Disciplina FISICA Secondo biennio e anno conclusivo Liceo

Disciplina FISICA
Secondo biennio e anno conclusivo Liceo Scienze Umane
FINALITA’
Classe terza
OBIETTIVI MINIMI
CONTENUTI
OBIETTIVI MINIMI
L’insegnamento della Fisica concorre alla LA MISURA: IL FONDAMENTO DELLA
-Conoscere il metodo sperimentale
formazione culturale dell'allievo attraverso: FISICA
-Conoscere la definizione operativa di
grandezza fisica
Di che cosa si occupa la fisica?
 lo sviluppo di capacità di analisi e di
-Conoscere il concetto di unità di misura, le
La misura delle grandezze fisiche
collegamento che la fisica richiede per Le grandezze fondamentali della
caratteristiche principali del S.I. e il concetto di
indagare sul mondo naturale;
grandezza fisica fondamentale e derivata, di
meccanica
 la comprensione dell'universalità delle Numeri grandi e numeri piccoli
misura diretta e indiretta
leggi fisiche nel tentativo di fornire una Misure dirette e indirette
-Conoscere la notazione scientifica
visione scientifica e organica della
-Saper risolvere semplici problemi
realtà;
ELABORAZIONE DEI DATI IN FISICA
OBIETTIVI MINIMI
 la comprensione dei procedimenti
Errori di misura
-Saper calcolare il valore medio di una serie di
caratteristici dell'indagine scientifica;
Stima dell’errore
misure e saper individuare l’errore massimo e
 la comprensione dell’evoluzione storica La precisione di una misura
statistico, ed anche l’errore assoluto, relativo e
dei modelli di interpretazione della
La propagazione degli errori e le cifre percentuale
realtà;
significative
-Conoscere il concetto di errore di misura e
 il riconoscimento dell'importanza del
Rappresentazione di dati sperimentali
saper distinguere tra errore di sensibilità,
linguaggio matematico come strumento
casuale e sistematico
nella descrizione del mondo fisico e
-Conoscere la propagazione degli errori, il
della sua adeguata utilizzazione;
concetto di cifra significativa e le regole per gli
 l’acquisizione di un atteggiamento
arrotondamenti
critico nei confronti delle informazioni
-Saper leggere una tabella e costruire un
che vengono proposte;
semplice grafico cartesiano
 la consapevolezza della possibilità di
-Conoscere la dipendenza lineare, la
descrivere in termini di trasformazioni
proporzionalità quadratica e quella inversa
fisiche molti eventi osservabili nella
-Saper risolvere semplici problemi
realtà quotidiana.
GLI SPOSTAMENTI E LE FORZE:
OBIETTIVI MINIMI
GRANDEZZE VETTORIALI
Lo spostamento: una grandezza fisica per -Conoscere il concetto di punto materiale, quello
descrivere il movimento
di spostamento e saper ricavare la
Somma di spostamenti
composizione di spostamenti
Scalari e vettori
-Saper distinguere tra grandezze scalari e
Scomposizione di un vettore
vettoriali
Si può moltiplicare un vettore per un altro? -Saper operare con le grandezze vettoriali
Le forze: cause dell’accelerazione e della (saper sommare, fare la differenza, fare il
deformazione dei corpi
prodotto di un vettore per uno scalare)
-Saper rappresentare in un grafico cartesiano un
vettore e saperlo scomporre secondo due
direzioni assegnate
-Conoscere il concetto di forza e i suoi effetti
-Saper risolvere semplici problemi
L’EQUILIBRIO DEI SOLIDI
OBIETTIVI MINIMI
Reazione a una deformazione: la forza -Conoscere il concetto di forza elastica e la
elastica
legge di Hooke
Le forze che ostacolano il moto e -Conoscere le forze vincolari e quelle di attrito
favoriscono l’equilibrio
-Saper ricavare la condizione di equilibrio di un
L’equilibrio di un punto materiale
punto materiale
Momento di una forza e di un sistema di - Conoscere il concetto di corpo rigido e gli
forze
effetti prodotti su di esso da un sistema di forze
L’equilibrio di un corpo rigido
- Saper riconoscere le condizioni di equilibrio di
Baricentro e stabilità dell’equilibrio
un corpo rigido
-Conoscere il concetto di baricentro
-Saper risolvere semplici problemi
L’EQUILIBRIO DEI FLUIDI
OBIETTIVI MINIMI
I fluidi e la pressione
-Conoscere il concetto di fluido
Il principio di Pascal
-Conoscere il concetto di pressione
La pressione nei liquidi
