Liceo Scientifico Statale "Paolo Lioy"
36100 VICENZA
via P. Cordenons, 5 - Tel. (0444) 324.756 – Fax 544.498
_____________
DIPARTIMENTO di MATEMATICA e FISICA
PROGRAMMAZIONE DI FISICA
A.S. 2014-2015
PROGRAMMAZIONE DI FISICA PER IL BIENNIO ........................................................................................... 2
OBIETTIVI GENERALI E SPECIFICI PER LA FISICA ....................................................................................... 2
STANDARD MINIMI IN TERMINI DI CONOSCENZE E COMPETENZA ............................................................ 2
Classi PRIME .................................................................................................................................................................... 2
Classi SECONDE .............................................................................................................................................................. 4
METODI E STRUMENTI D’INSEGNAMENTO............................................................................................................... 5
VERIFICHE E VALUTAZIONE ....................................................................................................................................... 5
ATTIVITA’ DI RECUPERO ............................................................................................................................................. 6
SCANSIONE TEMPORALE IN MODULI ........................................................................................................................ 6
CLASSI PRIME ............................................................................................................................................ 6
CLASSI SECONDE ...................................................................................................................................... 7
PROGRAMMAZIONE DI FISICA PER IL SECONDO BIENNIO E QUINTO ANNO ....................................... 9
LINEE GENERALI E COMPETENZE.................................................................................................................. 9
Liceo scientifico................................................................................................................................................... 9
Liceo scientifico opzione scienze applicate ........................................................................................................... 9
STANDARD MINIMI IN TERMINI DI CONOSCENZA E COMPETENZA ...........................................................10
Classi TERZE.................................................................................................................................................................. 10
Classi QUARTE .............................................................................................................................................................. 13
Classi QUINTE ............................................................................................................................................................... 15
METODI E STRUMENTI DI INSEGNAMENTO............................................................................................................ 17
VERIFICHE E VALUTAZIONE ..................................................................................................................................... 18
ATTIVITA’ DI RECUPERO ........................................................................................................................................... 19
SCANSIONE TEMPORALE IN MODULI ...................................................................................................................... 19
CLASSI TERZE .......................................................................................................................................... 19
CLASSI QUARTE ...................................................................................................................................... 20
CLASSI QUINTE ........................................................................................................................................ 21
Griglia di valutazione di Matematica-Informatica-Fisica................................................................................23
1
PROGRAMMAZIONE DI FISICA PER IL BIENNIO
OBIETTIVI GENERALI E SPECIFICI PER LA FISICA
L’insegnamento della fisica si ripromette di condurre l’alunno a:
1. osservare e identificare un fenomeno;
2. analizzare un problema semplice individuandone gli elementi significativi, le relazioni, i dati
superflui e quelli mancanti;
3. essere consapevole del problema della misura, rendendosi conto dell’incertezza ad essa
associata;
4. saper servirsi dei grafici relativi ai vari fenomeni;
5. rendersi conto dei limiti di validità delle varie leggi;
6. iniziare a comprendere e distinguere la struttura sperimentale, da un lato, logico-matematica,
dall’altro, delle teorie studiate.
A supporto degli obiettivi sopra elencati, l’attività di laboratorio, in particolare nell’indirizzo delle
scienze applicate, sarà intesa sia come percorso di scoperta sia come illustrazione o verifica delle
leggi oggetto di studio.
STANDARD MINIMI IN TERMINI DI CONOSCENZA E COMPETENZA
2° Modulo
1° Modulo
Classi PRIME
Grandezze
fisiche
Strumenti
matematici
Conoscenze
Competenze
Concetto di misura delle grandezze
fisiche
Il Sistema Internazionale di Unità:le
grandezze fisiche fondamentali (tempo,
lunghezza e massa) e derivate (densità)
Equivalenze di misure (aree, volumi)
Comprendere il concetto di definizione
operativa di una grandezza fisica
Saper convertire una misura espressa in
termini di un assegnato multiplo o
sottomultiplo di una certa unità, nella (stessa)
misura espressa in termini di un altro multiplo
o sottomultiplo (della stessa unità)
I rapporti, le proporzioni, le percentuali.
Relazioni tra grandezze fisiche:
proporzionalità diretta e inversa e
relazione lineare
Le potenze di 10
Le equazioni e i principi di equivalenza
2
Conoscere ed applicare le proprietà delle
potenze.
Saper tradurre il prefisso identificativo del
multiplo/sottomultiplo di un’unità di misura
nella corrispondente notazione esponenziale in
base 10, e viceversa
Saper rappresentare graficamente una
collezione di coppie ordinate di dati
Saper riconoscere il tipo di proporzionalità
(diretta o inversa) dai grafici e/o
dall’equazione
Saper dedurre dalla rappresentazione grafica
della relazione la sua equazione, almeno nei
casi di proporzionalità diretta e inversa
Saper invertire semplici formule
3° Modulo
4° Modulo
5° Modulo
6° Modulo
La misura
Le caratteristiche degli strumenti di
misura
Le incertezze in una misura
Gli errori delle misure dirette ed
indirette
La valutazione del risultato di una
misura
Le cifre significative
L’ordine di grandezza di un numero
La notazione scientifica
Le forze e i
vettori
L’effetto delle forze
Forze di contatto ed azione a distanza
Come misurare le forze
La somma delle forze
Definizione di vettore e sua
rappresentazione geometrica
Somma di due (o più) vettori: regola del
parallelogramma e costruzione della
poligonale
Moltiplicazione di un vettore per uno
scalare
Differenza di due vettori
Scomposizione di un vettore lungo due
direzioni assegnate
La forza peso e la massa
Le caratteristiche della forza d’attrito
(statico, dinamico), della forza elastica
Legge di Hooke
L’equilibrio dei
solidi
Il concetto di punto materiale e corpo
rigido
L’equilibrio di un punto materiale
Coppie di forze e leve
Baricentro
L’equilibrio dei
fluidi
Gli stati di aggregazione molecolare
La definizione di pressione
La legge di Pascal
La legge di Stevino
La spinta di Archimede
Il galleggiamento dei corpi
La pressione atmosferica e la sua
misurazione
3
Saper distinguere tra errori sistematici e
accidentali
Relativamente a una misura diretta, assegnata
una collezione di dati, saper calcolare il valor
medio e l’incertezza assoluta
Saper calcolare l’errore relativo e percentuale
Relativamente a due misure (già espresse
come intervallo), saper calcolare l’errore
assoluto, relativo e percentuale della loro
somma, differenza, prodotto e quoziente
Saper convertire la notazione decimale di una
misura in notazione scientifica, e viceversa
Valutare l’ordine di grandezza di una misura
Saper costruire graficamente:
□
la risultante di due o più vettori nel piano
□
la moltiplicazione di un vettore (nel
piano) per uno scalare
□
la differenza di due vettori nel piano
□
i vettori componenti di un vettore lungo
due direzioni assegnate
Saper calcolare la risultante di due o più forze
applicate nel medesimo punto
Saper scomporre una forza lungo due direzioni
assegnate
Saper operare con le relazioni tra lunghezza
(e/o allungamento) di una molla e intensità
della forza applicata
Saper distinguere tra misure di massa e misure
di peso
Saper rappresentare coerentemente la
direzione, il verso e l’intensità della forza
peso, delle forze vincolari e della forza
d’attrito
Saper calcolare l’equilibrante una volta
assegnate due o più forze applicate a un punto
materiale.
