Programmazione modulare 2016-2017

Programmazione modulare 2016-2017
Indirizzo: BIENNIO
Disciplina: FISICA
Classe: IIa D – IIa E - IIa F
Ore settimanali previste: 3 (2 ore di teoria – 1 ora di Laboratorio)
Titolo Modulo
1. Il moto
rettilineo
Contenuti
Conoscenze Teoriche
Abilità operative
• Le grandezze del moto:
posizione, tempo, velocità,
accelerazione.
• Il sistema di riferimento
e la relatività del moto.
• Velocità media.
• Il grafico spazio-tempo.
• Moto rettilineo uniforme.
• Legge oraria.
• Moto vario.
• Velocità istantanea.
• Accelerazione media e
istantanea.
• Grafico velocità-tempo.
• Moto uniformemente
accelerato.
• Descrivere il movimento.
• Comprendere perché il moto
è relativo e l’importanza dei
sistemi di riferimento.
• Creare una rappresentazione
grafica spazio-tempo.
• Identificare il concetto di
velocità mettendo in relazione
lo spazio percorso e il tempo
impiegato a percorrerlo.
• Comprendere il concetto di
velocità media e velocità
istantanea.
• Riconoscere le relazioni
matematiche tra le grandezze
cinematiche.
• Analizzare il moto rettilineo
• Calcolare le grandezze
cinematiche mediante le rispettive
definizioni
• Rappresentare i dati sperimentali
in un grafico spazio-tempo.
• Operare correttamente le
equivalenze tra le diverse unità di
misura della velocità.
• Interpretare e discutere diversi
tipi di grafici spazio-tempo e
velocità-tempo ricavando da essi
le grandezze cinematiche.
• Applicare le leggi del moto
rettilineo uniforme e del moto
uniformemente accelerato.
• Saper risolvere semplici problemi
sui moti.
1
N.
ore
16
Periodo
mensile
Settembre
Ottobre
2. Il moto nel
piano.
3. I principi della
dinamica
Attività di laboratorio:
Verifica del moto rettilineo
uniforme.
uniforme.
• Comprendere il concetto di
accelerazione media e
istantanea.
• Analizzare il moto rettilineo
uniformemente accelerato.
• Analizzare il moto di caduta
libera
• Approfondire le diverse
tipologie di grafici spaziotempo.
• Vettore posizione e
vettore spostamento.
• Vettore velocità
• Il moto circolare
uniforme e la velocità
angolare.
• L’accelerazione
centripeta
• Analizzare le grandezze
caratteristiche del moto
circolare uniforme.
• Il principio di inerzia.
• I sistemi di riferimento
inerziali.
• La legge fondamentale
della dinamica.
• La massa inerziale
• Il principio di azione e
reazione
• Analizzare i concetti di
inerzia e di sistema di
riferimento inerziale.
• Capire cosa succede
nell’interazione tra corpi.
• Capire cosa si intende per
moto perpetuo.
• Analizzare la relazione tra
forze applicate e moto dei
corpi.
• Discutere il primo principio
della dinamica.
• Individuare la relazione
2
• Calcolare velocità angolare,
velocità tangenziale ed
accelerazione nel moto circolare
uniforme.
• Risolvere semplici problemi sul
moto circolare uniforme.
• Applicare le conoscenze sulle
grandezze vettoriali ai moti nel
piano
• Analizzare il moto di un corpo
quando la forza risultante è nulla.
• Analizzare il moto di un corpo
sotto l’azione di una forza
costante.
• Applicare il terzo principio della
dinamica
• Proporre esempi di applicazione
del secondo principio
8
Novembre
6
Dicembre
• La forza peso e la caduta
libera
• Il moto su un piano
inclinato
• ll moto dei proiettili
• La forza centripeta
• La forza di gravitazione
universale
4. Le forze e il
movimento
5. Energia e
lavoro.
• Il lavoro di una forza.
