PIANO di LAVORO
A. S. 2013/ 2014
istituto "ALBERTI-PORRO"
Nome docente
Nome docente tecnico-pratico
Domenico Lo Moro
Roberto Raverta
Materia insegnata
Fisica
Classe
Quinta Sez. B L
Testo in adozione
La fisica di Amaldi – Idee ed esperimenti Vol. 3
“U. Amaldi” – Ed. Zanichelli
PIANO di LAVORO
A. S. 2013/ 2014
istituto "ALBERTI-PORRO"
La classe è composta da 21 allievi che, nel complesso, hanno un comportamento corretto. Tuttavia
per molti lo studio a casa è molto discontinuo e non sempre svolgono gli esercizi assegnati.
Finalità generali
Lo studio della fisica contribuisce alla formazione generale favorendo l'apprendimento di concetti
fondamentali e alla creazione di una preparazione di base fornendo un adeguato bagaglio di
conoscenze relative ad una molteplicità di aspetti della realtà tecnologica.
In particolare l’insegnamento della fisica deve:
- concorrere alla formazione culturale dell'allievo, arricchendone la preparazione complessiva
con strumenti idonei a una comprensione critica del presente, attraverso lo sviluppo di
capacità di analisi e di collegamento e delle facoltà di astrazione e di unificazione per
indagare sul mondo naturale;
- acquisire la consapevolezza che la possibilità di indagare l'universo è legato al progresso
tecnologico ed alle più moderne conoscenze;
- comprendere l'evoluzione storica dei modelli di interpretazione della realtà evidenziandone
l'importanza, i limiti ed il progressivo affinamento;
- contribuire alla consapevolezza che, in una società complessa permeata di scienza e
tecnologia, una formazione scientifica è indispensabile per le scelte che ogni cittadino è
chiamato a compiere nella vita democratica.
Finalità specifiche
- comprensione dei procedimenti caratteristici dell'indagine scientifica, che si articolano in un
continuo rapporto tra costruzione teorica e attività sperimentale;
- acquisizione di un insieme organico di metodi e contenuti, finalizzati ad una adeguata
interpretazione della natura;
- capacità di reperire informazioni, di utilizzarle in modo autonomo e finalizzato e di
comunicarle con un linguaggio scientifico;
- abitudine all'approfondimento, alla riflessione individuale e all'organizzazione del lavoro
personale;
Obiettivi di apprendimento
- applicare in contesti diversi le conoscenze acquisite;
- riconoscere l’ambito di validità di leggi scientifiche;
- formulare ipotesi di interpretazione dei fenomeni osservati, dedurre conseguenze e proporre
verifiche;
- analizzare fenomeni individuando le variabili che li caratterizzano;
- fare approssimazioni compatibili con l’accuratezza richiesta e valutare i limiti di tali
semplificazioni;
- valutare l’attendibilità dei risultati sperimentali ottenuti;
- esaminare dati e ricavare informazioni significative da tabelle, grafici..
- utilizzare il linguaggio specifico della discipline.
LABORATORIO
L’attività di laboratorio svolge un ruolo essenziale nell’insegnamento della disciplina.
Numerose esperienze verranno realizzate nel corso della trattazione dell’elettrostatica, della
corrente elettrica e del magnetismo compatibilmente con il materiale e l’attrezzatura a disposizione.