Saper calcolare la reazione vincolare su un
punto materiale esercitata da una superficie
d’appoggio, note le altre forze.
Saper stabilire se un punto materiale
appoggiato a una superficie piana liscia o
ruvida (orizzontale o inclinata) è in equilibrio
o no
Saper risolvere semplici problemi sulle leve
Saper calcolare la pressione determinata
dall’applicazione di una forza e la pressione
esercitata dai liquidi
Saper risolvere semplici problemi mediante le
leggi di Stevino e Archimede
Classi SECONDE
2° Modulo
1° Modulo
Conoscenze
Cinematica
del moto
rettilineo
Dinamica del
punto
Competenze
Il punto materiale in movimento
Sistemi di riferimento
Il moto rettilineo
La velocità media
Moto rettilineo uniforme
Grafici spazio-tempo
Il moto vario su una retta
Velocità istantanea
Accelerazione media e istantanea
Moto uniformemente accelerato
Grafici spazio-tempo e velocità-tempo
Primo principio della dinamica
Effetto delle forze
Secondo principio della dinamica
Che cos’è la massa?
Terzo principio della dinamica
La caduta libera
Forza peso e massa
La discesa lungo un piano inclinato
Rappresentare moti uniformi e
uniformemente accelerati in grafici (t, s(t)) e
(t, v(t)) e utilizzarli per risolvere problemi
Saper interpretare fisicamente grafici noti di
moti uniformi e uniformemente accelerati
Risolvere problemi di cinematica del moto
rettilineo uniforme o uniformemente
accelerato che richiedano al massimo la
risoluzione di equazioni di 1° grado
Saper individuare sistemi di riferimento
appropriati per la descrizione di moti
Saper individuare, in modulo direzione e
verso, eventuali reazioni vincolari
Saper rappresentare il diagramma delle forze
relativo a un punto materiale
Saper impostare l’equazione risolvente un
semplice problema di dinamica del punto
materiale
5° Modulo
4° Modulo
3° Modulo
Saper calcolare l’energia cinetica di un corpo
e le sue eventuali variazioni
Energia
meccanica
Temperatura e
calore
Ottica
geometrica
Lavoro, potenza, energia
Teorema dell’energia cinetica
Definizione di energia potenziale
Energia potenziale gravitazionale ed
energia potenziale elastica
Principio di conservazione dell’energia
meccanica e dell’energia totale
Il termometro
La dilatazione lineare dei solidi
La dilatazione volumica dei solidi e dei
liquidi
La legge di Boyle
Calore e lavoro
Energia in transito
Capacità termica e calore specifico
Il calorimetro
I cambiamenti di stato
Propagazione rettilinea della luce
La riflessione e lo specchio piano
Gli specchi curvi (sferici)
La rifrazione
La riflessione totale
Le lenti
Strumenti ottici
4
Saper riconoscere il legame tra variazione di
energia cinetica e lavoro complessivamente
svolto su un corpo
Saper risolvere, mediante l’applicazione del
principio di conservazione dell’energia
meccanica, semplici problemi relativi ad un
punto materiale sottoposto a forze puramente
conservative
Saper convertire una temperatura da una
scala all’altra
Saper risolvere semplici problemi sulla
dilatazione termica
Saper affrontare semplici applicazioni della
legge di Boyle
Saper calcolare la temperatura di equilibrio
di due o più sistemi di capacità termica e
temperature iniziali note, posti a contatto e
isolati dall’ambiente esterno
Saper stabilire il comportamento di una
miscela acqua-ghiaccio in diverse condizioni
iniziali
Saper risolvere semplici esercizi sugli
specchi piani
Saper costruire graficamente l’immagine di
un oggetto posto davanti a uno specchio
sferico
Saper distinguere il diverso comportamento
della luce rispetto all’angolo limite
Saper costruire graficamente l’immagine di
un oggetto posto davanti a una lente sottile
METODI E STRUMENTI D’INSEGNAMENTO
Il metodo d’insegnamento per l’approccio ai vari argomenti parte da un modello frontale,
adeguandosi di volta in volta alle possibilità e alle esigenze della classe.
In riferimento agli obiettivi sopra indicati, si sceglie di:
1. valorizzare l’approccio istintivo e puramente intuitivo, tipico dell’adolescente, soprattutto nella
fase iniziale dello studio della disciplina, avendo cura di sviluppare insieme abilità osservative e
prime semplici sintesi formali;
2. privilegiare gradatamente l’approccio sistematico, con particolare attenzione al rigore logicomatematico;
3. approfondire, per quanto possibile, il carattere storico della disciplina, evidenziando quei
problemi che hanno innescato le principali ricerche, soprattutto in relazione a nuovi campi
d’indagine e a nuovi capitoli della conoscenza; ripercorrere, inoltre, lo sviluppo di certi concetti
fondamentali, per mostrare come, nell’evolversi della fisica, certe domande siano riecheggiate
continuamente, riproponendosi via via in modi nuovi;
4. approfondire la dimensione sperimentale, compatibilmente con le esigenze di orario e di
programma e la disponibilità del laboratorio di fisica dell’istituto, realizzando esperimenti
abbastanza articolati, in cui sia già individuata o possa essere individuabile un’ipotesi teorica da
verificare, che conducano a risultati possibilmente quantitativi e quindi da elaborare;
5. svolgere esercizi e risolvere semplici problemi, allo scopo di ragionare sul significato e
sull’applicabilità delle prime leggi studiate.
Ci si riserva la possibilità, qualora lo si ritenga didatticamente opportuno ed efficace, di usare in
fisica strumenti matematici che saranno trattati sistematicamente solo in tempi successivi.
VERIFICHE E VALUTAZIONE
La valutazione del raggiungimento degli obiettivi di apprendimento può avvenire mediante:
1. Prove non strutturate: sono le prove tradizionali quali l'interrogazione, il compito scritto
con problemi, la relazione.
2. Prove strutturate: sono i quesiti: vero/falso, corrispondenze, scelta multipla,
completamento.
3. Prove semistrutturate: sono i quesiti che richiedono una risposta con particolari vincoli
dettati sia dal contesto che dalla richiesta (ad esempio i quesiti “risposta breve” della terza
prova dell’esame di stato, esercizi che richiedono procedure univoche).