-Conoscere il principio di Pascal e la legge di
La pressione atmosferica
Stevino
Il galleggiamento dei corpi: il principio di -Conoscere la legge dei vasi comunicanti
Archimede
-Conoscere l’esperienza di Torricelli e la
pressione atmosferica
-Conoscere il principio di Archimede
-Saper risolvere semplici problemi
IL MOTO RETTILINEO
OBIETTIVI MINIMI
La descrizione del moto
La velocità
La rappresentazione grafica del moto
Le proprietà del moto uniforme
L’accelerazione
Le proprietà del moto uniformemente
accelerato
Corpi in caduta libera
-Conoscere il concetto di sistema di riferimento
-Conoscere la definizione, il significato fisico e
l’unità di misura della velocità media, della
velocità istantanea, dell'accelerazione media e
dell'accelerazione
istantanea
-Conoscere le leggi orarie del moto rettilineo
uniforme e del moto rettilineo uniformemente
accelerato, i grafici rappresentativi e le proprietà
-Conoscere le relazioni che descrivono i corpi in
caduta libera
-Saper risolvere semplici problemi
I PRINCIPI DELLA DINAMICA
OBIETTIVI MINIMI
Dalla descrizione del moto alle sue cause -Saper distinguere tra grandezze cinematiche e
Il primo principio della dinamica
grandezze dinamiche
Il secondo principio della dinamica
-Conoscere i tre principi della dinamica
Il secondo principio e la caduta dei corpi
-Conoscere il concetto di sistema di riferimenti
Il terzo principio della dinamica
inerziale
-Saper distinguere le grandezze massa e peso
-Saper stabilire la relazione tra forze applicate
ad un corpo, massa e accelerazione da questo
acquisita in modo da descriverne il moto
-Saper risolvere semplici problemi
LA COMPOSIZIONE DEI MOTI
OBIETTIVI MINIMI
I moti nel piano
-Saper descrivere il moto curvilineo e il moto dei
Il moto dei proiettili
proiettili, riconoscendone le caratteristiche
Composizione di spostamenti, velocità e -Saper ricavare le leggi di composizione di
accelerazioni
spostamenti e velocità in semplici contesti, e la
Il principio di relatività classico
legge di invarianza dell’accelerazione
Sistemi di riferimento non inerziali e forze -Conoscere il principio di relatività classico, il
apparenti
concetto di sistema di riferimento non inerziale e
quello di forza apparente
-Saper risolvere semplici problemi
IL LAVORO E L’ENERGIA
OBIETTIVI MINIMI
Il lavoro di una forza
-Conoscere le definizioni operative di lavoro,
La potenza
potenza ed energia meccanica
L’energia cinetica
-Saper calcolare il lavoro di una forza in semplici
L’energia potenziale
contesti
La conservazione dell’energia
-Saper distinguere tra energia cinetica,
potenziale gravitazionale ed elastica
- Conoscere il teorema dell’energia cinetica
-Saper distinguere tra forze conservative e non
conservative
-Conoscere il principio di conservazione
dell’energia
-Saper risolvere semplici problemi
LA QUANTITÀ DI MOTO E GLI URTI
OBIETTIVI MINIMI
La quantità di moto e l’impulso
-Conoscere il concetto di quantità di moto e il
La conservazione della quantità di moto
principio di conservazione della quantità di moto
Gli urti
-Conoscere il concetto di impulso e relativo
Centro di massa e moto di un sistema di teorema
particelle
-Conoscere il concetto di urto e classificazione
degli urti
-Saper ricavare il centro di massa di un sistema
di particelle e saperne descrivere il moto in
semplici contesti
-Saper risolvere semplici problemi
Disciplina FISICA
Secondo biennio e anno conclusivo Liceo Scienze Umane
FINALITA’
Classe quarta
OBIETTIVI MINIMI
CONTENUTI
OBIETTIVI MINIMI
L’insegnamento della Fisica concorre alla LA TEMPERATURA
-Conoscere la struttura atomica e molecolare
formazione culturale dell'allievo attraverso: Struttura ed energia interna della materia della materia
-Conoscere i concetti di equilibrio termico e
Temperatura ed equilibrio termico
 lo sviluppo di capacità di analisi e di
temperatura
La dilatazione termica
collegamento che la fisica richiede per Definizione di sistema termodinamico
-Conoscere le scale Celsius e Kelvin
indagare sul mondo naturale;
-Conoscere e saper applicare le leggi della
Le leggi di Boyle e di Guy-Lussac
 la comprensione dell'universalità delle Definizione di gas perfetto
