Scienze Integrate Fisica
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OBIETTIVI CAPITOLO (UNITA’) Competenze di base 1° Unità Le grandezze fisiche e la loro misura CONOSCENZE Le grandezze vettoriali e le forze • Test a risposta multipla o aperta • Verifiche orali • Esercizi e problemi • Approfondimento sulla risoluzione di semplici esercizi • Ripetizione degli argomenti principali • Matematica (operazioni e potenze, notazione scientifica, frazioni ed equivalenze), collaborazione al test di ingresso • Tecnologia e disegno: caratteristiche ed uso del calibro ventesimale SETTEMBRE – OTTOBRE 2013 1 4 • I rapporti, le proporzioni, le percentuali • I grafici • La proporzionalità diretta, inversa, quadratica diretta ed inversa • Lettura ed interpretazione di formule e grafici • Le equazioni ed i principi di equivalenza • Effettuare semplici operazioni matematiche, impostare proporzioni e definire le percentuali • Rappresentare graficamente le relazioni tra grandezze fisiche • Leggere ed interpretare formule e grafici • Riconoscere se due grandezze sono direttamente ed inversamente proporzionali • Conoscere ed applicare le proprietà delle potenze • Lezioni aperte • Comprensione e studio del testo • Utilizzo di lezioni in PowerPoint • Uso della Lim • Esperienze di Laboratorio • Relazione di laboratorio • Approccio alla risoluzione di esercizi e problemi • Test a risposta multipla o aperta • Verifiche orali • Esercizi e problemi • Approfondimento sulla risoluzione di semplici esercizi • Ripetizione degli argomenti principali • Matematica (relazioni proporzionalità, equazioni di primo grado) • Tecnologie informatiche: rappresentazioni dei dati di una tabella, grafici relativi OTTOBRE 2013 1 2 4 • Grandezze scalari e vettoriali • Operazioni tra vettori e tra vettori e scalari • La regola del parallelogramma: analisi grafica ed analitica della risultante • Scomposizione di un vettore su due direzioni • Uso delle funzioni seno e coseno per determinare le componenti cartesiane di un vettore • Metodo punta-coda per rappresentare la risultante della somma di più di due vettori • Forze e loro misura • Differenza tra massa e peso • La forza elastica ed i dinamometri • La forza di attrito statico e dinamico • Operare con grandezze fisiche scalari e vettoriali • Disegnare e/o calcolare la risultante di due o più vettori, sia graficamente che in modo analitico • Usare correttamente gli strumenti ed i metodi di misura delle forze • Utilizzare la legge di Hooke per il calcolo delle forze elastiche e gli allungamenti • Scomporre una forza e calcolare le sue componenti cartesiane • Calcolare il valore della forza peso e della forza di attrito di primo distacco e dinamico • Lezioni aperte • Comprensione e studio del testo • Utilizzo di lezioni in PowerPoint • Uso della Lim • Esperienze di Laboratorio • Relazione di laboratorio • Risoluzione di esercizi e problemi • Test a risposta multipla o aperta • Verifiche orali • Esercizi e problemi • Relazione di laboratorio • Approfondimento sulla risoluzione di semplici esercizi • Ripetizione degli argomenti principali • Approfondimento e analisi delle relazioni di laboratorio • Matematica (seno, coseno e tangente di un angolo) • Tecnologie informatiche: rappresentazioni dei dati di una tabella, grafici relativi, importazione e rielaborazione di immagini OTTOBRE – DICEMBRE 2013 • Concetto di punto materiale corpo rigido • Cos’è la forza equilibrante • L’equilibrio del punto materiale e su un piano inclinato • L’effetto di più forze applicate ad un corpo rigido • Il momento di una forza e di una coppia di forze • Le macchine semplici • Le leve • Il baricentro di un corpo • Analizzare situazioni di equilibrio statico individuando le forze ed i momenti applicati • Determinare le condizioni di equilibrio di un corpo su un piano inclinato • Valutare l’effetto di più forze applicate su un corpo • Individuare il baricentro di un corpo • Analizzare i casi di equilibrio stabile, instabile ed indifferente • Valutare il vantaggio di una macchina semplice • Lezioni aperte • Comprensione e studio del testo • Utilizzo di lezioni in PowerPoint • Uso della Lim • Esperienze di Laboratorio • Relazione di laboratorio • Risoluzione di esercizi e problemi • Test a risposta multipla o aperta • Verifiche orali • Esercizi e problemi • Relazione di laboratorio • Approfondimento sulla risoluzione di semplici esercizi • Ripetizione degli argomenti principali • Matematica ( risoluzione di equazioni di primo grado, primi esempi di sistemi di equazioni di primo grado a due o più incognite ) GENNAIO 2014 ABILITA’ • Che cos’è il fattore di scala • Le caratteristiche di un triangolo rettangolo • Il teorema di Pitagora ABILITA’ • Tradurre una tabella in un grafico • Applicare il Teorema di Pitagora 4° Unità L’equilibrio dei corpi solidi CONOSCENZE • Rappresentazione di una forza • La risultante di due o più forze • Una forza F può venire scomposta in due componenti tra loro perpendicolari ABILITA’ • Applicare il teorema di Pitagora per calcolare la risultante di due forze • Calcolare l’intensità delle forze componenti mediante l’uso della trigonometria • Rappresentare due grandezze in un grafico PERIODO • Lezioni aperte • Comprensione e studio del testo • Utilizzo di lezioni in PowerPoint • Uso della Lim • Esperienze di Laboratorio • Approccio alla risoluzione di esercizi e problemi • Il significato di rette perpendicolari • Quali sono gli operatori matematici CONOSCENZE Verifiche • Comprendere il concetto di definizione operativa di una grandezza fisica • Convertire la misura di una grandezza fisica da un’unità di misura ad un’altra • Utilizzare multipli e sottomultipli di una unità • Conoscere ed utilizzare semplici strumenti di misura (portata e sensibilità, prontezza e precisione) • Effettuare misure e riconoscere i vari tipi di errore nella misura di una grandezza fisica • Calcolare gli errori nelle misure effettuate • Esprimere il risultato di una misura con il corretto uso di cifre significative • Valutare l’attendibilità dei risultati • Posizionare un punto nel piano cartesiano, note l e sue coordinate • Riconoscere le costanti e le variabili in una formula 3° Unità Attività • Concetto di misura delle grandezze fisiche • Il Sistema Internazionale SI: Unità di misura fondamentali e derivate • Intervallo di tempo, lunghezza, area, volume, massa, densità • Equivalenze di aree, volumi, lunghezza • Multipli e sottomultipli • Le dimensioni fisiche di una grandezza • Le potenze del 10 e l’ordine di grandezza di una misura • Il metodo scientifico • Le incertezze di una misura. Valutazione del risultato di una misura • Gli errori nelle misure dirette ed indirette • Cifre significative • Moltiplicare o dividere un numero per 10, per 100 per 1000 • Calcolare aree e volumi di figure geometriche regolari Strumenti matematici e relazioni tra grandezze fisiche ABILITA’ COLLEGAMENTI INTERDISCIPLINARI 4 • Il significato di rapporto e di prodotto • La differenza tra l’area ed il volume CONOSCENZE CONOSCENZE Attività di recupero o rinforzo 1 2 ABILITA’ 2° Unità STRUMENTI DIDATTICI Prerequisiti 1 2 3 4 OBIETTIVI CAPITOLO (UNITA’) Competenze Il moto rettilineo CONOSCENZE • Il punto materiale in movimento e la traiettoria • Il sistema di riferimento • I grafici spazio-tempo e la legge oraria • Il moto rettilineo • Definizione di velocità media ed istantanea • Definizione di moto rettilineo uniforme e legge oraria. Analisi della pendenza della retta (s,t) • Definizione di accelerazione media ed istantanea • Definizione di moto rettilineo uniformemente accelerato e legge oraria. Analisi dei grafici (s,t) e (v,t) • L’accelerazione di gravità ed il moto di caduta dei gravi. • Calcolare la velocità media e l’accelerazione media • Descrivere un moto rispetto ad un dato sistema di riferimento e scegliere il sistema di riferimento adatto alla descrizione del moto • Utilizzare la legge oraria del moto rettilineo uniforme • Applicare le leggi del moto rettilineo uniformemente accelerato • Ricavare la legge oraria del moto da un grafica o da una tabella • Lezioni aperte • Comprensione e studio del testo • Utilizzo di lezioni in PowerPoint • Uso della Lim • Esperienze di Laboratorio • Approccio alla risoluzione di esercizi e problemi • Test a risposta multipla o aperta • Verifiche orali • Esercizi e problemi • Relazione di laboratorio • Approfondimento sulla risoluzione di semplici