4. Controlli e osservazioni: controllo sull’impegno (rispettare le consegne domestiche,
prestare attenzione alle lezioni, prendere appunti); osservazioni sulla partecipazione attiva
(interventi significativi sugli argomenti, proposte originali e alternative di soluzione ai
problemi proposti e in genere con ogni forma di collaborazione).
Le prove di verifica saranno proposte nella modalità (scritta o orale) che il docente ritiene più adatta
al percorso di apprendimento in ciascuna classe. La presenza di prove in forma scritta valide per
l'orale, non andrà a diminuire l'attenzione sull'esposizione orale.
Il dipartimento di matematica ha concordato il numero minimo di verifiche da svolgere: tre per il
trimestre (Settembre – Dicembre) e tre per il pentamestre (Gennaio – Giugno), ferma restando la
libertà di ogni insegnante di potenziare tale numero alla luce di particolari necessità didattiche.
Nell'articolare le prove di valutazione si procederà ad assegnare quesiti di tipo diverso, finalizzati ad
appurare:
1. la conoscenza degli argomenti trattati in classe;
2. l'assimilazione delle competenze corrispondenti;
3. la capacità di rielaborare criticamente i contenuti proposti.
5
La griglia allegata permetterà di esprimere la valutazione.
I compiti scritti corretti vengono riconsegnati di norma entro 15 (quindici) giorni. Quanto alle
interrogazioni, la valutazione viene comunicata nei giorni immediatamente successivi alla prova
stessa.
La valutazione conclusiva, ai fini degli scrutini, si baserà sui risultati delle prove; per il
conseguimento della sufficienza si richiede il raggiungimento degli standard minimi della classe
frequentata.
ATTIVITA’ DI RECUPERO
Il dipartimento ritiene che le attività di recupero possano essere efficaci se tempestivamente attivate
durante l’intero percorso didattico e in tal modo raccordate strettamente con lo svolgimento del
programma. In tal senso ritiene fondamentale il recupero in itinere, in quanto generalmente più
tempestivo e continuativo degli eventuali interventi pomeridiani. Fanno parte integrante delle
attività finalizzate al recupero in itinere: le ore specificamente dedicate alla correzione e alla
discussione degli esercizi e dei problemi assegnati per casa; le esercitazioni in vista delle prove
scritte; le correzioni e discussioni dei compiti o dei test svolti in classe; le interrogazioni viste come
occasioni preziose per l’intera classe di riprendere, chiarire e riorganizzare i contenuti.
Auspica inoltre che eventuali altri interventi in orario extracurricolare partano con un certo anticipo
rispetto alla chiusura trimestrale, appena vi siano evidenti lacune su contenuti irrinunciabili. Si potrà
così evitare che l’attività didattica ordinaria e l’apprendimento degli alunni nel secondo periodo
siano condizionati dall’attesa del recupero sugli argomenti del primo trimestre e che il lavoro
complessivo degli studenti in difficoltà, per quanto intenso, sia eccessivamente appesantito.
SCANSIONE TEMPORALE IN MODULI
Segue un elenco dei contenuti in programma nelle diverse classi. La scansione temporale riportata è
da intendersi come essenzialmente indicativa, ferma restando la facoltà del singolo docente di
anticipare o posticipare il confronto con questo o quel tema, secondo le necessità didattiche della
classe o il proprio convincimento personale.
CLASSI PRIME
Trimestre (Settembre-Dicembre)
1. GRANDEZZE FISICHE E LORO MISURAZIONE
Introduzione alla Fisica
La misura delle grandezze fisiche
Il Sistema Internazionale di Unità
L’intervallo di tempo
La lunghezza
L’area
Il volume
La massa
La densità
2. STRUMENTI MATEMATICI
I rapporti
Le proporzioni
Le percentuali
I grafici
6
La proporzionalità diretta
La proporzionalità inversa
La proporzionalità quadratica diretta ed inversa
Come si usa una formula
Come si usa un grafico
Le potenze di dieci
Le equazioni
3. LA MISURA
Gli strumenti
L’incertezza delle misure
Il valore medio e l’incertezza
L’incertezza delle misure indirette
Le cifre significative
La notazione scientifica
Pentamestre (Gennaio-Giugno)
4. LE FORZE
Gli effetti delle forze
La misura delle forze
La somma delle forze
I vettori
Le operazioni con i vettori
La forza-peso e la massa
Le forze d’attrito
La forza elastica
5. L’EQUILIBRIO DEI SOLIDI
Il punto materiale e il corpo rigido
L’equilibrio del punto materiale
L’equilibrio su un piano inclinato
L’effetto di più forze su un corpo rigido
Il momento delle forze
L’equilibrio di un corpo rigido
Le leve
Il baricentro
6. L’EQUILIBRIO DEI FLUIDI
Solidi, liquidi e gas
La pressione
La pressione nei liquidi
La pressione della forza-peso nei liquidi
La spinta di Archimede
La pressione atmosferica
La misura della pressione atmosferica
CLASSI SECONDE
Trimestre (Settembre-Dicembre)
1. CINEMATICA DEL MOTO RETTILINEO
Il punto materiale in movimento
Sistemi di riferimento
Il moto rettilineo
7
La velocità media
Moto rettilineo uniforme
Grafici spazio-tempo
Il moto vario su una retta
Velocità istantanea
Accelerazione media e istantanea
Moto uniformemente accelerato
Grafici spazio-tempo e velocità-tempo
2. DINAMICA DEL PUNTO (prima parte)
Primo principio della dinamica
Effetto delle forze
Secondo principio della dinamica
Che cos’è la massa?
Terzo principio della dinamica
Pentamestre (Gennaio-Giugno)
3. DINAMICA DEL PUNTO (seconda parte)
La caduta libera
Forza peso e massa
La discesa lungo un piano inclinato
Reazioni vincolari (piani d’appoggio e fili ideali)
Attrito radente dinamico
(facoltativo) Coppie di corpi collegati con un filo ideale
4. ENERGIA MECCANICA
Lavoro, potenza, energia
Teorema dell’energia cinetica
Definizione di energia potenziale
Energia potenziale gravitazionale ed energia potenziale elastica
Principio di conservazione dell’energia meccanica e dell’energia totale
5. TEMPERATURA E CALORE
Il termometro
La dilatazione lineare dei solidi
La dilatazione volumica dei solidi e dei liquidi
La legge di Boyle
Calore e lavoro
Energia in transito
Capacità termica e calore specifico
Il calorimetro
I cambiamenti di stato
6. OTTICA GEOMETRICA
Propagazione rettilinea della luce
La riflessione e lo specchio piano
Gli specchi curvi (sferici)
La rifrazione
La riflessione totale
Le lenti
Strumenti ottici
8
PROGRAMMAZIONE DI FISICA PER IL SECONDO BIENNIO E
QUINTO ANNO
LINEE GENERALI E COMPETENZE
Lo sviluppo dei programmi concorre al raggiungimento dei seguenti risultati di apprendimento
comuni alle discipline previste nei percorsi del liceo scientifico (all. A del regolamento sui nuovi
licei).