dilatazione termica
leggi fisiche nel tentativo di fornire una L’equazione di stato dei gas perfetti
-Conoscere il modello di gas perfetto
visione scientifica e organica della
-Saper applicare le leggi di Boyle, le due leggi
La teoria cinetica dei gas
realtà;
La distribuzione delle velocità molecolari di Gay-Lussac e l’equazione di stato dei gas
 la comprensione dei procedimenti
perfetti
un gas perfetto
caratteristici dell'indagine scientifica;
-Conoscere la teoria cinetica dei gas
 la comprensione dell’evoluzione storica
-Saper risolvere semplici problemi
dei modelli di interpretazione della
IL CALORE E I CAMBIAMENTI DI STATO
OBIETTIVI MINIMI
realtà;
DELLA MATERIA
 il riconoscimento dell'importanza del
Definizione di calore e sua misura
-Conoscere la differenza concettuale tra calore e
linguaggio matematico come strumento Equivalenza fra calore e lavoro
temperatura
nella descrizione del mondo fisico e
Calore specifico e capacità termica
-Saper esprimere in joule una quantità di calore
della sua adeguata utilizzazione;
La propagazione del calore (conduzione, assegnata in calorie e viceversa
 l’acquisizione di un atteggiamento
convezione e irraggiamento)
-Conoscere le definizione di calore specifico e
critico nei confronti delle informazioni
Cambiamento di stato e calori latenti
capacità termica
che vengono proposte;
-Saper utilizzare le leggi degli scambi termici per
 la consapevolezza della possibilità di
determinare la temperatura di equilibri odi un
descrivere in termini di trasformazioni
sistema o il calore specifico di una sostanza
fisiche molti eventi osservabili nella
-Conoscere i meccanismi e le leggi di
realtà quotidiana.
propagazione del calore
-Saper descrivere i cambiamenti di stato
-Saper risolvere semplici problemi
LA TERMODINAMICA E I SUOI PRINCIPI
OBIETTIVI MINIMI
Le trasformazioni termodinamiche
-Saper distinguere tra trasformazioni reversibili e
(reversibili ed irreversibili)
irreversibili
Il lavoro termodinamico
-Conoscere il lavoro termodinamico e la sua
Il primo principio della termodinamica: la
rappresentazione grafica
conservazione dell’energia
-Conoscere le proprietà termodinamiche delle
L’energia interna e i calori specifici di un
trasformazioni isoterme, cicliche, isocore e
gas perfetto
adiabatiche
Macchine termiche e loro rendimento
-Conoscere le proprietà delle macchine termiche
Enunciati del secondo principio della
-Comprendere il significato del secondo principio
termodinamica
della termodinamica
Il ciclo di Carnot e il rendimento massimo -Saper determinare il rendimento di una
delle macchine termiche
macchina termica e confrontarlo con il
L’entropia di Clausius
rendimento di una macchina di Carnot che operi
Entropia e disordine
fra le stesse temperature
-Conoscere il concetto di entropia
-Saper risolvere semplici problemi
I MOTI CIRCOLARI E ROTATORI
OBIETTIVI MINIMI
Il moto circolare uniforme (periodo,
-Conoscere i concetti di periodo e frequenza
frequenza, velocità ed accelerazione
-Conoscere la relazione fra velocità, velocità
centripeta)
angolare e accelerazione centripeta nel moto
La velocità angolare
circolare uniforme
La forza che causa il moto circolare (forza -Saper applicare le leggi del moto circolare
centripeta e forza centrifuga)
uniforme
Il momento di inerzia e il momento
-Conoscere la forza centrifuga
angolare di un punto materiale e di un
-Conoscere i concetti di momento di inerzia e
corpo esteso
momento angolare
Il principio di conservazione del momento -Conoscere e saper applicare il principio di
angolare
conservazione del momento angolare
-Saper risolvere semplici problemi
I MOTI DEI PIANETI E DEI SATELLITI
OBIETTIVI MINIMI
Le leggi di Keplero
-Conoscere le leggi di Keplero
La legge di gravitazione universale
-Conoscere e saper applicare la legge di
Il campo gravitazionale
gravitazione universale
L’energia potenziale gravitazionale
-Conoscere le proprietà del
campo
Velocità, periodo ed energia di pianeti e gravitazionale
satelliti
-Saper risolvere semplici problemi
IL MOTO ARMONICO E LE ONDE
OBIETTIVI MINIMI
MECCANICHE
