L.S. "LIOY" - ESAME DI STATO
RELAZIONE FINALE DEL DOCENTE
ALLEGATO A
ALLEGATO A
RELAZIONE FINALE DEL DOCENTE
Anno Scolastico 2016/2017
Classe
5aAS
Docente
ARZENTON GIANNA
Materia
FISICA
Testo in uso
Claudio Romeni: FISICA E REALTA’.BLU – Campo elettrico e magnetico (vol.2, tomo 2), ed. Zanichelli
Claudio Romeni: FISICA E REALTA’.BLU – Induzione e onde elettromagnetiche. Relatività e quanti (vol. 3), ed. Zanichelli
A) ATTIVITÀ DIDATTICA SVOLTA
MODULI DIDATTICI
POTENZIALE ELETTRICO E CONDENSATORI
Lavoro della forza elettrica e conservatività del campo
elettrico.
Potenziale elettrico e differenza di potenziale.
Relazioni tra campo elettrico e potenziale elettrico.
Circuitazione del campo elettrostatico.
Proprietà elettrostatiche di un conduttore carico in
equilibrio elettrostatico.
Capacità elettrica e condensatori. Condensatore piano.
Collegamenti tra condensatori.
Energia immagazzinata in un condensatore.
Densità di energia del campo elettrico.
COMPETENZE DISCIPLINARI RELATIVE A CIASCUN
MODULO
Usare il potenziale per determinare il lavoro della forza
elettrica o le variazioni di energia cinetica di una carica in
movimento in un campo elettrico uniforme o generato da
una carica.
TEMPI
Illustrare la relazione tra campo e potenziale elettrico.
Calcolare il potenziale di una distribuzione nota di cariche
puntiformi.
11 ore
Giustificare le proprietà di un conduttore carico in
equilibrio elettrostatico.
Valutare l’energia immagazzinata in un condensatore e la
sua densità.
Saper calcolare la capacità equivalente di un sistema
semplice di condensatori.
CIRCUITI IN CORRENTE CONTINUA
Intensità di corrente.
Generatore ideale di tensione e forza elettromotrice.
Resistenza elettrica e leggi di Ohm.
Potenza nei conduttori. Effetto Joule.
Circuiti con resistori. Collegamenti in serie e in
parallelo.
Resistenza interna di un generatore.
Leggi di Kirchhoff.
Circuito RC: carica e scarica di un condensatore.
Distinguere i collegamenti di conduttori in serie e in
parallelo e le diverse componenti di un circuito elettrico
(nodi, maglie, rami, generatori, resistenze..).
Calcolare la resistenza equivalente di un sistema di
resistenze.
Applicare le leggi di Ohm e le leggi di Kirchhoff.
Calcolare la potenza dissipata in un conduttore per effetto
Joule.
Comprendere il ruolo della resistenza interna del
generatore.
Conoscere la legge di carica e scarica del condensatore.
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17 ore
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RELAZIONE FINALE DEL DOCENTE
CAMPO MAGNETICO
Fenomeni magnetici.
Definizione di campo magnetico e forza di Lorentz.
Forze e momenti agenti su conduttori percorsi da
correnti.
Campo magnetico generato da un filo percorso da
corrente (legge di Biot-Savart).
Campo generato da una spira e da un solenoide.
Teorema di Gauss per il campo magnetico e teorema
della circuitazione di Ampère.
Moto di una carica in un campo magnetico uniforme
(con velocità parallela o perpendicolare alla direzione
del campo).
Effetto Hall. Esperimento di Thomson.
Cenni sulle proprietà magnetiche della materia.
ALLEGATO A
Confrontare le caratteristiche del campo magnetico e del
campo elettrico.
Saper determinare intensità, direzione, verso della forza
agente su una carica in moto.
Saper analizzare il moto di una particella carica in un
campo magnetico uniforme.
Determinare l’intensità della forza che si manifesta tra fili
paralleli percorsi da corrente e su un filo percorso da
corrente immerso in un campo magnetico assegnato.