Liceo scientifico
Gli studenti, a conclusione del percorso di studio, dovranno:
1. aver acquisito una formazione culturale equilibrata nei due versanti linguistico-storicofilosofico e scientifico; comprendere i nodi fondamentali dello sviluppo del pensiero, anche
in dimensione storica, e i nessi tra i metodi di conoscenza propri della matematica e delle
scienze sperimentali e quelli propri dell’indagine di tipo umanistico;
2. saper cogliere i rapporti tra il pensiero scientifico e la riflessione filosofica;
3. saper utilizzare strumenti di calcolo e di rappresentazione per la modellizzazione e la
risoluzione di problemi;
4. aver raggiunto una conoscenza sicura dei contenuti fondamentali delle scienze fisiche e
naturali (chimica, biologia, scienze della terra, astronomia) e, anche attraverso l’uso
sistematico del laboratorio, una padronanza dei linguaggi specifici e dei metodi di indagine
propri delle scienze sperimentali;
5. essere consapevoli delle ragioni che hanno prodotto lo sviluppo scientifico e tecnologico nel
tempo, in relazione ai bisogni e alle domande di conoscenza dei diversi contesti, con
attenzione critica alle dimensioni tecnico-applicative ed etiche delle conquiste scientifiche,
in particolare quelle più recenti;
6. saper cogliere la potenzialità delle applicazioni dei risultati scientifici nella vita quotidiana.
Liceo scientifico opzione scienze applicate
1. aver appreso concetti, principi e teorie scientifiche anche attraverso esemplificazioni
operative di laboratorio;
2. elaborare l’analisi critica dei fenomeni considerati, la riflessione metodologica sulle
procedure sperimentali e la ricerca di strategie atte a favorire la scoperta scientifica;
analizzare le strutture logiche coinvolte ed i modelli utilizzati nella ricerca scientifica;
3. individuare le caratteristiche e l’apporto dei vari linguaggi (storico-naturali, simbolici,
matematici, logici, formali, artificiali);
4. comprendere il ruolo della tecnologia come mediazione fra scienza e vita quotidiana;
5. saper utilizzare gli strumenti informatici in relazione all’analisi dei dati e alla
modellizzazione di specifici problemi scientifici e individuare la funzione dell’informatica
nello sviluppo scientifico;
6. saper applicare i metodi delle scienze in diversi ambiti.
(dalle indicazioni nazionali)
Al termine del percorso liceale lo studente avrà appreso i concetti fondamentali della fisica, le leggi
e le teorie che li esplicitano, acquisendo consapevolezza del valore conoscitivo della disciplina e del
nesso tra lo sviluppo della conoscenza fisica ed il contesto storico e filosofico in cui essa si è
sviluppata.
9
In particolare, lo studente avrà acquisito le seguenti competenze:
osservare e identificare fenomeni;
formulare ipotesi esplicative utilizzando modelli, analogie e leggi;
formalizzare un problema di fisica e applicare gli strumenti matematici e disciplinari
rilevanti per la sua risoluzione;
fare esperienza e rendere ragione del significato dei vari aspetti del metodo sperimentale,
dove l’esperimento è inteso come interrogazione ragionata dei fenomeni naturali, scelta
delle variabili significative, raccolta e analisi critica dei dati e dell'affidabilità di un
processo di misura, costruzione e/o validazione di modelli;
comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società in
cui vive.
Nel secondo biennio il percorso didattico darà maggior rilievo all’impianto teorico (le leggi della
fisica) e alla sintesi formale (strumenti e modelli matematici), con l’obiettivo di formulare e
risolvere problemi più impegnativi, tratti anche dall’esperienza quotidiana, sottolineando la natura
quantitativa e predittiva delle leggi fisiche. Inoltre, l’attività sperimentale consentirà allo studente di
discutere e costruire concetti, progettare e condurre osservazioni e misure, confrontare esperimenti
e teorie.
Nel quinto anno, lo studente completerà il percorso didattico con lo studio dell’elettromagnetismo e
delle conoscenze sviluppate nel XX secolo relative al microcosmo e al macrocosmo, accostando le
problematiche che storicamente hanno portato ai nuovi concetti di spazio e tempo, massa ed
energia.
In particolare per il liceo delle scienze applicate si sottolinea il ruolo centrale del laboratorio, inteso
sia come attività di presentazione da cattedra, sia come esperienza di scoperta e verifica delle leggi
fisiche, che consente allo studente di comprendere il carattere induttivo delle leggi e di avere una
percezione concreta del nesso tra evidenze sperimentali e modelli teorici.
STANDARD MINIMI IN TERMINI DI CONOSCENZA E COMPETENZA
Classi TERZE
Conoscenze
Competenze
Saper associare a un moto curvilineo generico
un vettore accelerazione coerente con la
descrizione qualitativa del moto, usando in
modo appropriato i significati delle componenti
tangenziale e centripeta
1° Modulo
Moto vario in due dimensioni
Cinematica
del moto
curvilineo
Velocità e accelerazione nel moto
curvilineo
Componente centripeta e tangenziale
dell’accelerazione
Moto parabolico
Saper distinguere, nel moto parabolico, le due
diverse componenti del moto, usandone
correttamente le equazioni per risolvere semplici
problemi
Saper individuare le grandezze cinematiche
caratteristiche di un moto circolare uniforme,
operando disinvoltamente con diverse misure di
angolo (gradi, radianti) e di frequenza
Saper risolvere semplici problemi sul moto
circolare uniforme
10
Saper individuare sistemi inerziali appropriati
per la descrizione di moti
2° Modulo
Ruolo delle tensioni di fili ideali e
delle reazioni vincolari delle superfici
d’appoggio nella dinamica del punto
Moto su un piano inclinato
Dinamica
del punto
Attrito radente statico e dinamico:
moto in presenza di attriti
Coppie di corpi interagenti: forze di
contatto
Coppie di corpi collegati mediante
corde ideali (p. e. macchina di Atwood
e varianti)
Dinamica del moto circolare uniforme
Lavoro e potenza
3° Modulo
Saper rappresentare il diagramma delle forze
relativo a una coppia di punti materiali collegati
mediante un filo ideale, in assenza o in presenza
di attrito radente (p. e. corpo A appoggiato a un
piano inclinato e collegato mediante filo ideale a
un contrappeso B)
Saper impostare, nei casi più semplici,
l’equazione o il sistema di equazioni risolventi
un problema con punti materiali collegati da fili
ideali e saper calcolare il valore di un parametro
in funzione degli altri
Saper riconoscere il legame tra variazione di
energia cinetica e lavoro complessivamente
svolto su un corpo
Teorema dell’energia cinetica
(ripresa e
potenziamento)
Saper risolvere semplici problemi di dinamica
