Liceo Scientifico “G. Galilei” Piano di lavoro
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Liceo Scientifico “G. Galilei” Piano di lavoro annuale a.s. 2015-2016 Classi I O Fisica Prof.ssa Acona Rosa Laura STRUMENTI MATEMATICI UTILI PER LA FISICA Proprietà delle potenze. Proporzioni. Percentuali. Formule e formule inverse. Settembre-Ottobre GRANDEZZE FISICHE E LA MISURA La Fisica e le leggi della natura. Il metodo sperimentale. Settebre/Ottobre Le grandezze fisiche. Misure dirette e indirette. Grandezze omogenee e non omogenee. Il Sistema Internazionale di unità di misura. Unità dell’intervallo di tempo. Unità di lunghezze, aree e volumi. Conversione di unità di misura. Le caratteristiche degli strumenti di misura. Le cifre significative. La notazione scientifica. Ordine di grandezza. Operazioni e cifre significative. Stime numeriche. Il calibro. TEORIA DEFLI ERRORI Errori di misura e incertezza della misura. Misure ripetute. La media. L’errore assoluto, relativo e percentuale. Massa e densità. La propagazione degli errori nelle misure indirette. Novembre/Dicembre LA RAPPRESENTAZIONE DI DATI E FENOMENI I grafici cartesiani. Lettura di grafici. Le grandezze direttamente proporzionali. La proporzionalità inversa. La dipendenza lineare. La proporzionalità quadratica. Dicembre/Gennaio I VETTORI Scalari e vettori. Le componenti di un vettore. Somma e sottrazione di vettori. Il prodotto di un vettore per uno scalare. Febbraio LE FORZE Le forze. Gli effetti delle forze. La misura delle forze. La forza peso. Gli allungamenti elastici. La legge di Hooke. Le forze di attrito. L’equilibrio del punto materiale. Marzo/Aprile OTTICA GEOMETRICA Maggio/Giugno La propagazione della luce. La riflessione della luce. Gli specchi piani. Costruzione delle immagini. Gli specchi sferici. Costruzione delle immagini. L’equazione dei punti coniugati. L’ingrandimento. La rifrazione della luce. La riflessione totale. Le lenti. Costruzione dell’immagine prodotta da una lente L’occhio e la visione. Gli strumenti ottici. La dispersione della luce. Gli argomenti proposti saranno sviluppati anche tramite esperienze di laboratorio, uso di software dedicato e video. Siena , 10/10//2015 Rosa Laura Ancona Liceo Scientifico “G. Galilei” Piano di lavoro annuale a.s. 2015-2016 Classi II F – II S Fisica Prof.ssa Rosa Laura Ancona I VETTORI Scalari e vettori. Le componenti di un vettore. Somma e sottrazione di vettori. Il prodotto di un vettore per uno scalare. Settembre/Ottobre E FORZE Le forze. Gli effetti delle forze. La misura delle forze. La forza peso. Gli allungamenti elastici. La legge di Hooke. Le forze di attrito. L’equilibrio del punto materiale Ottobre-Novembre L’EQUILIBRIO DEI FLUIDI La pressione. La pressione nei fluidi. Il Principio di Pascal. Equilibrio statico nei fluidi. La legge di Stevino. La pressione atmosferica. Il principio di Archimede e il galleggiamento. Applicazioni del principio di Archimede. LA TEMPERATURA E IL CALORE La misura della temperatura. Le scale termometriche. La dilatazione termica. Dilatazione lineare. Dilatazione volumetrica dei solidi. Dilatazione volumetrica dei liquidi. Il calore. La propagazione del calore. La legge fondamentale della calorimetria. Il calore specifico di una sostanza. La capacità termica di un corpo. L’equilibrio termico. I cambiamenti di stato. Dicembre/Gennaio CINEMATICA UNIDIMENSIONALE Descrizione del moto. Il sistema di riferimento. La rappresentazione grafica del moto. Il diagramma orario. La velocità media. La velocità istantanea. Il moto rettilineo uniforme. Legge oraria del moto rettilineo uniforme. Grafico spazio-tempo Il moto vario. L’accelerazione media e istantanea. Grafico velocità-tempo. Il moto rettilineo uniformemente accelerato. Legge della velocità e legge oraria del moto rettilineo uniformemente accelerato. Oggetti in caduta libera. Febbraio/Marzo LE LEGGI DEL MOTO DI NEWTON Marzo/Aprile Il primo principio della dinamica. Sistemi di riferimento inerziali. Il secondo principio della dinamica. Il terzo principio della dinamica. Il