Giustificare il funzionamento del motore a corrente
continua.
Individuare intensità, direzione e verso del campo
magnetico generato da fili rettilinei e da solenoidi percorsi
da corrente.
Verificare il teorema di Ampère nel caso semplice di un filo
rettilineo percorso da corrente e una linea di campo come
circuito.
Utilizzare il teorema di Ampère per determinare il campo
magnetico in un solenoide.
INDUZIONE ELETTROMAGNETICA
Correnti indotte e ruolo del flusso del campo
magnetico.
Legge di Faraday – Neumann – Lenz.
Autoinduzione. Induttanza.
Circuiti RL.
Energia immagazzinata in un induttore e densità di
energia del campo magnetico.
Circuito oscillante LC.
Principio di funzionamento dell’alternatore.
Principio di funzionamento del trasformatore.
Potenza assorbita e valori efficaci in un circuito
ohmico.
Identificare le modalità di variazione del flusso del campo
magnetico.
Determinare il verso della corrente indotta e la polarità
della f.e.m. indotta.
Calcolare l’energia immagazzinata in un induttore e la sua
densità.
Descrivere il fenomeno dell’autoinduzione.
Calcolare l’induttanza di un solenoide.
Descrivere le caratteristiche del circuito LC.
Giustificare i principi di funzionamento dell’alternatore e
del trasformatore.
EQUAZIONI DI MAXWELL E ONDE
ELETTROMAGNETICHE
Campi elettrici indotti.
Legge di Ampère-Maxwell. La corrente di
spostamento.
Equazioni di Maxwell.
Sintesi sulla generazione, sulla propagazione, sulla
ricezione delle onde elettromagnetiche e sullo spettro
elettromagnetico.
Energia trasportata da un’onda, intensità dell’onda e
valori efficaci dei campi elettrico e magnetico.
Cenni sulla polarizzazione. Legge di Malus.
Illustrare le simmetrie presenti nelle equazioni di Maxwell.
Giustificare l’introduzione della corrente di spostamento.
Ridurre le equazioni di Maxwell al caso di assenza di
cariche e correnti nel vuoto oppure al caso statico.
Descrivere la propagazione delle onde elettromagnetiche.
Collegare l’intensità di un’onda ai valori efficaci dei campi.
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mod. ESA
13 ore
17 ore
13 ore
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RELAZIONE FINALE DEL DOCENTE
RELATIVITA’ RISTRETTA
Onde elettromagnetiche e problemi che portarono alla
crisi della fisica classica.
Cenni sull’esperimento di Michelson-Morley.
Postulati di Einstein.
Sistemi di riferimento e natura relativa della
simultaneità.
Dilatazione dei tempi e contrazione delle lunghezze.
Trasformazioni di Lorentz. Invariante spaziotemporale.
Spazio di Minkowski.
Composizione relativistica delle velocità.
Quantità di moto relativistica.
Cenni di dinamica relativistica.
ORIGINE DELLA TEORIA DEI QUANTI
La radiazione termica e il quanto di Planck.
L’effetto fotoelettrico e il fotone di Einstein.
L’effetto Compton e la quantità di moto del fotone.
ALLEGATO A
Distinguere i sistemi di riferimento inerziali e non inerziali.
Riconoscere le contraddizioni tra la meccanica newtoniana
e l’elettromagnetismo.
Formulare i principi di base della teoria della relatività
ristretta.
Esporre le differenze nei concetti di spazio e tempo in
ambito newtoniano e relativistico.
Risolvere semplici problemi di cinematica relativistica.
Applicare le trasformazioni di Lorentz.
10 ore
Distinguere lo spettro continuo dallo spettro a righe.
Formulare le leggi di Stefan-Boltzmann e di Wien.
Riconoscere l’ipotesi di Planck del quanto d’azione.
Descrivere l’effetto fotoelettrico.
10 ore
Dedurre l’effetto Compton dalla conservazione dell’energia
e della quantità di moto.
Gli argomenti in corsivo sono in corso di svolgimento e saranno presumibilmente completati entro la fine dell’anno
scolastico.