del punto, tra i quali anche i casi standard in cui
si produca moto circolare uniforme (pendolo
conico e simili)
Saper calcolare l’energia cinetica di un corpo e
le sue eventuali variazioni
Energia cinetica di traslazione
Energia
meccanica
Saper rappresentare il diagramma delle forze
relativo a un punto materiale, riconoscendo in
particolare eventuali reazioni vincolari e attriti
radenti
Forze conservative
Energia potenziale relative alla forza
peso e alla forza elastica
Conservazione dell’energia meccanica
Variazione dell’energia meccanica e
lavoro delle forze dissipative
Saper risolvere, mediante l’applicazione del
principio di conservazione dell’energia
meccanica, semplici problemi relativi un punto
materiale sottoposto a forze puramente
conservative
Saper risolvere semplici problemi relativi a
sistemi non conservativi
Sistemi di particelle e centro di massa
4° Modulo
Moto del centro di massa
Quantità di
moto
Quantità di moto di una particella e di
un sistema di particelle
Principio di conservazione della
quantità di moto e sua relazione con le
leggi della dinamica
Impulso e teorema dell’impulso
Urti elastici e anelastici
11
Saper calcolare le quantità di moto (e relative
variazioni) di una o più particelle (come vettori)
Saper calcolare in casi geometricamente
semplici la collocazione del centro di massa di
un sistema
Saper risolvere semplici problemi relativi alla
conservazione della quantità di moto di un
sistema agganciandola eventualmente alla
conservazione/dissipazione di energia
meccanica (p. e. pendolo balistico)
5° Modulo
Cinematica rotazionale: grandezze
caratteristiche
Dinamica
rotazionale e
conservazione del
momento
angolare
Moto rotatorio con velocità angolare
costante e moto rotatorio con
accelerazione angolare costante
(equazioni)
Momento di una forza rispetto a un
asse
Momento d’inerzia di un corpo rispetto
a un asse
Legge fondamentale della dinamica di
rotazione
Saper operare con le grandezze angolari in
analogia con quelle lineari
Saper calcolare il momento meccanico risultante
agente su un corpo rigido con asse fisso, note
che siano le forze applicate
Saper risolvere semplici problemi di dinamica
nei quali parte del sistema da studiare sia un
corpo rigido con asse fisso (carrucole pesanti)
Saper risolvere semplici problemi relativi alla
conservazione del momento angolare
8° Modulo
7° Modulo
6° Modulo
Momento angolare e sua
conservazione
Gravitazione
Temperatura e calore
Teoria
cinetica dei
gas
Leggi di Keplero
Legge di gravitazione universale di
Newton
Massa inerziale e massa gravitazionale
Massa della Terra
Satelliti artificiali
Concetto di campo e linee di forza
Definizione di campo gravitazionale
Lavoro della forza gravitazionale
Energia potenziale gravitazionale
Energia e momento angolare nel moto
di satelliti e pianeti (cenni)
Temperatura e sua misura. Scale
termometriche
Leggi dei gas; equazione di stato dei
gas perfetti
Scala assoluta di temperature
Dilatazione termica nei solidi e nei
liquidi
Principio dell’equilibrio termico
Calore, capacità termica e calore
specifico
Fusione, solidificazione e calore
latente di fusione
Propagazione del calore: conduzione,
convezione, irraggiamento
Modello a particelle indipendenti
Pressione e velocità molecolare
Energia cinetica e temperatura
Energia interna di un gas perfetto
Teorema dell’equipartizione
dell’energia
Saper giustificare la validità della legge di
gravitazione universale a partire dalle leggi di
Keplero.
Saper utilizzare le equazioni del moto circolare
uniforme per analizzare il moto di un satellite in
orbita stabile
Saper calcolare e rappresentare correttamente il
campo gravitazionale terrestre
Saper correlare almeno qualitativamente, in un
sistema conservativo, la variazione di energia
potenziale gravitazionale e la variazione
dell’energia cinetica
Saper convertire una temperatura da una scala
all’altra
Saper risolvere semplici problemi sui gas
perfetti mediante l’utilizzo dell’equazione di
stato
Saper calcolare la temperatura di equilibrio di
due o più sistemi di capacità termica e
temperature iniziali note, posti a contatto e
isolati dall’ambiente esterno
Saper stabilire lo stato finale di una miscela
acqua-ghiaccio, di masse e temperature iniziali
note
Saper utilizzare il modello per stimare la
velocità media (traslazionale) di una molecola di
gas a temperatura nota
Saper utilizzare nella risoluzione di semplici
problemi la relazione tra massa molare o
molecolare , massa totale del gas e numero di
moli (tra costante universale dei gas, costante di
Boltzmann e numero di Avogadro)
Saper calcolare l’energia cinetica molecolare
media e l’energia complessiva di un gas ideale.
12
Classi QUARTE
Conoscenze
Competenze
1° Modulo
Equivalenza tra calore e lavoro
Lavoro durante una
trasformazione termodinamica
Primo principio
della
termodinamica
Primo principio della
termodinamica
Capacità molare a volume
costante e a pressione costante
Trasformazione adiabatica di un
gas perfetto: equazioni di Poisson
Saper riconoscere e rappresentare (sia
algebricamente che graficamente) le variabili che
identificano lo stato termodinamico e le
trasformazioni elementari dei gas: isoterme,
isobare, isocore, adiabatiche (reversibili)
Saper calcolare variazione di energia interna,
calore scambiato e lavoro eseguito da un
quantitativo noto di gas perfetto durante una delle
trasformazioni sopra elencate
Saper dedurre tutti i valori dei parametri di stato
in un ciclo termodinamico semplice quando ne sia
nota solo una parte
Descrivere il principio di funzionamento di una
macchina termica.
2° Modulo
Irreversibilità dei processi naturali
Secondo principio della
termodinamica
Secondo
principio della
termodinamica
Macchine termiche operanti tra
due temperature e limite superiore
del loro rendimento
Macchine frigorigene operanti tra
due temperature e limite superiore
della loro efficienza
Descrivere il bilancio energetico di una macchina
termica.
Saper risolvere semplici problemi sulle macchine
termiche in cui sia richiesto l’utilizzo della
relazione tra rendimento, temperature tra le quali
la macchina opera, lavoro prodotto e calore
assorbito
Saper risolvere semplici problemi sulle macchine
frigorigene in cui sia richiesto l’utilizzo della
relazione tra efficienza, temperature tra le quali la
macchina opera, calore estratto e lavoro assorbito
Oscillazioni e onde: grandezze
caratteristiche e classificazione
3° Modulo
Onde armoniche su una corda tesa
Velocità di propagazione di
un’onda su una corda tesa
Oscillazioni e
onde meccaniche
Principio di sovrapposizione
Interferenza
Descrivere la propagazione di onde su corde e
molle.
