IIS “G. Bruno – R. Franchetti”
a.s. 2013-14
IIS “G. BRUNO – R. FRANCHETTI” – A.S. 2013-14
CLASSE IV A
CONTENUTI E CURRICOLO DEL CORSO DI FISICA
DESCRIZIONE DI UN SISTEMA FISICO IN OSCILLAZIONE:
MOTO ARMONICO
L’oscillatore armonico. Il
Laboratorio di fisica
moto armonico semplice dal Il periodo di un pendolo
punto di vista della forza e
Problemi di base
del bilancio energetico. La
Definire le grandezze fisiche del modulo didattico
cinematica del moto
Ricavare le grandezze cinematiche del moto armonico semplice
armonico semplice. Moto
Ricavare l’equazione dell’oscillatore armonico
armonico semplice e moto
Disegnare il grafico della legge oraria, della velocità e dell’accelerazione di
circolare uniforme.
un moto armonico semplice in funzione del tempo
I pendoli
Problemi
Dimostrazione delle formule e della teoria del moto armonico
Problemi e quesiti di fine capitolo
FENOMENI ONDULATORI
Onde e propagazione delle
Laboratorio di fisica
onde. Fenomeni di
Dimostrazioni ed esperimenti: impulsi e onde in una molla; stima della
interferenza e diffrazione.
velocità dell’impulso in una molla; riflessione agli estremi; onde stazionarie
Lenti e specchi.
nella molla
Dimostrazioni ed esperimenti: propagazione rettilinea della luce; ombre e
diaframmi; specchi piani, concavi e convessi; luce che si propaga in mezzi
diversamente rifrangenti; lenti concave e convesse
Dimostrazioni ed esperimenti: ondoscopio con una e due sorgenti puntiformi,
con una sorgente estesa
Dimostrazioni ed esperimenti: la luce laser colpisce una fenditura di
larghezza variabile (figure di diffrazione); la luce laser colpise due o più
fenditure (figure d’interferenza); reticolo di diffrazione.
Dimostrazioni ed esperimenti: il diapason, la risonanza di due diapason, i
battimenti
Dimostrazioni ed esperimenti: onde stazionarie in una corda in funzione della
tensione della corda e della massa specifica.
Animazioni con Geogebra e applet java: i battimenti, effetto Doppler,
principio di Huygens e applicazione ai fenomeni di rifrazione, principio di
sovrapposizione, interferenza di onde in una corda, interferenza di onde
nell’ondoscopio
Problemi di base
Definizioni: onde trasversali, onde longitudinali, lunghezza d’onda,
frequenza, funzione d’onda, velocità di un’onda, fase, differenza di fase,
interferenza costruttiva e distruttiva, potenza di un’onda, onde stazionarie.
Determinare la velocità do un’onda in una corda tesa: aspetti qualitativi,
analisi dimensionale, progetto della verifica sperimentale
Principio di sovrapposizione e interferenza di onde: ricavare la somma di due
impulsi e la somma di due onde sfasate di φ; calcolare la differenza di
cammino di due onde che interferiscono e discutere le condizioni di
interferenza; ricavare e discutere l’equazione delle onde stazionarie; ricavare
e discutere l’equazione dei battimenti
Costruzione delle immagini di uno specchio mediante l’uso di Geogebra:
effetti di distorsione e raggi parassiali.
Il principio di Huygens e la rifrazione della luce
Diffrazione della luce, esperimento di Young
Problemi
Dimostrazione delle formule e costruzione delle teorie che descrivono i
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fenomeni osservati
Problemi e quesiti di fine capitolo
Progettare e realizzare esperimenti di fisica anche qualitativi: processi di
osservazione, deduzione, ipotesi e ragionamento
Carica elettrica, forza
elettrica. Campi elettrici
Flusso di un campo
vettoriale. Legge di
Gauss
Campo elettrico
Laboratorio di fisica
Gli esperimenti sulla carica elettrica del biennio
Descrivere fenomeni elettrici: fenomeni di elettrizzazione,
elettroscopio
Generare e accumulare cariche elettriche mediante macchine
elettrostatiche
Descrivere la forza elettrica
Descrivere il campo elettrico mediante linee di forza
Definire operativamente la carica elettrica, misurare la carica elettrica,
legare carica elettrica e materia
Analizzare gli esperimenti del PSSC sulla legge di Coulomb
Problemi di base
Definire operativamente le grandezze carica elettrica, campo elettrico
Definire la legge di Coulomb
Definire operativamente il campo elettrico generato da una carica
Rappresentare il campo elettrico
Problemi
Risolvere problemi di ordini di grandezza delle interazioni elettriche
Stimare l’intensità delle forze che tengono legati elettroni e nuclei
atomici
Calcolare il campo elettrico di distribuzioni di cariche puntiformi
Disegnare le linee di campo
Risolvere problemi e quesiti di fine capitolo
Legge di Gauss
Problemi di base
Definire e calcolare il flusso di un campo vettoriale attraverso una
superficie
Dimostrare il teorema di Gauss per il campo elettrico
Dimostrare l’equivalenza logica tra legge di Coulomb e legge di
Gauss
Problemi
Calcolare il flusso del campo elettrico generato da distribuzioni di
carica aventi densità costante e simmetria definita: piana, assiale,
centrale
Calcolare il campo elettrico generato da distribuzioni di carica aventi