Il moto armonico (relazione con il moto
circolare uniforme)
Proprietà cinematiche e dinamiche del
moto armonico
Il pendolo
Le proprietà delle onde e tipi di onde
La variazione di un’onda nello spazio e nel
tempo
Il principio di sovrapposizione: interferenza
e battimenti
La diffrazione delle onde e il principio di
Huygens
La riflessione e la rifrazione
IL SUONO
Produzione, propagazione e ricezione
delle onde sonore
Le caratteristiche del suono (altezza,
intensità e timbro)
L’effetto Doppler
Le onde stazionarie e la risonanza
-Conoscere le proprietà del moto armonico
-Saper applicare le leggi del moto armonico
-Conoscere le proprietà del pendolo
-Saper distinguere i diversi tipi di onde
(impulsive e periodiche, trasversali e
longitudinali
-Conoscere il principio di sovrapposizione
-Conoscere le caratteristiche di diffrazione,
riflessione e rifrazione delle onde
-Conoscere il principio di Huygens
-Saper risolvere semplici problemi
OBIETTIVI MINIMI
-Saper distinguere fra proprietà di suoni,
infrasuoni e ultrasuoni
-Conoscere i concetti di altezza, intensità e
timbro di un suono
-Conoscere le leggi dell’effetto Doppler
-Conoscere la definizione di onda stazionaria e il
concetto di risonanza
-Saper risolvere semplici problemi
LA NATURA DELLA LUCE
OBIETTIVI MINIMI
Sorgenti di luce e raggi luminosi
-Conoscere le proprietà dello spettro della luce
Propagazione rettilinea della luce
-Saper distinguere tra sorgenti di luce e corpi
Velocità della luce e definizione di anno illuminati
luce
-Saper spiegare come si formano ombre e
L’energia trasportata dalla radiazione penombre
luminosa
-Conoscere la velocità della luce nel vuoto come
L’interferenza della luce (esperimento di costante universale
Young)
-Conoscere le condizioni per osservare
La diffrazione della luce
interferenza e diffrazione della luce
La polarizzazione della luce
-Conoscere il concetto di polarizzazione della
luce
-Saper risolvere semplici problemi
RIFLESSIONE, RIFRAZIONE E
OBIETTIVI MINIMI
DISPERSIONE DELLA LUCE
La riflessione della luce e gli specchi piani -Conoscere e saper applicare le leggi della
Gli specchi sferici
riflessione
La rifrazione della luce
-Saper descrivere le immagini prodotte da
La riflessione totale
specchi piani
Le lenti
-Conoscere le leggi della rifrazione e l’indice di
L’occhio umano
rifrazione
Gli strumenti ottici
-Conoscere il concetto di riflessione totale
La dispersione della luce
-Conoscere le proprietà delle immagini prodotte
da specchi sferici e da lenti e saper costruire
graficamente tali immagini
-Conoscere la struttura e il funzionamento
dell’occhio umano e i difetti visivi
-Conoscere le principali caratteristiche di
macchine fotografiche, microscopi ottici e
cannocchiali
-Conoscere il fenomeno della dispersione della
luce
-Saper risolvere semplici problemi
Disciplina FISICA
Secondo biennio ed anno conclusivo Liceo Scienze Umane
Classe quinta
FINALITÀ
L’insegnamento della Fisica
concorre alla formazione
culturale dell'allievo attraverso:
 lo sviluppo di capacità di analisi
e di collegamento che la fisica
richiede per indagare sul
mondo naturale;
 la comprensione
dell'universalità delle leggi
fisiche nel tentativo di fornire
una visione scientifica e
organica della realtà;
 la comprensione dei
procedimenti caratteristici
dell'indagine scientifica;
 la comprensione
dell’evoluzione storica dei
modelli di interpretazione della
realtà;
 il riconoscimento
dell'importanza del linguaggio
matematico come strumento
nella descrizione del mondo
fisico e della sua adeguata
utilizzazione;
 l’acquisizione di un
atteggiamento critico nei
confronti delle informazioni che
vengono proposte;
 la consapevolezza della
possibilità di descrivere in
termini di trasformazioni fisiche
molti eventi osservabili nella
realtà quotidiana
OBIETTIVI MINIMI
CONTENUTI
OBIETTIVI MINIMI
-Conoscere le interazioni tra due tipi di
LA CARICA E IL CAMPO ELETTRICO
cariche
La carica elettrica e le interazioni fra corpi
-Conoscere il principio di conservazione della
elettrizzati
carica elettrica
Conduttori e isolanti
-Conoscere le proprietà di conduttori e
La legge di Coulomb