• La potenza.
• Energia cinetica.
• Teorema dell’energia
cinetica.
matematica tra forza applicata
e accelerazione subita da un
corpo.
• Enunciare e discutere il
secondo principio della
dinamica.
• Partendo dal secondo
principio della dinamica
definire il concetto di massa.
• Enunciare e discutere il
terzo principio della dinamica.
• Analizzare il moto di caduta
dei corpi.
• Analizzare la relazione tra
forza-peso e massa e le loro
caratteristiche.
• Comprendere il concetto di
velocità limite.
• Capire la differenza tra
massa inerziale e di massa
gravitazionale.
• Analizzare la discesa di un
corpo lungo un piano
inclinato.
• Analizzare il moto di oggetti
lanciati verso l’alto, in
direzione orizzontale e in
direzione obliqua.
• Analizzare l’effetto dell’aria
sul moto dei proiettili.
• Capire la relazione tra la
definizione fisica di lavoro e il
vocabolo “lavoro” utilizzato
nel linguaggio quotidiano
• Conoscere il concetto di
3
• Definire l’accelerazione di
gravità.
• Spiegare la differenza tra forzapeso e massa anche con i
riferimenti alle loro unità di
misura.
• Descrivere il moto di caduta
nell’aria.
• Rappresentare graficamente e
algebricamente le forze che
agiscono su un corpo che scende
lungo un piano inclinato.
• Discutere il moto dei proiettili
lanciati con velocità iniziale verso
l’alto, in direzione orizzontale e in
direzione obliqua.
• Definire la forza centripeta e
ricavare la sua espressione
matematica.
• Formalizzare la legge di
gravitazione universale e
applicarla correttamente nel
Sistema Solare e sulla Terra.
• Calcolare il lavoro di una forza
• Valutare l’energia cinetica e
potenziale di un corpo.
• Descrivere trasformazioni di
energia da una forma a un’altra.
8
Dicembre
Gennaio
12
Gennaio
Febbraio
6. Temperatura e
calore
• Energia potenziale
gravitazionale.
• Energia potenziale
elastica.
• Forze conservative e non
conservative.
• Trasferimento di energia.
• Energia meccanica.
• Conservazione
dell’energia.
potenza come rapporto tra
lavoro compiuto e tempo
impiegato.
• Analizzare il lavoro utile
quando forza e spostamento
sono paralleli, antiparalleli e
perpendicolari.
• Capire quali sono i modi per
ottenere lavoro.
• Definire l’energia cinetica e
analizzare il teorema
dell’energia cinetica.
• Analizzare il lavoro della
forza-peso e definire l’energia
potenziale gravitazionale.
• Capire perché una molla che
ha subito una deformazione
possiede energia.
• Introdurre il concetto di
energia meccanica totale di un
sistema.
• Conoscere il principio di
conservazione dell’energia
meccanica.
• Risolvere semplici problemi sulla
conservazione dell’energia
meccanica.
• Temperatura e modello
cinetico della materia.
• Termometro
• Scala Celsius e Kelvin.
• La dilatazione termica.
• Equilibrio termico e
temperatura di equilibrio.
• Calore e lavoro. Unità di
misura.
• La legge fondamentale
della termologia. Capacità
termica e calore specifico.
• I passaggi di stato.
Calore latente.
• Conoscere la differenza tra
calore e temperatura ed
interpretarli da un punto di
vista microscopico.
• Conoscere il procedimento di
taratura di un termometro.
• Conoscere le scale
termometriche.
• Conoscere il modo in cui i
corpi si dilatano con la
temperatura.
• Comprendere il meccanismo
microscopico con cui si
raggiunge l’equilibrio termico.
• Convertire le temperature dalla
scala Celsius a Kelvin e viceversa.
• Calcolare la dilatazione di corpi
solidi o liquidi sottoposti a
riscaldamento.
