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ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE Guglielmo Marconi Verona Programma Svolto Anno Scolastico 2014/15 Materia FISICA Classe 2AC Docenti TURCO PAOLO – BERNARDONI MASSIMO Nome documento Fis2ACs.doc LA DINAMICA E GLI URTI Ripasso degli argomenti di cinematica dell’anno precedente. I principi della dinamica. Definizioni di impulso e di quantità di moto. Principio di conservazione della quantità di moto. Urti elastici e anelatici. Operazioni tra vettori: prodotto scalare e prodotto vettoriale. Lavoro e potenza. Significato geometrico del lavoro nella rappresentazione grafica della forza in funzione dello spostamento. Definizione di energia. Energie meccaniche: cinetica, potenziale gravitazionale e potenziale elastica. Teorema dell’energia cinetica. Principio di conservazione dell’energia. Risoluzione di problemi. TERMOLOGIA E CALORE Temperatura e calore. Termometri e scale termometriche. Calore specifico e capacità termica. Legge fondamentale della termologia. Trasmissione del calore. Effetto Joule. ELETTROSTATICA Struttura dell’atomo e carica elettrica. Fenomeni di elettrizzazione. Conduttori e isolanti. La forza di Coulomb. Campi scalari e campi vettoriali. Il campo elettrico e analogie con il campo gravitazionale. Le linee di forza del campo elettrico e superfici equipotenziali. Il potenziale elettrico e la differenza di potenziale elettrico. Energia potenziale elettrica ELETTRODINAMICA, RESISTORI E CIRCUITI ELETTRICI L’intensità della corrente elettrica. La resistenza elettrica. Analogie tra circuiti idraulici e circuiti elettrici. La prima legge di Ohm. Collegamenti tra resistenze in serie e in parallelo. Resistenza equivalente per collegamenti in serie e in parallelo. Seconda legge di Ohm. Resistenza interna di strumenti e di un generatore e forza elettromotrice di un generatore. Calcolo di potenza elettrica. Risoluzione di circuiti elettrici. LABORATORIO Regolamento e norme di sicurezza in laboratorio. Comportamento da tenere in laboratorio in caso di terremoto o incendio. Moto rettilineo uniforme e accelerato con rotaia a cuscino d’aria. Moto rettilineo uniformemente accelerato con metodo caduta dei gravi. Verifica accelerazione di gravità e relativi grafici. Moto uniforme, accelerato, circolare uniforme e parabolico con piano traccia. Analisi grafici ottenuti. Secondo principio della dinamica. Introduzione alla quantità di moto. Impulso e quantità di moto con rotaia a cuscino d’ aria. Urti elastici e anelastici con rotaia a cuscino d’ aria. Conservazione energia meccanica con bilancio energia potenziale e cinetica. Macchina di Atwood. Conservazione energia meccanica in una molla. Bilancio energia potenziale, cinetica ed elastica. Campi elettrici. Fenomeni elettrostatici. Introduzione all’uso del multimetro. Strumenti elettrici analogici, loro caratteristiche e lettura degli stessi. Uso del multimetro e confronto con letture su strumenti analogici. Verifica prima e seconda legge di Ohm. Caratteristica V-I di un resistore e di una lampadina. Misure su circuiti misti in serie e parallelo. Calcolo resistenza interna, potenza ed energia di un alimentatore. UdA UDA n. 1 Titolo: Principi della dinamica; lavoro ed energia ore 27 UDA n. 2 Titolo Calore e temperatura ore 9 COMPET. della UdA S2 Analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di energia a partire dall’esperienza S2 Analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di energia a partire dall’esperienza ABILITA’ UdA Caduta libera di un corpo; il moto dei pianeti; Calcolo del periodo del pendolo o di una oscillazione armonica; Applicazione del principio della quantità di moto nello esame dei fenomeni d'urto. CONOSCENZE UdA Il primo principio della dinamica; il secondo principio della dinamica; il terzo principio della dinamica; Impulso e quantità di moto; Il principio della