densità costante e simmetria definita: piana, assiale, centrale
Calcolare il campo elettrico generato da un conduttore isolato carico e
dimostrare che le cariche elettriche si distribuiscono sulla superficie
del conduttore
Risolvere quesiti e problemi di fine capitolo
OBIETTIVI DISCIPLINARI (dalla programmazione preventiva)
Gli obiettivi disciplinari sono stati stabiliti dal Coordinamento per materie del 9 IX 2010 e sono:
Conoscenze
a) conoscere termini specifici e le definizioni operative di grandezze di termodinamica, meccanica
ondulatoria e campo elettrico;
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b) conoscere i concetti fondamentali della meccanica ondulatoria;
c) conoscere i concetti connessi ai principi della termodinamica;
d) conoscere i concetti fondamentali del campo elettrico e dei circuiti;
e) enunciare e descrivere una legge fisica;
f) conoscere fatti ed eventi fisici
Competenze
a) individuare relazioni fra grandezze fisiche nell'ambito della meccanica ondulatoria, della
termodinamica e dei campi elettrici;
b) usare correttamente formule dirette e inverse;
c) elaborare dati e tabelle;
d) risolvere semplici problemi di meccanica ondulatoria, termodinamica e campi elettrici;
e) utilizzare il linguaggio adeguato;
f) usare gli strumenti di laboratorio e stendere una relazione
OBIETTIVI DISCIPLINARI MINIMI
Gli obiettivi disciplinari minimi sono i seguenti
Conoscenze
a) conoscere termini specifici e le definizioni operative di grandezze di termodinamica, meccanica
ondulatoria e campo elettrico;
b) conoscere i concetti fondamentali della meccanica ondulatoria;
c) conoscere i concetti connessi ai principi della termodinamica;
d) conoscere i concetti fondamentali del campo elettrico e dei circuiti;
e) enunciare e descrivere una legge fisica;
f) conoscere fatti ed eventi fisici
Competenze di primo livello
a) individuare relazioni fra grandezze fisiche nell'ambito della meccanica ondulatoria, della
termodinamica e dei campi elettrici;
b) elaborare dati e tabelle;
c) risolvere semplici problemi di meccanica ondulatoria, termodinamica e campi elettrici
C’è da precisare che gli argomenti di termologia non sono stati trattati perché in parte sono stati affrontati nei
corsi di laboratorio del biennio e in parte sono mutuati dal corso di chimica.
CRITERI DI VALUTAZIONE (dalla programmazione preventiva)
CRITERI COMUNI PER L'ESPRESSIONE DELLA VALUTAZIONE
Giudizio
Obiettivo
Risultato
Ha prodotto un lavoro nullo o solo iniziato
Non raggiunto
Scarso.
Ha lavorato in modo molto parziale e
Gravemente
disorganico, con gravi errori, anche dal
Non raggiunto
insufficiente
punto di vista logico.
Ha lavorato in modo parziale con alcuni
Solo parzialmente
errori o in maniera completa con gravi
Insufficiente
raggiunto
errori
Ha lavorato complessivamente:
in maniera corretta dal punta di vista
logico e cognitivo, ma imprecisa nella
forma o nella coerenza argomentativa o
nelle conoscenze
in maniera corretta ma parziale
Ha lavorato in maniera corretta, ma con
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Voto
1-2
3-4
5
Sufficientemente
raggiunto
Sufficiente
6
Raggiunto
Discreto
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qualche imprecisione dal punto di vista
della forma o delle conoscenze
Ha lavorato in maniera corretta e completa
dal punto di vista della forma e delle
Pienamente raggiunto
conoscenze
Ha lavorato in maniera corretta e
completa, con rielaborazione personale e
Pienamente raggiunto
critica delle conoscenze
Buono - ottimo
8
Eccellente
9-10
ATIVITÀ PER L’ESTATE
Letture consigliate
Giulio Verne, L’isola misteriosa, Einaudi – romanzo di avventura (già consigliato l’anno scorso)
Denis Guedj, Il teorema del pappagallo, TEADUE Ed. Associati – giallo con, sullo sfondo, alcuni problemi
storicamente fondanti la matematica (già consigliato l’anno scorso)
Dava Sobel, Longitudine, BUR Saggi – biografia di Harris, inventore di orologi che ha risolto il problema
della navigazione all’epoca di Newton (già consigliato l’anno scorso)
Hans M. Enzensberger, Il mago dei numeri, Einaudi – fiaba intorno a problemi fondamentali di matematica
(già consigliato l’anno scorso)
Attività di studio e consolidamento
Risolvere interamente i problemi dei compiti svolti durante l’anno scolastico (sono archiviati in piattaforma).
Utilizzare i compiti per focalizzare gli obiettivi di studio e di consolidamento della materia. Per lo studio e il
consolidamento dei concetti, oltre al quaderno degli appunti e delle osservazioni di laboratorio, i testi di
riferimento sono
Walker, Dalla meccanica alla fisica moderna - meccanica, Pearson, Cap. 2 per l’oscillatore armonico
Walker, Dalla meccanica alla fisica moderna – Termodinamica e onde, Pearson, Cap. 10, cap. 11
Walker, Dalla meccanica alla fisica moderna – Elettromagnetismo, Pearson, Cap. 12
Mestre, 31 maggio 2013
Corso di fisica
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