esercizi • Ripetizione degli argomenti principali • Matematica: equazioni di primo grado e sistemi di due equazioni in due incognite. Risoluzione di semplici equazioni di secondo grado • Tecnologie informatiche: rappresentazioni dei dati di una tabella, grafici relativi Completamento delle relazioni informatizzate con attenzione agli errori commessi e all’attendibilità delle misure effettuate GENNAIO – MARZO 2014 1 2 • Conoscere i concetti di accelerazione tangenziale e centripeta in un moto curvilineo • Conoscere le proprietà del moto di un proiettile • Conoscere i concetti di periodo e frequenza • Caratteristiche del moto circolare uniforme • Cenni sulle caratteristiche del moto armonico • Caratteristiche del moto parabolico, come composizione di due moti rettilinei • Analizzare il moto di un pendolo • Calcolare velocità angolare, velocità tangenziale ed accelerazione nel moto circolare uniforme • Saper riconoscere un moto armonico • Descrivere ed applicare le leggi del moto parabolico • Saper comporre due moti rettilinei • Lezioni aperte • Comprensione e studio del testo • Utilizzo di lezioni in PowerPoint • Uso della Lim • Approccio alla risoluzione di esercizi e problemi • Test a risposta multipla o aperta • Verifiche orali • Esercizi e problemi • Approfondimento sulla risoluzione di semplici esercizi • Ripetizione degli argomenti principali • Matematica (angoli sessagesimali e radianti, concetto di frequenza e periodo) APRILE 2014 1 2 3 4 5 • Enunciato dei tre principi della Dinamica • Applicare i tre principi del a Dinamica • Valutare la forza centripeta • Calcolare l’accelerazione ed il moto di un punto materiale soggetto a un sistema di forze non equilibrato • Calcolare la forza gravitazionale • Risolvere problemi sul moto di un punto lungo un piano inclinato • Calcolare la forza di attrito e la sua influenza sul moto di un punto materiale • Lezioni aperte • Comprensione e studio del testo • Utilizzo di lezioni in PowerPoint • Uso della Lim • Esperienze di Laboratorio • Relazione di laboratorio • Risoluzione di esercizi e problemi • Test a risposta multipla o aperta • Verifiche orali • Esercizi e problemi • Relazione di laboratorio • Approfondimento sulla risoluzione di semplici esercizi • Ripetizione degli argomenti principali • Approfondimento e analisi delle relazioni di laboratorio • Matematica (seno, coseno e tangente di un angolo, equazioni di primo e secondo grado, discussione sul campo di esistenza di soluzioni, in presenza di parametri variabili) MAGGIO – GIUGNO 2014 • Trasformare il metro nei suoi multipli e sottomultipli • Riconoscere da un grafico cartesiano la relazione tra due grandezze fisiche • Calcolare la pendenza di una retta 6° Unità Il moto nel piano CONOSCENZE • Proprietà della circonferenza • Definizione di velocità media ed istantanea • Definizione di accelerazione media ed istantanea • Coseno e seno di un angolo • Significato della tangente ad una curva ABILITA’ PERIODO 1 2 3 4 ABILITA’ 4 Verifiche COLLEGAMENTI INTERDISCIPLINARI ABILITA’ • Unità di misura di lunghezza e di tempo nel SI • Diretta proporzionalità correlazione lineare • La proporzionalità quadratica • La rappresentazione grafica Attività Attività di recupero o rinforzo CONOSCENZE di base 5° Unità STRUMENTI DIDATTICI Prerequisiti • Disegnare la risultante di due vettori • Calcolare le componenti di un vettore • Applicare la legge oraria del moto 7° Unità I principi della Dinamica CONOSCENZE • Leggi orarie del moto rettilineo uniforme ed uniformemente accelerato • Il moto circolare uniforme • Concetto di forza • Conoscenza delle condizioni di equilibrio di un punto materiale • Proprietà della forza di attrito dinamico • Relazioni di proporzionalità diretta ed inversa ABILITA’ • Trovare la risultante di due o più forze • Applicare le leggi orarie del moto rettilineo uniforme ed uniformemente accelerato • Calcolare velocità ed accelerazione nel moto circolare uniforme Concetto di inerzia Sistema inerziale e non inerziale Massa inerziale e massa gravitazionale Il peso e le proprietà della forza gravitazionale • Relazione causa effetto tra forza applicata e moto rettilineo uniformemente accelerato • • • • OBIETTIVI CAPITOLO (UNITA’) Competenze CONOSCENZE di base 1° Unità Energia e Lavoro STRUMENTI DIDATTICI Prerequisiti CONOSCENZE ABILITA’ • Approfondimento sulla risoluzione di semplici esercizi • Ripetizione degli argomenti principali e degli argomenti utili del primo anno • Matematica (recupero della trigonometria) • STA: Energia e lavoro (l’avvento delle macchine) OTTOBRE 2013 • Applicare il principio di conservazione dell’energia meccanica • Distinguere tra forze conservative e non conservative • Applicare il principio di conservazione della quantità di moto • Urti anelatici ed elastici • Lezioni aperte • Comprensione e studio del testo • Esperienze di Laboratorio • Relazione di laboratorio • Approccio alla risoluzione di esercizi e problemi • Test a risposta multipla o aperta • Verifiche orali • Esercizi e problemi • Approfondimento sulla risoluzione di semplici esercizi • Ripetizione degli argomenti principali • STA: cenni agli impianti meccanici OTTOBRE – NOVEMBRE 2013 • Comprendere la differenza tra cariche positive e cariche negative, tra corpi elettricamente carichi e corpi neutri. • Interpretare con un modello microscopico la differenza tra corpi conduttori e corpi isolanti. • Usare in maniera appropriata l’unità di misura della carica. • Calcolare la forza che si esercita tra corpi carichi applicando la legge di Coulomb. • Saper distinguere la ridistribuzione della carica in un conduttore per induzione e in un isolante per polarizzazione • Descrivere il concetto di campo elettrico e calcolarne il valore in funzione della carica che lo genera. • Calcolare la forza agente su una carica posta in un campo elettrico. • Disegnare le linee di campo per rappresentare il campo elettrico prodotto da una carica o da una distribuzione di cariche. • Comprendere il significato di differenza di potenziale e di potenziale elettrico. • Individuare la direzione del moto spontaneo delle cariche prodotto da una differenza di potenziale. • Descrivere il condensatore piano e le sue caratteristiche. • Lezioni aperte • Comprensione e studio del testo • Utilizzo di filmati • Esperienze di Laboratorio • Relazione di laboratorio • Approccio alla risoluzione di esercizi e problemi • Test a risposta multipla o aperta • Verifiche orali • Esercizi e problemi • Relazione di laboratorio • Approfondimento sulla risoluzione di semplici esercizi • Ripetizione degli argomenti principali • Approfondimento e analisi delle relazioni di laboratorio • Matematica (relazioni proporzionalità, equazioni di primo grado) • STA: storia della tecnologia legata all’uso dell’elettricità NOVEMBRE DICEMBRE 2013 1 2 3 4 5 • Conoscere l’enunciato del Principio di ABILITA’ PERIODO • Test a risposta multipla o aperta • Verifiche orali • Esercizi e problemi • • • • • L’effetto di una o più forze • Il secondo principio della Dinamica • La legge oraria del moto Verifiche COLLEGAMENTI INTERDISCIPLINARI • Lezioni aperte • Comprensione e studio del testo • Esperienze di Laboratorio • Approccio alla risoluzione di esercizi e problemi 1 2 3 4 5 • La definizione di Lavoro di una forza • La definizione di Energia Cinetica • L’enunciato del Teorema dell’Energia Cinetica • Che cos’è l’Energia Potenziale gravitazionale • Che cos’è l’energia potenziale elastica • La definizione di Potenza Attività Attività di recupero o rinforzo Calcolare il lavoro di una o più forze Applicare il Teorema dell’energia cinetica Valutare l’energia potenziale di un corpo Descrivere le trasformazioni di energia da una forma all’altra • Scomporre una forza e calcolare le componenti • Applicare la legge oraria • Applicare il secondo principio della Dinamica 2° Unità I principi di conservazione CONOSCENZE conservazione dell’energia meccanica • La definizione della Quantità di moto • Conoscere l’enunciato del Principio di conservazione della quantità di moto • La definizione di momento di inerzia e di momento angolare • La definizione di energia cinetica • L’energia potenziale gravitazionale ed il sistema di riferimento • L’energia potenziale elastica ABILITA’ • Calcolare l’energia cinetica, potenziale gravitazionale ed elastica di un corpo • Applicare il teorema dell’energia cinetica 3° Unità Fenomeni elettrostatici CONOSCENZE 1 2 4 5 • Fenomeni elementari di elettrostatica: l’elettrizzazione per strofinio, contatto ed induzione Convenzioni sui segni delle cariche. Conduttori e isolanti. Il modello microscopico. L’elettroscopio. L’unità di misura della carica nel SI e la carica elementare • Notazione scientifica • Carattere vettoriale delle forze • Secondo e terzo principio della dinamica • Il lavoro compiuto da una forza costate o variabile • • • • • ABILITA’ • La legge di Coulomb. • La polarizzazione • Utilizzare le potenze del 10 • Disegnare e calcolare la risultante di due o più vettori • Applicare il secondo principio della dinamica • Applicare le leggi del moto rettilineo uniformemente accelerato • Calcolare il lavoro compiuto da una o più forze • Il vettore campo elettrico. • Analogie e differenze tra campo gravitazionale e campo elettrico • Il campo elettrico prodotto da una carica puntiforme e da più cariche. • Rappresentazione del campo elettrico attraverso linee di campo. • Le proprietà delle linee di campo • L’energia potenziale elettrica. • La differenza di potenziale. • La relazione tra campo elettrico e differenza di potenziale. • Il potenziale elettrico. • Il condensatore piano. • La capacità di un condensatore piano. • Condensatori in serie ed in parallelo OBIETTIVI CAPITOLO (UNITA’) Competenze CONOSCENZE di base 4° Unità La corrente elettrica continua I circuiti elettrici CONOSCENZE 1 2 3 4 5 • Intensità della corrente elettrica. • La corrente continua. • I generatori di tensione. • Elementi fondamentali di un circuito elettrico. • Collegamenti in serie e in parallelo dei conduttori in un circuito elettrico. • La prima legge di Ohm. • I resistori. • La seconda legge di Ohm. • Collegamento in serie e in parallelo di resistori. • Lo studio dei circuiti elettrici e l’inserimento degli strumenti di misura in un circuito. • La forza elettromotrice. • La resistenza interna di un generatore di tensione. • Relazione tra forza elettromotrice e tensione ai capi del generatore. • La trasformazione dell’energia elettrica e la potenza dissipata. • La corrente nei liquidi e nei gas • La carica elettrica elementare • La definizione di potenza • La differenza di potenziale tra due punti • Che cos’è il fattore di scala • Le caratteristiche di un triangolo rettangolo • Il teorema di Pitagora ABILITA’ • Tradurre una tabella in un grafico • Applicare il Teorema di Pitagora 5° Unità Il campo magnetico CONOSCENZE • Rappresentazione e scomposizione di una forza • Il momento di una forza e di una coppia di forze • La forza centripeta ABILITA’ • Calcolare le componenti di un vettore • Stabilire il verso di rotazione di un oggetto sottoposto ad una coppia di forze • Disegnare la perpendicolare al piano individuato da due vettori • Calcolare la forza su una carica posta dentro un campo magnetico 6° Unità L’induzione elettromagnetica STRUMENTI DIDATTICI Prerequisiti CONOSCENZE • Le sorgenti di un campo magnetico • Cos’è un campo magnetico uniforme • La forza su un conduttore percorso da corrente 1 2 3 4 • Fenomeni di magnetismo naturale. • Attrazione e repulsione tra poli magnetici. • Caratteristiche del campo magnetico. • Confronto tra campo magnetico, elettrico e gravitazionale • L’esperienza di Oersted e l’interazione tra magneti e correnti. • L’esperienza di Faraday e le forze tra fili percorsi da corrente. • La legge di Ampère. • Definizione dell’ampere. • L’origine del campo magnetico. • Intensità del campo magnetico e sua unità nel SI. • Forza magnetica su un filo percorso da corrente. • La forza su una carica in moto. • Il campo magnetico di un filo rettilineo, di una spira e di un solenoide. • Principi di funzionamento di un motore elettrico. • L’elettromagnete 1 2 3 4 5 • La corrente indotta. • Il flusso del campo magnetico e il suo segno. • La legge di Faraday-Neumann. • La forza elettromotrice indotta. • La legge di Lenz e il verso della corrente indotta. CENNI ABILITA’ • Calcolare l’intensità di un campo magnetico in situazioni particolari • Stabilire la direzione ed il verso di un campo magnetico • L’alternatore. • Il valore efficace della tensione. • Il valore efficace della corrente. ABILITA’ Attività Verifiche Attività di recupero o rinforzo COLLEGAMENTI