peso. Il moto lungo un piano inclinato. LAVORO ED ENERGIA La definizione di lavoro. La potenza. Il lavoro della forza peso. Il lavoro della forza elastica. L’energia cinetica. Il teorema dell’energia cinetica. Energia potenziale. Forze conservative. L’energia potenziale gravitazionale. L’energia potenziale elastica. Il principio di conservazione dell’energia meccanica. Quando l’energia meccanica non si conserva. Il principio di conservazione dell’energia totale. Maggio/Giugno Gli argomenti proposti saranno sviluppati anche tramite esperienze di laboratorio, uso di software dedicato e video. Siena , 10/10/2015 Rosa Laura Ancona Liceo Scientifico “G. Galilei” Piano di lavoro annuale a.s. 2015-2016 Classi II I Fisica Prof.ssa Rosa Laura Ancona OTTICA GEOMETRICA La propagazione della luce. Settembre/Ottobre La riflessione della luce. Gli specchi piani. Costruzione delle immagini. Gli specchi sferici. Costruzione delle immagini. L’equazione dei punti coniugati. L’ingrandimento. La rifrazione della luce. La riflessione totale. Le lenti. Costruzione dell’immagine prodotta da una lente L’occhio e la visione. Gli strumenti ottici. La dispersione della luce. Novembre-Dicembre LA TEMPERATURA E IL CALORE La misura della temperatura. Le scale termometriche. La dilatazione termica. Dilatazione lineare. Dilatazione volumetrica dei solidi. Dilatazione volumetrica dei liquidi. Il calore. La propagazione del calore. La legge fondamentale della calorimetria. Il calore specifico di una sostanza. La capacità termica di un corpo. L’equilibrio termico. I cambiamenti di stato. Gennaio/Febbraio CINEMATICA UNIDIMENSIONALE Descrizione del moto. Il sistema di riferimento. La rappresentazione grafica del moto. Il diagramma orario. La velocità media. La velocità istantanea. Il moto rettilineo uniforme. Legge oraria del moto rettilineo uniforme. Grafico spazio-tempo Il moto vario. L’accelerazione media e istantanea. Grafico velocità-tempo. Il moto rettilineo uniformemente accelerato. Legge della velocità e legge oraria del moto rettilineo uniformemente accelerato. Oggetti in caduta libera. Marzo/Aprile LE LEGGI DEL MOTO DI NEWTON Il primo principio della dinamica. Sistemi di riferimento inerziali. Il secondo principio della dinamica. Il terzo principio della dinamica. Il peso. Il moto lungo un piano inclinato. Maggio/Giugno LAVORO ED ENERGIA La definizione di lavoro. La potenza. Il lavoro della forza peso. Il lavoro della forza elastica. L’energia cinetica. Il teorema dell’energia cinetica. Energia potenziale. Forze conservative. L’energia potenziale gravitazionale. L’energia potenziale elastica. Il principio di conservazione dell’energia meccanica. Quando l’energia meccanica non si conserva. Il principio di conservazione dell’energia totale. Gli argomenti proposti saranno sviluppati anche tramite esperienze di laboratorio, uso di software dedicato e video. Siena , 10/10/2015 Rosa Laura Ancona Liceo Scientifico “G. Galilei” Piano di Lavoro 2015-2016 Classe III D Fisica Prof.ssa Rosa Laura Ancona Settembre-Ottobre La meccanica - I moti rettilinei (ripasso) - I moti non rettilinei - Il moto circolare uniforme - Il moto parabolico Novembre-Dicembre La meccanica - I principi della dinamica (ripasso) - Applicazioni dei principi della dinamica - Forze di attrito - La relatività galileiana - I sistemi di riferimento non inerziali Principi di conservazione - Il lavoro - La potenza - Le forze conservative e dissipative Relazione tra energia cinetica e lavoro Gennaio-Febbraio Principi di conservazione: - Energia potenziale e conservazione dell’energia meccanica - Conservazione e fluidodinamica - La quantità di moto - Principio di conservazione della quantità di moto - L’impulso - Gli urti - Equilibrio del corpo rigido Marzo-Aprile Gravitazione Universale - Dai modelli geocentrici al campo gravitazionale Termodinamica - Gas perfetti - Teoria cinetica dei gas ideali - Equivalenza calore-lavoro - L’energia interna Maggio-Giugno Termodinamica: - I principi della termodinamica - Trasformazioni e lavoro - Trasformazioni e