isolanti
Il campo elettrico
-Conoscere e saper applicare la legge di
Coulomb
Il campo elettrico generato da cariche
-Conoscere il concetto di campo elettrico
puntiformi
-Conoscere le caratteristiche del campo
I campi elettrici dei conduttori in equilibrio
elettrico di una carica puntiforme e dei campi
elettrostatico
generati da conduttori carichi all’equilibrio
-Determinare il campo elettrico in un punto in
presenza di più cariche sorgenti
-Saper risolvere semplici problemi
ILPOTENZIALE E LA CAPACITA’
OBIETTIVI MINIMI
L’energia potenziale elettrica
-Conoscere il concetto di potenziale elettrico
Il potenziale elettrico e la differenza di
-Conoscere la relazione fra lavoro della forza
potenziale
elettrica e differenza di potenziale
Le superfici equipotenziali e il potenziale
-Saper applicare il principio di conservazione
elettrico dei conduttori
dell’energia
I condensatori e la capacità
-Conoscere le proprietà dei condensatori
-Saper determinare il campo elettrico di un
L’accumulo di energia elettrica in un
condensatore piano
condensatore
-Conoscere le caratteristiche dei
collegamenti di condensatori e saper
calcolare la capacità equivalente di più
condensatori
-Saper risolvere semplici problemi
LA CORRENTE ELETTRICA
OBIETTIVI MINIMI
La corrente elettrica e la forza elettromotrice
-Conoscere il concetto di corrente elettrica
La resistenza elettrica
-Conoscere la definizione e le proprietà della
Circuiti elettrici a corrente continua
resistenza elettrica di un conduttore
-Saper schematizzare un circuito elettrico
La potenza elettrica
-Conoscere e saper applicare le leggi di Ohm
-Conoscere i teoremi di Kirchhoff
-Conoscere le caratteristiche dei
collegamenti di resistenze e saper
determinare la resistenza equivalente di un
circuito
-Conoscere e saper calcolare la potenza
erogata da un generatore elettrico
-Conoscere l’effetto Joule
-Saper risolvere semplici problemi
IL MAGNETISMO
OBIETTIVI MINIMI
Campi magneti generati da magneti e da
-Conoscere le sorgenti di un campo
correnti
magnetico
Interazioni magnetiche fra correnti elettriche
-Conoscere le proprietà del campo
L’induzione magnetica
magnetico terrestre
Il campo magnetico di alcune distribuzioni di
-Conoscere e saper applicare la legge di
corrente
Ampère
Forze magnetiche sulle correnti e sulle cariche
-Conoscere le proprietà dei campi magnetici
elettriche
generati da fili rettilinei, spire e solenoidi
L’azione di un campo magnetico su una spira
percorsi da corrente
percorsa da corrente
-Conoscere il concetto di forza di Lorentz
Le proprietà magnetiche della materia
-Conoscere le caratteristiche dei materiali
La superconduttività
diamagnetici, paramagnetici e ferromagnetici
-Conoscere le proprietà dei superconduttori
-Saper risolvere semplici problemi
L’INDUZIONE ELETTROMAGNETICA
OBIETTIVI MINIMI
La corrente indotta
-Conoscere gli esperimenti di Faraday sulla
La legge di Faraday-Neumann e la legge di
corrente indotta
Lenz
-Conoscere l’origine della forza
L’induttanza di un circuito e l’autoinduzione
elettromotrice indotta
I circuiti RL e l’energia degli induttori
-Conoscere e saper applicare le leggi di
Circuiti elettrici a corrente alternata
Faraday-Neumann e di Lenz
-Conoscere le correnti di Foucault
I trasformatori
LE ONDE ELETTROMAGNETICHE
Il campo elettromagnetico
La propagazione delle onde elettromagnetiche
Produzione e ricezione di onde
elettromagnetiche
Lo spettro elettromagnetico
-Conoscere le proprietà di un generatore a
corrente alternata
-Saper risolvere semplici problemi
OBIETTIVI MINIMI
-Conoscere il concetto di concetto di campo
magnetico variabile come sorgente di campo
elettrico e campo elettrico variabile come
sorgente di campo magnetico
-Conoscere le caratteristiche di un’onda
elettromagnetica
-Conoscere la classificazione e le
caratteristiche delle onde elettromagnetiche
in funzione della loro lunghezza d’onda
Tenuto conto del livello della classe e degli interessi che emergono dalla classe stessa, ciascun docente può pensare di proporre
approfondimenti di fisica moderna nell’ambito della teoria della relatività e/o della teoria quantistica