• Saper applicare la legge
fondamentale della termologia per
calcolare la quantità di calore
trasferita durante un
riscaldamento.
• Determinare la temperatura di
equilibrio di due sostanze a
contatto termico.
• Descrivere che cosa avviene
4
10
Febbraio
Marzo
• La propagazione del
calore.
Attività di laboratorio:
Misura del calore specifico
di un corpo.
7. Le cariche
elettriche.
• Le cariche elettriche
• Fenomeni elementari di
elettrostatica:
elettrizzazione per
strofinio, per contatto, per
induzione.
• Conduttori e isolanti.
• Elettroscopio.
• La legge di Coulomb.
• Principio di
sovrapposizione
• Conoscere i concetti di
capacità termica di un corpo e
di calore specifico di una
sostanza.
• Conoscere gli stati di
aggregazione della materia e i
passaggi di stato.
• Comprendere il significato di
calore latente.
• Conoscere le modalità con le
quali il calore si trasferisce da
un corpo a un altro.
durante i passaggi di stato.
• Calcolare la quantità di calore
necessaria per eseguire un
passaggio di stato.
• Descrivere le modalità di
trasmissione dell’energia termica.
• Stabilire delle connessioni tra il
comportamento microscopico dei
materiali e le loro proprietà
macroscopiche.
• Comprendere la differenza
tra cariche positive e
negative, tra corpo
elettricamente carichi e neutri.
• Differenza tra conduttori e
isolanti.
• Conoscere i metodi di
elettrizzazione.
• Conoscere le proprietà della
forza elettrica tra due o più
cariche.
• Interpretare con un modello
microscopico la differenza tra corpi
conduttori ed isolanti.
• Usare in modo appropriato
l’unità di misura della carica.
• Calcolare la forza che si esercita
tra corpi carichi usando la legge di
Coulomb.
Attività di laboratorio:
Esperimenti di
elettrostatica. Descrizione
del funzionamento
dell’elettroscopio, della
macchina di Wimshurst e
del generatore di Van de
Graaf.
5
6
Marzo
8. Il campo
elettrico
9. La corrente
elettrica continua.
• Il campo elettrico di una
carica puntiforme e di più
cariche.
• Linee di campo.
• Energia potenziale
elettrica.
• Differenza di potenziale.
• I condensatori.
• Il circuito elettrico.
• Intensità di corrente
elettrica.
• La resistenza elettrica.
• La prima legge di Ohm.
• La seconda legge di
Ohm.
• Resistenze in serie ed in
parallelo
• Resistività e
temperatura.
• Potenza elettrica.
• Effetto termico della
corrente.
• Conoscere il concetto di
campo elettrico.
• Analizzare il campo elettrico
di una carica puntiforme
• Conoscere il significato di
potenziale elettrico e di
differenza di potenziale
• Sapere che cos’è un
condensatore e a che cosa
serve.
• Comprendere il significato di
capacità di un condensatore.
• Conoscere la definizione, il
significato, la formula e l’unità
di misura della corrente
elettrica.
• Conoscere il concetto di
resistenza elettrica e la sua
interpretazione microscopica.
• Conoscere le leggi di Ohm.
• Conoscere come la
resistività di un materiale
dipende dalla temperatura.
• Conoscere l’effetto Joule e le
sue applicazioni.
Attività di laboratorio:
Lettura resistenza con
codice colori.
Misure con tester.
Verifica della prima legge
di Ohm
Verifica della seconda
legge di Ohm.
6
• Calcolare il valore del campo
elettrico in funzione della carica
che lo genera.
• Fare analogie tra campo elettrico
e gravitazionale.
• Calcolare la forza agente su una
carica posta in un campo elettrico.
• Disegnare le linee di campo in
casi semplici.
• Calcolare differenze di potenziale
sapendo individuare quale punto si
trova a potenziale maggiore.
• Saper calcolare la capacità di un
condensatore piano, di
condensatori in serie ed in
parallelo.