Saper ricavare dall’equazione dell’onda le sue
caratteristiche (ampiezza, frequenza, lunghezza
d’onda, velocità di propagazione)
Individuare i punti di interferenza costruttiva e
distruttiva
Onde stazionarie
Ampiezza ed energia di un’onda
armonica
Definire le grandezze caratteristiche del suono.
Proprietà elastiche di un mezzo
4° Modulo
Onde sonore e velocità del suono
Frequenza e acutezza. Ultrasuoni
e infrasuoni
Suono
Interferenza del suono
Battimenti
Analizzare la velocità di propagazione del suono
in relazione alle caratteristiche fisiche del mezzo
in cui si propagano.
Saper risolvere semplici problemi sull’effetto
Doppler, distinguendo correttamente tra velocità
di avvicinamento e velocità di allontanamento
(della sorgente e/o del rilevatore)
Descrivere il fenomeno dei battimenti e
calcolarne la frequenza del battimento
Risonanza acustica
Effetto Doppler
Definire il livello di intensità sonora.
Onde stazionarie nei tubi
Descrivere il fenomeno dell’eco.
13
5° Modulo
Principio di Huygens-Fresnel
Ottica fisica
Esperienza di Young delle due
fenditure
Interferenza
Analizzare l’esperimento delle due fenditure
Formulare le condizioni per osservare
l’interferenza costruttiva e distruttiva
Determinare la lunghezza d’onda
Diffrazione
Saper risolvere problemi elementari
sull’interazione tra cariche elettriche puntiformi
Fenomeni elettrostatici elementari
6° Modulo
La legge di Coulomb
Il campo elettrico
Elettrostatica:
cariche e campi
Saper rappresentare sia graficamente che
algebricamente il campo generato da una carica
puntiforme
Il teorema di Gauss
Campi elettrici generati da
distribuzioni di carica con
particolari simmetrie
Applicare il principio di sovrapposizione per
determinare il vettore campo elettrico risultante
da una distribuzione di cariche puntiformi
7° Modulo
Lavoro della forza elettrica e
conservatività del campo elettrico
Il potenziale
elettrico e
condensatori
Confrontare la forza elettrica con quella
gravitazionale
Utilizzare il teorema di Gauss per calcolare flussi
e/o campi elettrici generati da semplici
distribuzioni di carica
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
semplice.
Relazione tra campo e potenziale
Illustrare la relazione tra campo e potenziale
elettrico
Proprietà elettrostatiche di un
conduttore carico in equilibrio
elettrostatico
Calcolare il potenziale di una distribuzione nota
di cariche puntiformi
Capacità elettrica e condensatori
Giustificare le proprietà di un conduttore carico in
equilibrio elettrostatico
Energia immagazzinata in un
condensatore
Valutare l’energia immagazzinata in un
condensatore e la sua densità
Collegamenti tra condensatori
Saper calcolare la capacità equivalente di un
sistema semplice di condensatori
14
Classi QUINTE
Conoscenze
Competenze
Saper risolvere problemi elementari
sull’interazione tra cariche elettriche puntiformi
1° Modulo
Fenomeni elettrostatici elementari:
La legge di Coulomb
Saper rappresentare sia graficamente che
algebricamente il campo generato da una carica
puntiforme
Il campo elettrico
Cariche
elettriche e
Il teorema di Gauss
campi elettrici
Campi elettrici generati da
distribuzioni di carica con particolari
simmetrie
Lavoro della forza elettrica e
conservatività del campo elettrico
2° Modulo
Potenziale elettrico
Utilizzare il teorema di Gauss per calcolare flussi
e/o campi elettrici generati da semplici
distribuzioni di carica
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.
Calcolare il potenziale di una distribuzione nota di
cariche puntiformi
Proprietà elettrostatiche di un
conduttore carico in equilibrio
elettrostatico
Giustificare le proprietà di un conduttore carico in
equilibrio elettrostatico
Capacità elettrica e condensatori
Valutare l’energia immagazzinata in un
condensatore e la sua densità
Energia in un condensatore
Saper calcolare la capacità equivalente di un
sistema semplice di condensatori
Collegamenti tra condensatori
Intensità di corrente
Distinguere i collegamenti di conduttori in serie e
in parallelo e le diverse componenti di un circuito
elettrico (nodi, maglie, rami, generatori,
resistenze,..)
Generatore ideale di tensione
3° Modulo
Applicare il principio di sovrapposizione per
determinare il vettore campo elettrico risultante da
una distribuzione di cariche puntiformi
Illustrare la relazione tra campo e potenziale
elettrico
Relazioni tra campo elettrico e
potenziale elettrico
Potenziale
elettrico e
condensatori
Confrontare la forza elettrica con quella
gravitazionale
Le leggi di Ohm
Circuiti in
corrente
continua
La potenza nei conduttori
Calcolare la resistenza equivalente di un semplice
sistema di resistenze in serie e/o in parallelo
Circuiti con resistori
Applicare le leggi di Ohm e le leggi di Kirchhoff
La resistenza interna di un generatore
di f.e.m.
Calcolare la potenza dissipata in un conduttore per
effetto Joule
Le leggi di Kirchhoff
Comprendere il ruolo della resistenza interna di un
generatore
15
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
Calamite e fenomeni magnetici
Forze e momenti agenti su conduttori
percorsi da correnti
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
Campi magnetici generati da correnti
elettriche
Giustificare il funzionamento del motore a corrente
continua
Circuitazione e flusso del campo
magnetico
Individuare intensità, direzione, verso del campo
magnetico generato da fili rettilinei e da solenoidi
percorsi da corrente
4° Modulo
Forza di Lorentz
Campo
magnetico
Verificare la legge di Ampère nel caso semplice di
un filo rettilineo percorso da corrente e una linea di
campo come circuito
Utilizzare la legge di Ampère per determinare il
campo magnetico in un solenoide
5° Modulo
I fenomeni dell’induzione
elettromagnetica
Identificare le modalità di variazione del flusso di
campo magnetico
La legge dell’induzione di FaradayL’induzione Neumann
elettromagnet
L’autoinduzione
ica
Energia in un induttore
Determinare il verso della corrente indotta e la
polarità della f.e.m. indotta in situazioni standard
Calcolare l'energia in un induttore e la sua densità
Giustificare il funzionamento dell’alternatore
L’alternatore
Illustrare le simmetrie presenti nelle equazioni di
Maxwell
6° Modulo
Campi elettrici indotti
Le equazioni Legge di Ampère-Maxwell
di Maxwell e
Le equazioni di Maxwell
le onde
elettromagnet
Sintesi sulla generazione,
iche
propagazione, spettro delle onde
elettromagnetiche
16
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 produzione e la propagazione delle
onde elettromagnetiche
7° Modulo
Distinguere i sistemi di riferimento inerziali e non
inerziali
Riconoscere le contraddizioni tra la meccanica
newtoniana e l’elettromagnetismo
Sistemi di riferimento
La relatività
ristretta
Formulare i principi di base della teoria della
relatività
Relatività di Einstein
Conseguenze dei postulati di Einstein
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
8° Modulo
Descrivere i livelli energetici dell’atomo di
idrogeno
Gli spettri atomici
Distinguere lo spettro continuo da quello a righe
La radiazione termica e il quanto di
Planck
Formulare le leggi di Stefan-Boltzmann e Wien
L’effetto fotoelettrico e il fotone di
Origine della Einstein
teoria dei
L’effetto Compton e la quantità di
quanti
moto del fotone
Riconoscere l’ipotesi di Planck del quanto
d’azione
Descrivere l’effetto fotoelettrico
Dedurre l’effetto Compton dalla conservazione
dell’energia e quantità di moto
Primi modelli atomici
Analizzare l’esperimento di Rutherford
L’atomo di Bohr
Esporre i postulati di Bohr
Descrivere i limiti e gli sviluppi dei primi modelli
atomici
METODI E STRUMENTI DI INSEGNAMENTO
Il metodo di insegnamento per l'approccio ai vari argomenti parte da un modello frontale,
adeguandosi di volta in volta alle possibilità ed alle esigenze della classe.
