Programma Fisica 4D sc

LICEO STATALE “PRIMO LEVI”
CLASSICO SCIENTIFICO – S. DONATO MILANESE
L INGUISTICO – S . GIULIANO MILANESE
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PROGRAMMA SVOLTO A.S. 2013/14
Docente MONTANINI MARTA
Materia FISICA
Classe 4 d Sc
TERMODINAMICA
12. Il primo principio della termodinamica
Gli scambi di energia. Energia interna di un sistema fisico. Funzioni di stato. Principio zero della
termodinamica. Trasformazioni reali e trasformazioni quasistatiche trasformazioni isocore, isobare,
adiabatiche e cicliche. Il lavoro termodinamico. Primo principio della termodinamica. Applicazioni al primo
principio della termodinamica. I calori specifici del gas perfetto. Le trasformazioni adiabatiche
13. Secondo principio della termodinamica
La macchina termica, gli enunciati di Kelvin e di Clasius del secondo principio (no dimostrazione della loro
equivalenza), rendimento di una macchina termica, trasformazioni reversibili e irreversibili, teorema di Carnot
(solo enunciato). Il ciclo di Carnot. Il frigorifero.
14. Entropia e disordine.
Vari aspetti dell’entropia. Il quarto enunciato del secondo principio della termodinamica.
ONDE
15. ONDE ELASTICHE
Le onde trasversali, longitudinali, fronti d’onda e raggi.
Onde armoniche e moto oscillatorio armonico. Principio di sovrapposizone e principio di Hygens.Interferenza,
diffrazione. Osservazione in Laboratorio dei fenomeni di interferenza e diffrazione con l’ondoscopio.
16. IL SUONO
Le onde sonore, la velocità del suono, limiti di udibilità, gli ultrasuoni, caratteri distintivi del suono, altezza,
timbro ed intensità. La riflessione del suono, onde stazionarie, i battimenti, l’effetto Doppler. Onda d’urto e
bang sonico.
17. LE ONDE LUMINOSE
Ottica geometrica: ripasso di riflessione e rifrazione.
Varie teorie sulla natura della luce. Irradiamento e intensità di radiazione. Le grandezze fotometriche.
Interferenza e diffrazione spiegati con il modello ondulatorio: analisi qualitativa dei fenomeni attraverso il
principio di Huygens. Esperimento della doppia fenditura di Young. Cenni sulla diffrazione della luce.
Dispersione e i colori della luce. Spettri di emissione ed assorbimento.
IL CAMPO ELETTRICO
18. La carica elettrica e la legge di Coulomb
L’elettrizzazione per strofinio, contatto e induzione; conduttori ed isolanti;
la carica elettrica, principio di conservazione, la legge di Coulomb, la forza di Coulomb nella materia, la
costante dielettrice, il principio di sovrapposizione.
l’elettroforo di Volta, la polarizzazione degli isolanti; caricare e schermare per induzione.
19. Il campo elettrico
Dal concetto di campo in generale al concetto di campo elettrico a confronto con gli altri campi studiati, il
vettore campo e le linee di campo (alcuni esempi); Campo elettrico generato da una o più cariche
puntiformi; il concetto di flusso di un campo generico e flusso del campo elettrico, il teorema di Gauss
(dimostrato per la sfera); il campo elettrico generato da una superficie piana infinita di carica, distribuzione
lineare di carica, campo elettrico all’interno ed esterno di una sfera omogenea di carica.
20. Il potenziale elettrico: l’energia potenziale elettrica, il potenziale elettrico, potenziale di una carica
puntiforme, superfici equipotenziali, conduttori ideali: condensatori e dielettrici. La deduzione del campo
elettrico dal potenziale.
Il concetto di circuitazione lungo una linea chiusa orientata per un vettore campo generico ed in particolare
per il campo elettrico (caso elettrostatico).
21. Fenomeni di elettrostatica
La distribuzione della carica nei conduttori in equilibrio elettrostatico, la densità superficiale di
campo elettrico e il potenziale in un conduttore in equilibrio elettrostatico. Il problema
dell’elettrostatica, il teorema di Coulomb, potere dispersivo delle punte, convenzioni per lo
potenziale. Capacità di un conduttore.
Il condensatore e la capacità. Capacità di un condensatore piano. Condensatori in serie ed in
Energia immagazzinata in un condensatore, calcolo del lavoro di carica, densità di energia.
equazioni di Maxwell.
carica. Il
generale
zero del
parallelo.
Verso le
22. La corrente elettrica continua.
Intensità della corrente elettrica. I generatori di tensione e i circuiti elettrici. La prima legge di Ohm. Resistori
in serie ed in parallelo. Le leggi di Kirchhoff. La trasformazione dell’energia elettrica.
La forza elettromotrice, resistenza interna di in generatore reale.
23. La corrente elettrica nei metalli
I conduttori metallici. La seconda legge di Ohm
Laboratorio di fisica ed approfondimenti
Due studenti illustrano il funzionamento del motore a due e quattro tempi.
Ondoscopio e visualizzazione di figure di interferenza e diffrazione. Il diapason e i battimenti.
Lezione stimolo e di approfondimento con la collaborazione di due musicisti che hanno suonato degli
strumenti musicali.
Esperimenti sulle ONDE a Pavia al Museo della Scienza Elettrica (ONDIVAGHIAMO).
Alcuni studenti illustrano alcuni esperimenti sulla pressione atmosferica con la campana di vetro e gli emisferi
di Magdeburgo, preparati per l’orientamento dei ragazzi di terza media.
Esperimenti qualitativi di elettrostatica: elettroscopio, Elettroforo di Volta, Macchina di Wimshurst.
Visualizzazione delle linee di campo Elettrico con l’apposito apparecchio. Verifica della prima e seconda legge
di Ohm.
Spettacolo teatrale Big Bang al Centro culturale Asteria.
San Donato Milanese, 7 giugno 2014
Gli studenti
L’insegnante