B) STRUMENTI E CRITERI DI VALUTAZIONE
Sono stati svolti due compiti scritti e un test scritto per la produzione orale nel Trimestre, e, allo stato attuale, due
prove scritte (una delle quali simulazione di Terza prova scritta dell’Esame di Stato) e due prove scritte valide per la
produzione orale nel Pentamestre. Rimangono da svolgere una prova scritta ed eventuali prove orali per alcuni
studenti. Le interrogazioni sono state utilizzate solo sporadicamente, per recuperare prove scritte (per la produzione
orale) durante le quali gli studenti erano assenti.
Nell'articolare le prove scritte ed orali si è proceduto ad assegnare quesiti di tipo diverso, finalizzati ad appurare:
1. la conoscenza degli argomenti trattati in classe;
2. l'assimilazione delle competenze/abilità corrispondenti;
3. la capacità di rielaborare criticamente i contenuti proposti.
I criteri della valutazione si collegano agli obiettivi, e partono dai livelli minimi della semplice conoscenza dei contenuti
e di competenze di base nella risoluzione di problemi (sufficienza), per giungere alle capacità più significative quali:
- analizzare fenomeni ed elaborare ipotesi risolutive o interpretative;
- sintetizzare situazioni complesse e ricondurle a leggi, principi e concetti studiati;
- formalizzare le proprie considerazioni con linguaggio specifico con argomentazione articolata ed esauriente.
Pur ponendo l’accento sulla comprensione sostanziale di metodi e concetti, si ritiene che l’uso di forme espressive
(linguaggio e simbolismo) adeguate siano un elemento irrinunciabile tanto quanto la conoscenza non vaga e generica.
Per poter attribuire una valutazione sufficiente sono stati ritenuti indispensabili i seguenti elementi:
- conoscenza corretta (anche se parziale) delle nozioni essenziali richieste;
- essenziale individuazione di correlazioni significative tra concetti diversi (anche se non sempre completa o
adeguata);
- uso del lessico specifico e della scrittura simbolica semplice ma corretto;
- capacità di sintesi: sapersi orientare, anche se con qualche difficoltà, nel quadro delle conoscenze.
La griglia presente in fondo alla relazione ha permesso di esprimere la valutazione.
C) METODOLOGIE DIDATTICHE UTILIZZATE
Il metodo di insegnamento per l'approccio ai vari argomenti parte da un modello frontale, adeguandosi di volta in
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volta alle possibilità di intervento ed alle esigenze della classe. Sono state comunque caratterizzanti le seguenti scelte
didattiche:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
valorizzare l’approccio istintivo e puramente intuitivo tipico dei ragazzi, avendo cura di sviluppare insieme abilità
osservative e sintesi formali accessibili;
privilegiare, in misura maggiore rispetto agli anni precedenti, l’approccio sistematico, con particolare attenzione
al rigore logico-matematico;
accennare, ogni volta che si presenti l’occasione, al carattere storico della disciplina, evidenziando quei problemi
che hanno innescato le principali ricerche, soprattutto in relazione a nuovi campi di indagine e a nuovi capitoli
della conoscenza;
non trascurare la dimensione sperimentale, compatibilmente con le esigenze di orario e di programma e la
disponibilità del laboratorio di Fisica dell'istituto;
svolgere esercizi e risolvere problemi, correggendo sempre quelli assegnati per casa, allo scopo di ragionare sul
procedimento seguito, discutere il risultato, soffermarsi sugli errori compiuti, ideare strade alternative per
giungere alla soluzione;
far emergere, ove possibile, i principali e più significativi tentativi di unificazione realizzati nel cammino della
fisica.
Nello svolgimento del programma si è cercato di stabilire un unico filo conduttore che, attraverso lo studio delle leggi
del campo elettrico prima e del campo magnetico poi, portasse per generalizzazioni successive a quel grande
momento di sintesi che sono le equazioni di Maxwell.
