5ESC_FISICA_TORAZZA

ANNO SCOLASTICO 2016/2017
CLASSE V SEZ. E INDIRIZZO SCIENTIFICO
PIANO DI LAVORO INDIVIDUALE
DOCENTE
MATERIA
TESTI
Prof. Caterina Torazza
FISICA
Ugo Amaldi
L’Amaldi per i licei scientifici
Vol. 3 Campo magnetico, induzione e onde
elettromagnetiche, relatività e quanti
Zanichelli
1. SITUAZIONE DI PARTENZA DELLA CLASSE
La classe è formata da 21 allievi, disponibili alle sollecitazioni dell’insegnante e attivi
nelle esercitazioni. Il profitto dei singoli allievi è diversificato, alcuni sono determinati
e lavorano con sicurezza, altri incontrano difficoltà ad esprimere il significato dei
procedimenti che mettono in atto e a pervenire a risultati corretti.
2. OBIETTIVI EDUCATIVI E DIDATTICI
Sapere
- Acquisire i contenuti proposti per ogni argomento trattato
- Conseguire una corretta forma espositiva con l’uso di un linguaggio rigoroso e
scientifico
Saper essere
- Essere partecipe alle lezioni e intervenire in modo costruttivo
- Essere interessato allo studio, inteso anche come ricerca autonoma di risposta
ed una curiosità intellettuale
- Essere logico e strutturato nel ragionamento
- Essere disponibile alla formulazione di ipotesi e pronto alla confutazione di esse
Saper fare
- Saper lavorare con ordine e precisione
- Saper sintetizzare i concetti fondamentali e saperli collegare tra loro
- Saper ricavare, dimostrare e collegare tra loro formule e leggi
dell’elettromagnetismo
- Saper risolvere semplici esercizi di applicazione di leggi e formule fisiche
- Saper eseguire in gruppo semplici esperimenti di laboratorio
- Saper svolgere una breve relazione al termine di esperimenti eseguiti in
laboratorio
- Saper approfondire autonomamente alcuni argomenti di interesse personale
3. CONTENUTI
Settembre - dicembre
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LA CORRENTE ELETTRICA
La corrente elettrica
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Il generatore di tensione continua
Le leggi di Ohm
La potenza nei conduttori e l'effetto Joule
Resistori in serie e in parallelo, resistenza equivalente
Le leggi di Kirchhoff
FENOMENI MAGNETICI
Il concetto di campo magnetico
 Campo magnetico terrestre
 Intensità del campo magnetico
 Forza magnetica su un filo percorso da corrente
 Campi magnetici generati da correnti elettriche: filo rettilineo (legge di BiotSavart), spira, solenoide
 Forza magnetica tra due fili percorsi da corrente
 Forza di Lorentz
 Moto di una carica in un campo magnetico uniforme
 Circuitazione del campo magnetico, teorema di Ampère
 Campo magnetico di un solenoide
 Cenni alle proprietà magnetiche della materia
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INDUZIONE ELETTROMAGNETICA
 Il fenomeno della induzione elettromagnetica: la forza elettromotrice indotta e sua
origine
 Legge di Faraday-Neumann-Lenz
 Le correnti indotte tra circuiti
 Il fenomeno della autoinduzione e il concetto di induttanza
 Energia associata a un campo magnetico
gennaio - giugno
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EQUAZIONI DI MAXWELL E ONDE ELETTROMAGNETICHE
Relazione tra campi elettrici e magnetici variabili
La corrente di spostamento
Sintesi dell’elettromagnetismo: le equazioni di Maxwell
Onde elettromagnetiche piane e loro proprietà
La polarizzazione delle onde elettromagnetiche
L’energia e l’impulso trasportato da un’onda elettromagnetica
Lo spettro delle onde elettromagnetiche
La produzione delle onde elettromagnetiche
Le applicazioni delle onde elettromagnetiche nelle varie bande di frequenza
RELATIVITÀ
 Dalla relatività galileiana alla relatività ristretta
 I postulati della relatività ristretta
 Relatività della simultaneità degli eventi
 Dilatazione dei tempi e contrazione delle lunghezze
 Evidenze sperimentali degli effetti relativistici
 Trasformazioni di Lorentz
 Legge di addizione relativistica delle velocità;
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Limite non relativistico: addizione galileiana delle velocità
L’invariante relativistico
La conservazione della quantità di moto relativistica
Massa ed energia in relatività
FISICA QUANTISTICA
 L’emissione di corpo nero e l’ipotesi di Planck
 L’esperimento di Lenard e la spiegazione di Einstein dell’effetto fotoelettrico
 L’effetto Compton
 Modello dell'atomo di Rutherford di Bohr e interpretazione degli spettri atomici
 L’esperimento di Franck – Hertz.