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Verifica e valutazione
Per stabilire in quale misura siano stati raggiunti gli obiettivi prefissati verranno utilizzati i seguenti
strumenti:
- interrogazioni orali
- prove di verifica scritte
- esperienze di laboratorio
- relazioni scritte sulle esperienze di laboratorio
Programma
ELETTROMAGNETISMO
1. La carica elettrica e la legge di Coulomb
• Elettrizzazione (strofinio, contatto e induzione)
• Conduttori e isolanti
• La legge di Coulomb; Costante dielettrica relativa; Bilancia di torsione
• Elettroscopio
2. Campo elettrico
• Vettore campo elettrico
• Campo elettrico generato da una o più cariche puntiformi
• Principio di sovrapposizione degli effetti
• Linee di forza del campo elettrico
• Flusso del campo elettrico e teorema di Gauss
• Applicazione del teorema di Gauss ( distribuzione piana infinita, condensatore, distribuzione
lineare infinita; sfera carica)
3. Potenziale elettrico
• Campo conservativo
• Lavoro del campo elettrico (uniforme e generato da una carica puntiforme)
• Calcolo dell’energia potenziale elettrica
• Circuitazione del campo elettrico
• Potenziale e superfici equipotenziali
4. Fenomeni di elettrostatica
• Distribuzione della carica
• Campo elettrico e potenziale di un conduttore in equilibrio elettrostatico
• Capacità di un conduttore
• Condensatori ad armature piane: campo elettrico , capacità )
• Condensatori in serie e in parallelo, condensatore equivalente
• Energia immagazzinata da un condensatore
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5. La corrente elettrica continua
• Intensità di corrente elettrica
• Generatori di tensione e circuiti elettrici
• Prima legge di Ohm
• Leggi di Kirchhoff
• Resistori in serie e in parallelo, resistenza equivalente
• Effetto Joule e potenza dissipate
• Forza elettromotrice
6. La corrente nei metalli
• Conduttori metallici
• Seconda legge di Ohm, resistività ….
• Reostato
• Circuiti RC
• Carica e scarica di un condensatore
• Effetto termoionico, effetto fotoelettrico , diodo e triodo come valvola termoionica
• Effetto volta, termoelettrico e termocoppia
•
6. La corrente elettrica nei gas e nelle soluzioni elettrolitiche
MAGNETISMO
8. Fenomeni magnetici fondamentali
• Campi magnetici
• Interazione corrente- campo magnetico
• Vettore induzione magnetica
• Interazione corrente – corrente
• Biot-Savart
• Campo magnetico di una spira e di un solenoide
• Motore elettrico, amperometro e voltmetro
8. Campo magnetico
• Forza di Lorentz
• Forza elettrica e magnetica
• Moto di una carica in un campo magnetico uniforme
• Esperimento di Millikan e quantizzazione della carica elettrica
• Esperimento di Thomson
• Spettrografo di massa
• Flusso del campo magnetico
• Circuitazione del campo magnetico
• Proprietà magnetiche dei materiale , ciclo di isteresi
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9. Induzione elettromagnetica
• Corrente indotta
• Legge di Faraday – Neumann e legge di Lenz
• Induttanza di un circuito e autoinduzione elettromagnetica
• Circuito RL
• Mutua induzione
• Alternatore, trasformatore
• Circuiti in corrente alternata
10. equazioni di Maxwell e le onde elettromagnetiche
• Campo elettrico indotto
• Corrente di spostamento e il campo magnetico
• Equazioni di Maxwell
• Onde elettromagnetiche ed energia trasportata
11. Cenni sulla relatività ristretta, la dinamica relativistica e la relatività generale
• Campi magnetici
• Interazione corrente- campo magnetico
12. Atomi, nuclei e particelle , meccanica quantistica
• nascita della fisica moderna, l’elettrone
• spettroscopia
• L’atomo di Thomson e Rutherford
• Quantizzazione dell’atomo nucleare
• Livelli energetici dell’atomo di idrogeno
• Limiti dell’atomo di Bohr
• Numeri quantici
• Principio Pauli e distribuzione degli elettroni negli atomi
• La realtà del mondo dei quanti
• Diffusione elettromagnetica, raggi x e laser
Meccanica quantistica
• Il corpo nero e l’ipotesi di Planck
• Effetto fotoelettrico
• Quantizzazione della luce secondo Einstein
• Effetto compton
• Principio di indeterminazione
• Le onde di probabilità e il dualismo onda-corpuscolo
• Effetto tunnel
Lo stato solido
• Struttura cristallina dei solidi
• Bande di energia e conducibilità elettrica
• Semiconduttori, diodo e transistore
• Superconduttività
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Il Nucleo
• Nuclei e isotopia
• Enegia di legame dei nuclei
• Serie radioattive e trasmutazioni
• Fissione e fusione nucleare
Particelle e loro interazioni
• I costituenti ultimi della materia
• Principali caratteristiche delle particelle
• Interazioni nucleari
• I quanti
• I Quark
I Docenti
Pinerolo, 12/11/13
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