quantità di moto. LABORATORIO Caduta libera, principi della dinamica su rotaia, urti su rotaia Calcolare il lavoro compiuto da una forza costante; Calcolare la potenza con cui è stato compiuto il lavoro; Riconoscere la conservazione dell'energia totale e la trasformazione dell'energia in diverse forme; Energia potenziale, cinetica, termica. Lavoro compiuto da una forza; Potenza; Trasformazioni di energia; Macchine semplici. Lavoro nel moto su rotaia, conservazione energia oscillatore armonico e moto su piano inclinato Applicare la legge fondamentale della termologia; Risolvere problemi relativi all'equilibrio termico; Applicare la legge della dilatazione termica lineare; Risolvere problemi relativi a cambiamenti di stato; Misura del calore specifico di un corpo; Temperatura; scala centigrada e scala Kelvin; Calore; esperienza di Joule; Equilibrio termico; Dilatazione termica lineare; Struttura atomica e stati di aggregazione della materia; Cambiamenti di stato e propagazione del calore. dilatazione termica, calorimetro delle mescolanze, calorimetro di Callender Disc. Referente Disc. Concorrente S.I.F. T.T.R.G. - S.I.S. S.I.F. - T.T.R.G. S.I.C. S.I.F. - S.I.C. UDA n. 3 Titolo: L'equilibrio elettrostatico ore 12 UDA n. 4 Titolo: La corrente elettrica ore 33 studiare l'interazione elettrostatica; descrivere il comportamento delle cariche elettriche nel campo elettrico; Distinguere corpi conduttori ed isolanti. Forza di Coulomb; Campo elettrico; costante dielettrica; Il campo elettrico uniforme. Determinare energia potenziale e potenziale elettrico in un campo elettrico uniforme; determinare il lavoro compiuto dalle forze del campo elettrico; determinazione della capacità di un condensatore piano; Energia potenziale carica e scarica di elettrostatica e potenziale un condensatore elettrico in un campo elettrico uniforme; Capacità di un conduttore, condensatore piano ed energia accumulata nel caricamento di un condensatore Saper applicare la prima legge di Ohm Saper applicare la seconda legge di Ohm Verificare la prima legge di Ohm con il metodo volt amperometrico Definizione di corrente elettrica; conduzione nei conduttori metallici; Prima e seconda legge di Ohm Proprietà e caratteristiche di un generatore di corrente continua Uso degli strumenti analogici e digitali, I e II legge di Ohm, circuito semplice, relazione R-T Saper determinare la resistenza equivalente di un circuito; Calcolare la quantità di calore prodotta in una resistenza per effetto Joule Saper determinare la corrente che circola in un circuito con generatore reale. Collegamento in serie ed in parallelo di più resistori generatore reale e sue caratteristiche potenza di un circuito elettrico Effetto Joule resistenze in serie e parallelo, resistenza interna del generatore, effetto Joule Definizione e rappresentazione del campo magnetico; Determinazione della forza su un conduttore percorso da corrente; rappresentare la traiettoria di una carica in un campo magnetico UDA n. 5 S3 Essere consapevole delle applicare la legge di FaradayTitolo: potenzialità delle tecnologie Neumann-Lenz Elettricità e rispetto al contesto culturale funzionamento di un motore in magnetismo e sociale i cui vengono c.c.; ore 18 applicate funzionamento di un alternatore; utilizzo di un trasformatore esperienze da cattedra con banco elettrostatica Fenomeni magnetici. Campo magnetico; il campo magnetico nella materia; forze sui conduttori percorsi da corrente; la forza di Lorenz; momenti meccanici e momenti magnetici; il flusso del vettore B; La legge di FaradayNeumann-Lenz S.I.F. - S.I.C. S.I.F. S.I.F. S.I.F. prove da cattedra con banco sul campo magnetico e sulle relazioni fra corrente e campo magnetico. Trasformatore: generatore e motore elettrico: oscilloscopio Libro adottato: Ugo Amaldi: “L’Amaldi 2.0” – ed. Zanichelli Verona, 6 giugno 2015 Il docente Prof. Paolo Turco S.I.F.