In riferimento agli obiettivi sopra indicati per la Fisica, si sceglie di:
a) valorizzare l’approccio istintivo e puramente intuitivo, tipico dell’adolescente, soprattutto nella
fase iniziale dello studio della disciplina, avendo cura di sviluppare insieme abilità osservative e
prime semplici sintesi formali;
b) privilegiare gradatamente l’approccio sistematico, con particolare attenzione al rigore logicomatematico;
c) approfondire, per quanto è possibile, il 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; ripercorrere, inoltre, lo sviluppo di certi concetti
17
fondamentali, per mostrare come, nell'evolversi della Fisica, certe domande siano continuamente
riecheggiate, riproponendosi via via in modi nuovi;
d) approfondire la dimensione sperimentale, compatibilmente con le esigenze di orario e di
programma e la disponibilità del laboratorio di Fisica dell'istituto, realizzando esperimenti
abbastanza articolati, in cui sia già individuata o possa essere individuabile un'ipotesi teorica da
verificare, che conducano a risultati possibilmente quantitativi e quindi da elaborare;
e) svolgere esercizi e risolvere problemi, allo scopo di ragionare sul procedimento seguito, discutere
il risultato, soffermarsi sugli errori compiuti, ideare strade alternative per giungere alla soluzione.
f) far emergere i principali e più significativi tentativi di unificazione realizzati nel cammino della
fisica (sintesi newtoniana della meccanica classica, sintesi maxwelliana di elettromagnetismo ed
ottica ...);
g) collegare lo sforzo ed i risultati della ricerca fisica al problema della conoscenza in generale.
VERIFICHE E VALUTAZIONE
La valutazione del raggiungimento degli obiettivi di apprendimento può avvenire mediante:
1. Prove non strutturate: sono le prove tradizionali quali l'interrogazione, il compito
scritto con problemi, la relazione.
2. Prove strutturate: sono i quesiti: vero/falso, corrispondenze, scelta multipla,
completamento.
3. Prove semistrutturate: sono i quesiti che richiedono una risposta con particolari
vincoli dettati sia dal contesto che dalla richiesta (ad esempio i quesiti “risposta
breve” della terza prova dell’esame di stato, esercizi che richiedono procedure
univoche).
4. Controlli e osservazioni: controllo sull’impegno (rispettare le consegne
domestiche, prestare attenzione alle lezioni, prendere appunti); osservazioni sulla
partecipazione attiva (interventi significativi sugli argomenti, proposte originali e
alternative di soluzione ai problemi proposti e in genere con ogni forma di
collaborazione).
Le prove di verifica saranno proposte nella modalità che il docente ritiene più adatta al percorso di
apprendimento in ciascuna classe. La presenza di prove in forma scritta valide per l'orale, non andrà
a diminuire l'attenzione sull'esposizione orale.
Il dipartimento di matematica e fisica ha concordato il numero minimo di verifiche da svolgere: tre
per il trimestre (Settembre – Dicembre) e tre per il pentamestre (Gennaio – Giugno), ferma
restando la libertà di ogni insegnante di potenziare tale numero alla luce di particolari necessità
didattiche.
Nell'articolare le prove di valutazione si procederà ad assegnare quesiti di tipo diverso, finalizzati ad
appurare:
1. la conoscenza degli argomenti trattati in classe;
2. l'assimilazione delle competenze corrispondenti;
3. la capacità di rielaborare criticamente i contenuti proposti.
La griglia allegata permetterà di esprimere la valutazione.
I compiti scritti corretti vengono riconsegnati di norma entro 15 (quindici) giorni. Quanto alle
interrogazioni, la valutazione viene comunicata immediatamente o nei giorni successivi alla prova
stessa.
La valutazione conclusiva, ai fini degli scrutini, si baserà sui risultati delle prove; per il
conseguimento della sufficienza si richiede il raggiungimento degli standard minimi della classe
frequentata.
18
ATTIVITA’ DI RECUPERO
Il dipartimento ritiene che le attività di recupero, in aggiunta a quelle svolte in itinere, possano
essere efficaci se tempestivamente attivate durante l’intero percorso didattico e in tal modo
raccordate strettamente con lo svolgimento del programma. Propone pertanto che gli interventi, in
particolare quelli in orario extracurricolare, partano con un certo anticipo rispetto alla chiusura
trimestrale appena vi siano evidenti lacune su contenuti irrinunciabili. Si potrà così evitare che
l’attività didattica ordinaria e l’apprendimento degli alunni nel secondo periodo siano condizionati
dall’attesa del recupero sugli argomenti del primo trimestre e che il lavoro complessivo degli
studenti in difficoltà, per quanto intenso, sia eccessivamente appesantito.
SCANSIONE TEMPORALE IN MODULI
CLASSI TERZE
Trimestre (Settembre-Dicembre)
1.
FORZE E MOTI (richiami e approfondimenti)
Ripasso delle leggi della dinamica del punto materiale.
Applicazione delle leggi ad alcuni tipi di forze (peso, attrito, elasticità, forze vincolari,...).
Applicazioni: dinamica del moto parabolico, del circolare uniforme.
2.
SISTEMI DI RIFERIMENTO
Sistemi di riferimento inerziali e non inerziali
Principio di relatività galileiana
Trasformazioni di Galileo
Forze inerziali in un sistema di riferimento accelerato:
forze di trascinamento, centrifuga
3.