• Risolvere problemi riguardanti
l’intensità di corrente e le leggi di
Ohm.
• Spiegare il funzionamento di un
resistore in corrente continua.
• Calcolare la potenza dissipata
per effetto Joule in un conduttore.
4
Marzo
Aprile
6
10. I circuiti
elettrici.
11. Il campo
magnetico.
12. Induzione e
onde
elettromagnetiche.
• Resistenze in serie.
• Il primo principio di
Kirchhoff.
• Resistenze in parallelo.
• Amperometro e
voltmetro.
• Resistenza interna
Attività di laboratorio:
Misura della resistenza
equivalente per resistenze
in serie ed in parallelo
• Conoscere gli elementi
fondamentali di un circuito
elettrico ed i loro
collegamenti.
• Comprendere analogie e
differenze tra circuiti con
resistenze in serie ed in
parallelo.
• Conoscere il funzionamento
di un circuito elettrico.
• Fenomeni magnetici.
• Il campo magnetico.
• Forze tra magneti e
correnti
• Forze tra correnti
• Campo magnetico di un
filo e di un solenoide
• La forza di Lorentz.
• Motore elettrico
• Elettromagneti
• Sapere che cos’è un campo
magnetico, le sue
caratteristiche e da che cosa è
generato.
• Conoscere le formule per
calcolare il campo magnetico
in casi particolari.
• Conoscere l’effetto del
campo magnetico sui
conduttori percorsi da
corrente elettrica.
• Conoscere le caratteristiche
della forza che agisce su una
carica in moto in un campo
magnetico
• Il flusso del vettore B e
la corrente indotta .
• La legge di FaradayNeumann/Lenz.
• I circuiti in corrente
alternata.
• Alternatori e
trasformatori.
• Il campo
• Sapere che cos’è il flusso
magnetico.
• Conoscere l’enunciato della
legge di Faraday-NeumannLenz.
• Sapere che cos’è un
alternatore
• Sapere come funziona un
trasformatore.
7
• Utilizzare in maniera corretta i
simboli per i circuiti elettrici.
• Distinguere i collegamenti dei
conduttori in serie ed in parallelo.
• Realizzare e risolvere semplici
circuiti in corrente continua con
collegamenti in serie ed in
parallelo.
• Saper utilizzare amperometro e
voltmetro.
• Calcolare valori di resistenza
elettrica
• Individuare direzione e verso del
campo magnetico .
• Calcolare l’intensità del campo
magnetico in alcuni casi
particolari.
• Calcolare la forza su un
conduttore percorso da corrente.
• Stabilire la traiettoria di una
carica in un campo magnetico.
• Applicare la legge di FaradayNeumann-Lenz.
• Distinguere fra i vari tipi di onde
elettromagnetiche.
6
6
4
Aprile
Maggio
Maggio
elettromagnetico e le onde
elettromagnetiche.
• Le onde e la loro
propagazione
• Le onde sonore.
13. Il suono.
• Cenni al modello
corpuscolare e ondulatorio
• La propagazione della
luce
• I colori
14. La luce.
• Sapere che cos’è un’onda
elettromagnetica.
• Conoscere i principali tipi di
onde
• Conoscere le grandezze
caratteristiche delle onde
• Conoscere le onde sonore, le
loro proprietà e le loro
modalità di propagazione.
• Conoscere le caratteristiche
della luce
• Cogliere le relazioni tra
frequenze delle onde e colori.
• Cogliere la relazione tra
ampiezza dell’onda e intensità
della luce.
• Descrivere la propagazione
della luce ricorrendo alle
approssimazioni dell’ottica
geometrica.
8
• Classificare i tipi di onde
• Distinguere le caratteristiche
delle onde sonore
• Descrivere le modalità di
propagazione
3
Maggio
• Analizzare la natura della luce
• Descrivere le modalità di
propagazione
4
Giugno