L’attività di recupero è stata svolta durante la normale attività didattica, riprendendo e chiarendo concetti e metodi
risolutivi, ed anche in orario extracurricolare per le insufficienze del Trimestre (corso di recupero di sei ore).
E’ stata sporadicamente svolta attività di consolidamento durante alcune seste ore extracurricolari (potenziamento
orario).
D) COMPETENZE TRASVERSALI PROMOSSE DALLA DISCIPLINA
RELATIVAMENTE ALLO SVILUPPO DI ABILITÀ LOGICHE
analizzare, ovvero individuare e isolare gli elementi che compongono un insieme e stabilire i principi che regolano
le relazioni fra tali elementi;
sintetizzare, ovvero organizzare una serie di elementi isolati in modo da costruire un insieme ben strutturato e
coerente;
collegare e istituire confronti;
rielaborare autonomamente.
RELATIVAMENTE ALL’ACQUISIZIONE DI UN METODO DI APPRENDIMENTO
usare strumenti di consultazione diversi ai fini dell’approfondimento autonomo;
abituare all’uso di modelli per rappresentare fenomeni complessi, cogliendone vantaggi e limiti;
applicare tecniche matematiche acquisite durante le lezioni di matematica.
E) TIPOLOGIE DI PROVE SOMMINISTRATE
Soluzione di problemi
Trattazione sintetica di argomenti
Quesiti a risposta singola
Riproduzione di dimostrazioni svolte in classe (relativamente a leggi fondamentali e loro conseguenze)
Tutte le prove scritte somministrate in classe sono depositate in archivio e reperibili tramite segreteria.
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GRIGLIA DI VALUTAZIONE
INDICATORI
DESCRITTORI
CONOSCENZE
Acquisizione dei contenuti disciplinari
COMPETENZE
Utilizzazione delle conoscenze acquisite
CAPACITA'
Rielaborazione delle conoscenze acquisite
Livello risultato
Descrittori livello risultato
Voto in
decimi
Nullo
Nessun elemento significativo per formulare un giudizio.
1
Quasi nullo
Assenza dei contenuti minimi, gravi e numerosi errori nella comunicazione.
2
Insufficiente molto grave
Scarsa conoscenza degli argomenti fondamentali, comprensione molto
limitata dei concetti, mancanza di applicazione delle pochissime conoscenze,
moltissimi errori nella produzione e nella comunicazione.
3
Insufficiente grave
Conoscenza carente e frammentaria degli argomenti fondamentali,
comprensione limitata dei concetti, difficoltà nell’applicazione delle
conoscenze, numerosi errori nella produzione e nella comunicazione..
4
Insufficiente
Conoscenza incompleta e superficiale degli argomenti fondamentali,
comprensione parziale dei concetti, incertezza nell’applicazione delle
conoscenze, errori nella produzione e nella comunicazione.
5
Sufficiente
Conoscenza sostanziale degli argomenti fondamentali, comprensione e
applicazione corrette dei concetti e delle conoscenze, seppur con qualche
imprecisione, produzione essenziale e semplice.
6
Discreto
Conoscenza abbastanza sicura degli argomenti, comprensione e
applicazione corrette dei concetti e delle conoscenze. Produzione chiara e
corretta. Rielaborazione solo in parte autonoma.
7
Buono
Conoscenza sicura e completa degli argomenti, comprensione e
applicazione corrette e precise dei concetti e delle conoscenze, produzione
chiara e accurata, rielaborazione autonoma.
8
Ottimo/Eccellente
Conoscenza ampia e completa degli argomenti, comprensione e
applicazione corrette e precise dei concetti e delle conoscenze, produzione
articolata e accurata, rielaborazione autonoma ed esauriente.
Conoscenza completa e approfondita degli argomenti, comprensione e
applicazione corrette ed efficaci dei concetti e delle conoscenze. Produzione
articolata, accurata e originale, capacità rielaborativa anche di problemi
complessi.
9
10
Vicenza, li 12 maggio 2017
LA DOCENTE
GIANNA ARZENTON
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mod. ESA