ENERGIA MECCANICA (richiami e approfondimenti)
Lavoro e potenza
Energia cinetica di traslazione e di rotazione
Teorema dell’energia cinetica
Forze conservative
Energia potenziale della forza peso e della forza elastica
Conservazione dell’energia meccanica
Variazione dell’energia meccanica e lavoro delle forze dissipative
4.
LA QUANTITÀ DI MOTO
Conservazione della massa
Impulso e quantità di moto
Conservazione della quantità di moto e leggi della dinamica
Elementi di dinamica dei sistemi di particelle
Urti elastici e anelastici
Pentamestre (Gennaio-Giugno)
5.
CINEMATICA E DINAMICA ROTAZIONALE
Cinematica rotazionale
Momento di una forza e momento d’inerzia
Legge fondamentale della dinamica di rotazione
Rotolamento di un corpo rigido.
Momento angolare e sua conservazione
19
6.
GRAVITAZIONE
Brevi cenni storici (Leggi di Keplero, Galileo e la nascita dell’astronomia moderna)
Legge di gravitazione universale di Newton
Massa inerziale e massa gravitazionale
Applicazioni al moto dei satelliti
Lavoro della forza gravitazionale
Energia potenziale gravitazionale
Energia e momento angolare nel moto di satelliti e pianeti
7.
DINAMICA DEI FLUIDI
Moto di un fluido ed equazione di continuità
Teorema di Bernoulli
Moto di un corpo in un fluido viscoso
8. TEMPERATURA E CALORE (richiami e approfondimenti)
Temperatura e sua misura. Scale termometriche
Dilatazione termica nei solidi e nei liquidi
Principio dell’equilibrio termico
Calore, capacità termica e calore specifico
Propagazione del calore: conduzione, convezione, irraggiamento
Cambiamenti di fase e calori latenti
Influenza della pressione sui punti fissi
9.
TEORIA CINETICA DEI GAS
Leggi dei gas perfetti
Equazione di stato dei gas perfetti
Modello a particelle indipendenti
Pressione e velocità molecolare
Energia cinetica e temperatura
Energia interna di un gas perfetto
Teorema dell’equipartizione dell’energia
Gas reali. Liquefazione dei gas e isoterma critica
CLASSI QUARTE
Trimestre (Settembre-Dicembre)
1.
PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA
Equivalenza tra calore e lavoro
Lavoro durante una trasformazione termodinamica
Primo principio della termodinamica
Capacità termica a volume costante e a pressione costante
Capacità molari e calori specifici; revisione critica del teorema dell’equipartizione dell’energia
Trasformazione adiabatica di un gas perfetto
2.
SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA
Trasformazioni reversibili e irreversibili
Teorema e ciclo di Carnot
Secondo principio della termodinamica negli enunciati di Clausius e Kelvin
Rendimento delle macchine termiche
Definizione di entropia e calcolo delle sue variazioni in alcune trasformazioni particolari
Secondo principio della termodinamica e variazioni di entropia
Significato dell’entropia
3.
OSCILLAZIONI E ONDE MECCANICHE
Revisione dei moti circolare e armonico
Energia di un oscillatore armonico
20
Rappresentazione matematica delle onde armoniche
Onde stazionarie
Pentamestre (Gennaio-Giugno)
4.
IL SUONO
Altezza, timbro ed intensità dei suoni
Interferenza e diffrazione di onde sonore
Effetto Doppler
5.
OTTICA FISICA
Esperienza di Young delle due fenditure
Interferenza
Diffrazione
Reticoli di diffrazione
6.
CARICHE ELETTRICHE E CAMPI ELETTRICI
Fenomeni elettrostatici elementari
La legge di Coulomb
Il campo elettrico
Il teorema di Gauss
Campi elettrici generati da distribuzioni simmetriche di carica
7.
POTENZIALE ELETTRICO
Energia potenziale elettrica
Il potenziale elettrico
Relazioni tra campo e potenziale elettrico
Proprietà elettrostatiche di un conduttore
Capacità e condensatori
Energia immaganizzata in un condensatore
Collegamenti tra condensatori
CLASSI QUINTE
Trimestre (Settembre-Dicembre)
1.
CARICHE ELETTRICHE E CAMPI ELETTRICI
Fenomeni elettrostatici elementari
La legge di Coulomb
Il campo elettrico
Il teorema di Gauss
Campi elettrici generati da distribuzioni simmetriche di carica
2. POTENZIALE ELETTRICO
Energia potenziale elettrica
Il potenziale elettrico
Relazioni tra campo e potenziale elettrico
Proprietà elettrostatiche di un conduttore
Capacità e condensatori
Energia immaganizzata in un condensatore
Collegamenti tra condensatori
3.
CIRCUITI IN CORRENTE CONTINUA
Intensità di corrente
Il generatore ideale di tensione continua
Le leggi di Ohm
La potenza nei conduttori
21
Circuiti con resistori
La resistenza interna di un generatore
Le leggi di Kirchoff
4.
IL CAMPO MAGNETICO
Calamite e fenomeni magnetici
L’intensità del campo magnetico
La forza di Lorentz
Forze e momenti su conduttori percorsi da corrente
Campi magnetici generati da correnti elettriche
Circuitazione e flusso del campo magnetico
Pentamestre (Gennaio-Giugno)
5.
INDUZIONE ELETTROMAGNETICA
Fenomeni dell’induzione elettromagnetica
La legge di Faraday-Neumann
La legge di Lenz
L’autoinduzione
Energia immagazzinata in un induttore
L’alternatore
I circuiti in corrente alternata
Il trasformatore
6.
EQUAZIONI DI MAXWELL E LE ONDE ELETTROMAGNETICHE
Campi elettrici indotti
La legge di Ampère-Maxwell
Le equazioni di Maxwell
Le onde elettromagnetiche
Lo spettro elettromagnetico
7.
RELATIVITÀ RISTRETTA
I sistemi di riferimento
La relatività di Einstein
Conseguenze: il ritardo degli orologi in movimento
Le trasformazioni di Lorentz
La contrazione delle lunghezze
Effetto doppler relativistico (facoltativo)
Quantità di moto ed energia realativistica (facoltativo)
Sintesi sulla relatività generale (facoltativo)
8.
ORIGINE DELLA TEORIA DEI QUANTI
Gli spettri atomici
La radiazione termica e il quanto di Planck
L’effetto fotoelettrico e il fotone di Einstein
L’effetto Compton
Il modello atomico di Rutherford
L’atomo di Bohr
La scansione temporale dei contenuti sopra riportata è da intendersi come essenzialmente indicativa
ferma restando la possibilità del singolo docente di anticipare o posticipare il confronto con questo
o quel tema, secondo le necessità didattiche della classe o il proprio convincimento professionale.
22
Griglia di valutazione di Matematica-Informatica-Fisica
INDICATORI
DESCRITTORI
CONOSCENZE
Acquisizionedeicontenuti 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 produzionee 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.
23
9
10