 Lunghezza d’onda di De Broglie.
 Dualismo onda-particella.
 Diffrazione/Interferenza degli elettroni
 Il principio di indeterminazione di Heisenberg
FISICA DELLE PARTICELLE
 Gli acceleratori di particelle
 Leptoni, mesoni, barioni
 Le particelle-materia fondamentali
 Le forze fondamentali ed i loro mediatori
 Il Modello Standard delle particelle e delle forze
4. APPROFONDIMENTI E ATTIVITA’ SPECIFICHE
 Visita guidata al Cern di Ginevra
 Approfondimenti di alcuni argomenti di matematica nel progetto di
orientamento post diploma in collaborazione con il Politecnico di Torino
 Partecipazione allo Stage di Fisica, tre giorni in una casa alpina durante i quali si
svolgono attività di laboratorio, conferenze, approfondimenti, insieme ad allievi
di altre scuole superiori (marzo 2017), solo per allievi interessati
 Olimpiadi di Fisica, per gli studenti interessati
 Eventuali approfondimenti individuali di alcuni argomenti da inserire nelle tesine
per l’esame di Stato
5. METODOLOGIA E STRUMENTI
 Applicazione della dinamica di gruppo secondo il metodo ECA (Educazione
Creativa Autogestita)
 Spiegazione di tutti gli argomenti proposti
 Svolgimenti in classe di numerosi esercizi, dame spiegati e commentati, che i
ragazzi svolgono a turno alla lavagna
 Proposta di numerosi esercizi da svolgere a casa, affinché i ragazzi possano
verificare il loro grado di comprensione dei concetti e chiedere in seguito
spiegazioni
 Correzione in classe gli esercizi proposti sia nel lavoro a casa sia nelle verifiche
scritte
 Utilizzo del libro di testo, soprattutto per gli esercizi proposti in esso
 Utilizzo di lavagna e gessetti colorati
 Lavoro di gruppo
 Semplici esperienze in laboratorio
6. VALUTAZIONE (strumenti, criteri, tempi)
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Si verifica l’acquisizione dei contenuti proposti mediante prove scritte e prove
orali
Verifiche scritte: quesiti a risposta multipla, esercizi di calcolo, trattazione
sintetica di argomenti
Verifiche orali: esposizione orale individuale dei concetti fondamentali,
dimostrazione delle leggi e descrizione della situazione da cui sono scaturite,
esercizi di applicazione
Verso la fine dell’anno, saranno proposte prove più complesse, con quesiti e
problemi tipo quelli dell’Esame di Stato
3 verifiche scritte nel primo periodo, 3 nel secondo, di cui almeno una orale
I tempi di correzione sono mediamente di 15 giorni
Nella valutazione finale si terrà conto anche della partecipazione alle lezioni,
della capacità di organizzare il lavoro in modo proficuo e dei progressi compiuti
rispetto ai livelli di partenza
Per la valutazione si fa riferimento alle griglie adottate dal dipartimento di
Matematica e Fisica e disponibili sul sito
7. ATTIVITA’ DI SOSTEGNO E RECUPERO
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Spiegazione degli errori e delle difficoltà incontrate nelle verifiche orali e scritte
e rielaborazione di esse dopo la correzione dell’insegnante
Svolgimento in classe di esercizi assegnati per il lavoro individuale a casa in cui
gli allievi abbiano incontrato difficoltà
Verrà attuata dalla scuola la settimana di sospensione (febbraio 2017)
Possibilità di ulteriori verifiche orali per gli allievi che hanno ottenuto risultati
insufficienti