calore - Il rendimento delle macchine termiche - Il ciclo di Carnot Il ciclo frigorifero A margine di ogni singola proposta didattica si valuterà la predisposizione di opportune esperienze laboratori ali sia di tipo qualitativo sia di tipo quantitativo integrandole con visione di filmati e/o di esperienze documentate non riproducibili in laboratorio per mancanza di strumentazione. Inoltre, si promuoveranno opportuni approfondimenti sui fisici che hanno contribuito alla esplorazione e/o formalizzazione dei vari argomenti trattati. Siena 10/10/2015 Rosa Laura Ancona Liceo Scientifico “G. Galilei” Piano di lavoro annuale a.s. 2015-2016 Classe IV C Matematica Prof.ssa Rosa Laura Ancona Settembre - Ottobre Le Funzioni Goniometriche: richiami su funzioni goniometriche, caratterizzazione delle funzioni e relativi grafici; richiami sull’identità fondamentale e le formule degli angoli associati; le formule di addizione e sottrazione, di duplicazione, bisezione,parametriche, Prostaferesi, di Werner (accennate) Trigonometria: Richiami dei Teoremi sui triangoli rettangoli e risoluzione dei triangoli rettangoli; Richiami sul teorema dell’area di un triangolo; del Teorema della corda ; Tangente dell'angolo formato da due rette. Teorema dei seni e teorema di Carnot ; Risoluzione dei triangoli qualunque; Risoluzione di problemi di geometria piana per via trigonometrica. Ottobre Le funzioni goniometriche: Richiami su Traslazioni, dilatazioni e ribaltamenti di funzioni: esempi con funzioni goniometriche. Movimenti rigidi: le dilatazioni 1 𝑦 = 𝑓(𝑥)2 - Analisi grafica di 𝑦 = - Grafici deducibili dalle curve goniometriche 𝑓(𝑥) 𝑦= 𝑓(𝑥) Le Equazioni e le Disequazioni Goniometriche Equazioni goniometriche elementari in seno, coseno, tangente e cotangente; Equazione di secondo grado in una sola funzione goniometrica; Equazioni lineari in seno e coseno: metodo grafico e metodo algebrico; Risoluzione di equazioni goniometriche omogenee in seno e coseno ; Sistemi di equazioni goniometriche. Disequazioni goniometriche elementari o riconducibili ad elementari. Disequazioni goniometriche lineari in seno e coseno. Disequazioni goniometriche di secondo grado in seno e coseno omogenee e non omogenee; Alcuni esempi di sistemi di disequazioni goniometriche. Trigonometria Risoluzione di problemi di geometria piana con i teoremi sui triangoli con incognite, mediante equazioni, disequazioni e funzioni. Osservazioni sulle limitazioni per le incognite nella risoluzione dei problemi. Applicazioni alla fisica e ad altri contesti reali. Novembre - Dicembre Esponenziali e Logaritmi La funzione esponenziale: caratterizzazione e grafico; La funzione logaritmica: caratterizzazione e grafico; Grafici deducibili; Le proprietà degli esponenziali e dei logaritmi; Equazioni e disequazioni esponenziali; Equazioni e disequazioni logaritmiche Dicembre - Gennaio Funzioni: - Cenni su funzioni discrete e successioni; - Sintesi formale di tutte le questioni già esplorate sulle funzioni; - Caratterizzazione di funzioni - Definizione di massimo e minimo , estremo superiore e estremo inferiore - Richiami sulle funzioni composte; - Richiami su tutte le funzioni deducibili già affrontate; - Grafici elementari e grafico probabile di una funzione: intere, fratte, irrazionali, esponenziali, logaritmiche e goniometriche; Gennaio - Giugno Limiti di funzioni: - Dall’idea intuitiva di punto di accumulazione alla definizione di limite (finito e infinito) in un punto reale - Interpretazione grafica di limite e cenni sulla verifica di un limite; - Asintoti verticali - Caratterizzazione delle funzioni continue e i punti di disconitnuità - Limite finito di una funzione all’infinito e gli asintoti orizzontali - Limiti infiniti di una funzione all’infinito e gli asintoti obliqui - Teoremi sui limiti: teorema dell’unicità del limite, del confronto, della permanenza del segno. - Operazioni sui limiti - Costruzione del grafico probabile di una funzione - Limiti di forme indeterminate - I limiti notevoli Statistica: - I dati statistici e rappresentazioni grafiche - Gli indici di posizione centrale - Gli indici di variabilità - Interpolazione - Metodo dei minimi quadrati - Regressione e correlazione Gennaio-Marzo Marzo-Aprile Calcolo combinatorio e Probabilità - Disposizioni, permutazioni e combinazioni semplici. - Disposizioni, permutazioni e combinazioni con ripetizione. - I coefficienti binomiali, le loro proprietà e il binomio di Newton. - Gli eventi: definizione e nomenclatura. - La concezione classica di probabilità. - La concezione statistica di probabilità. - La concezione soggettiva di probabilità. La concezione assiomatica di probabilità. La probabilità della somma logica di eventi. La probabilità condizionata. La probabilità del prodotto logico di eventi. Il problema delle prove ripetute. Il Teorema di Bayes. Maggio-Giugno Lo spazio - Punti, rette, piani nello spazio - I poliedri - I solidi di rotazione - Aree di solidi notevoli e volumi - L’estensione e l’equivalenza dei solidi Maggio Numeri complessi - I numeri complessi e operazioni con essi - Calcolo con i numeri complessi in forma algebrica - vettori e numeri complessi - le coordinate polari e le equazioni delle curve Giugno Trasformazioni geometriche - Sintesi globale di tutte le trasformazioni geometriche incontrate e loro proprietà Siena 10/10/2015 Rosa Laura Ancona Liceo Scientifico “G. Galilei” Piano di lavoro annuale a.s. 2015-2016 Classe IV C Fisica Prof.ssa Rosa Laura Ancona Settembre Gravitazione Universale (Ripasso e approfondimenti) - Dai modelli geocentrici al campo gravitazionale Ottobre - Novembre Termodinamica - Gas ideali - Le leggi dei gas ideali e l’equazione di stato dei gas ideali - Teoria cinetica dei gas - Il calore e il principio zero della termodinamica - Il primo principio della termodinamica - Trasformazioni e lavoro - Trasformazioni e calore. Calore specifico a pressione costante, a volume costante - Il rendimento delle macchine termiche - Il ciclo di Carnot - Il secondo principio della termodinamica - Il ciclo frigorifero - L’entropia (cenno) Dicembre - Gennaio Onde e suono Fenomeni periodici: il moto armonico Il pendolo Caratteristiche generali delle onde Descrizione matematica di un’onda La natura del suono L’intensità del suono L’effetto Doppler Il principio di sovrapposizione Interferenza e diffrazione di onde sonore Battimenti Onde stazionarie Febbraio Ottica fisica - La natura ondulatoria della luce - Il principio di sovrapposizione e l’interferenza della luce - L’esperimento di Young - Interferenza su lamine sottili - La diffrazione della luce - Il potere risolvente - Il reticolo di diffrazione Marzo Elettrostatica - La carica elettrica - Conduttori e isolanti - Elettrizzazione per contatto e per induzione. Polarizzazione - La legge di Coulomb - Il campo elettrico - Linee di forza del campo elettrico - Il campo elettrico all’interno di un conduttore - Il teorema di Gauss - Campi elettrici generati da distribuzioni simmetriche di cariche Aprile Energia potenziale elettrica e potenziale elettrico - Energia potenziale in un campo elettrico - Il potenziale elettrico - La differenza di potenziale elettrico di una carica puntiforme - Le superfici equipotenziali e il campo elettrico - La circuitazione del campo elettrico - Condensatori e dielettrici Maggio-Giugno Circuiti elettrici - Forza elettromotrice e corrente elettrica - Le leggi di Ohm - La potenza elettrica - Connessioni in serie e in parallelo - Le leggi di Kirchhoff - Le misure di corrente e di differenza di potenziale - Condensatori in serie e in parallelo - I circuiti RC - La corrente elettrica nei liquidi A margine di ogni singola proposta didattica si valuterà la predisposizione di opportune esperienze laboratoriali sia di tipo qualitativo sia di tipo quantitativo integrandole con visione di filmati e/o di esperienze documentate non riproducibili in laboratorio per mancanza di strumentazione. Inoltre, si promuoveranno opportuni approfondimenti sui fisici che hanno contribuito alla esplorazione e/o formalizzazione dei vari argomenti trattati. Siena 10/10/2015 Rosa Laura Ancona