INTERDISCIPLINARI PERIODO • Comprendere il concetto di corrente elettrica. • Confrontare le caratteristiche dei campi gravitazionale ed elettrico con particolare riferimento all’analogia tra dislivello e differenza di potenziale. • Utilizzare in maniera corretta i simboli per i circuiti elettrici. • Distinguere i collegamenti dei conduttori in serie e in parallelo. • Applicare correttamente le leggi di Ohm. • Spiegare il funzionamento di un resistore in corrente continua. • Realizzare e risolvere semplici circuiti in corrente continua con collegamenti in serie e in parallelo. • Riconoscere le proprietà dei nodi. • Comprendere il ruolo della resistenza interna di un generatore. • Calcolare la potenza dissipata per effetto Joule in un conduttore. • Comprendere i fenomeni che avvengono nelle soluzioni elettrolitiche. • Spiegare come avvengono la ionizzazione e la conduzione in un gas. • Lezioni aperte • Comprensione e studio del testo • Utilizzo di filmati • Esperienze di Laboratorio • Relazione di laboratorio • Risoluzione di esercizi e problemi • Test a risposta multipla o aperta • Verifiche orali • Esercizi e problemi • Relazione di laboratorio • Approfondimento sulla risoluzione di semplici esercizi • Ripetizione degli argomenti principali • Approfondimento e analisi delle relazioni di laboratorio • STA: le macchine elettriche ed i primi rudimenti di impiantistica elettrica e/o elettronica DICEMBRE 2013 – GENNAIO 2014 • Confrontare le caratteristiche del campo magnetico e del campo elettrico. • Rappresentare l’andamento di un campo magnetico disegnandone le linee di forza. • Determinare direzione e verso di un campo magnetico prodotto da un filo percorso da corrente. • Calcolare l’intensità della forza che si manifesta tra fili percorsi da corrente e la forza magnetica su un filo percorso da corrente. • Spiegare l’ipotesi di Ampère. • Calcolare la forza su una corrente e su una carica in moto. • Determinare intensità, direzione e verso del campo magnetico prodotto da fili rettilinei e solenoidi percorsi da corrente. • Comprendere il principio di funzionamento di un motore elettrico e di un elettromagnete. • Lezioni aperte • Comprensione e studio del testo • Utilizzo di filmati • Esperienze di Laboratorio • Relazione di laboratorio • Risoluzione di esercizi e problemi • Test a risposta multipla o aperta • Verifiche orali • Esercizi e problemi • Relazione di laboratorio • Approfondimento sulla risoluzione di semplici esercizi • Ripetizione degli argomenti principali • STA: lo sviluppo tecnologico dopo l’avvento dell’elettromagnetismo GENNAIO FEBBRAIO 2014 • Lezioni aperte • Comprensione e studio del testo • Utilizzo di filmati • Esperienze qualitative di Laboratorio • Relazione di laboratorio • Test a risposta multipla o aperta • Verifiche orali • Relazione di laboratorio • Ripetizione degli argomenti principali • STA: Cenni allo sviluppo tecnologico e storico delle macchine elettriche con particolare riferimento a.... • Il condensatore e la corrente alternata. • Le centrali elettriche. • Il trasporto dell’energia elettrica. • Il trasformatore. • Il consumo di energia elettrica. FEBBRAIO 2014 Interpretare la legge di Lenz come conseguenza del principio di conservazione dell’energia. CENNI Descrivere i fenomeni di auto e mutua induzione. Descrivere il funzionamento dell’alternatore e il meccanismo di produzione della corrente alternata. Comprendere il significato delle grandezze elettriche efficaci. Esporre e analizzare il funzionamento delle diverse centrali elettriche. • Descrivere il funzionamento del trasformatore e calcolare i valori delle tensioni in entrata e in uscita. OBIETTIVI CAPITOLO (UNITA’) Competenze di base 7° Unità L’equilibrio dei fluidi CONOSCENZE 1 2 3 4 • La differenza tra forze puntuali e distribuite • Differenza tra solidi, liquidi e gas • Unità di misura di area e volume nel SI • La densità ed il peso specifico ABILITA’ • Data una formula, ricavare la formula inversa • Trasformare in mq un’area espressa in cmq, ecc e viceversa • Trasformare in mc un volume espresso in cmc, ecc..e viceversa 8° Unità Calore e Temperatura ( Cenni alla Termodinamica) STRUMENTI DIDATTICI Prerequisiti CONOSCENZE CONOSCENZE • La definizione di pressione e la sua unità di misura nel SI • La legge di Stevin • L’enunciato del principio di Pascal • Cos’è la pressione atmosferica e l’esperienza di Torricelli • L’enunciato del principio di Archimede • Analisi e considerazioni pratiche del problema del galleggiamento di un corpo immerso in fluido • Il moto dei fluidi (considerazioni e caratteristiche) • Cenni all’Idrodinamica (equazione di continuità e Principio di Bernoulli) 1 2 3 4 5 • Termoscopi e termometri. • La definizione operativa di temperatura. • Le scale di temperatura Celsius e assoluta. • La dilatazione lineare dei solidi. • La dilatazione volumica dei solidi e dei liquidi. • Le trasformazioni di un gas. • La legge di Boyle e le due leggi di GayLussac. • Il modello del gas perfetto e la sua equazione di stato. • Calore e lavoro come forme di energia in transito. • Unità di misura per il calore. • Capacità termica e calore specifico. • Quantità di energia e variazione di temperatura. • Il calorimetro e la misura del calore specifico. • La temperatura di equilibrio. • La trasmissione del calore per conduzione e convezione e irraggiamento • I cambiamenti di stato: fusione e solidificazione, vaporizzazione e condensazione, sublimazione • Unità di misura di aree e volumi nel Si • Il calore come forma di energia • L’energia si può trasformare ABILITA’ • Utilizzare unità di misura di volume ed area • Rappresentare graficamente una relazione tra grandezze fisiche • Risolvere un’equazione di primo grado ABILITA’ Attività Verifiche Attività di recupero o rinforzo COLLEGAMENTI INTERDISCIPLINARI PERIODO • Calcolare la pressione di un fluido • Determinare il diagramma delle pressioni e la spinta risultante su una qualunque superficie • Applicare la legge di Stevin ed il principio di Pascal • Calcolare la spinta di Archimede • Prevedere il comportamento di un solido immerso in un fluido • Calcolare la portata di un fluido in moto in una condotta • Saper applicare in casi semplici il principio di Bernoulli • Lezioni aperte • Comprensione e studio del testo • Esperienze di Laboratorio • Relazione di laboratorio • Risoluzione di esercizi e problemi • Test a risposta multipla o aperta • Verifiche orali • Esercizi e problemi • Relazione di laboratorio • Approfondimento sulla risoluzione di semplici esercizi • Ripetizione degli argomenti principali • Approfondimento e analisi delle relazioni di laboratorio • STA: cenni agli impianti idraulici MARZO 2014 • Calcolare la stessa temperatura in più scale termometriche • Calcolare la variazione di corpi solidi e liquidi sottoposti a riscaldamento. • Riconoscere i diversi tipi di trasformazione di un gas • Riconoscere le caratteristiche di un gas perfetto e saperne utilizzare l’equazione di stato. • Comprendere come riscaldare un corpo con il calore o con il lavoro. • Distinguere fra capacità termica dei corpi e calore specifico delle sostanze. • Calcolare il calore specifico di una sostanza con l’utilizzo del calorimetro e la temperatura di equilibrio • Descrivere i passaggi tra i vari stati di aggregazione molecolare. • Interpretare il concetto di calore latente. • Lezioni aperte • Comprensione e studio del testo • Utilizzo di lezioni in PowerPoint • Esperienze di Laboratorio • Relazione di laboratorio • Approccio alla risoluzione di esercizi e problemi • Test a risposta multipla o aperta • Verifiche orali • Esercizi e problemi • Relazione di laboratorio • Approfondimento sulla risoluzione di semplici esercizi • Ripetizione degli argomenti principali • Approfondimento e analisi delle relazioni di laboratorio • Matematica (risoluzione di equazioni di primo grado) • STA: i due principi della termodinamica. Le macchine termiche ed il rendimento termodinamico. Il motore a scoppio e diesel APRILE – MAGGIO 2014 • Lezioni aperte • Comprensione e studio del testo • Esperienze di Laboratorio • Test a risposta multipla o aperta • Verifiche orali • Ripetizione degli argomenti principali • STA: cenni alla propagazione delle onde sonore e elettromagnetiche ed agli impianti che ne fanno uso MAGGIO – GIUGNO 2014 CENNI • Interpretare l’energia interna come funzione di stato. • Calcolare il lavo-ro di un sistema termodinamico. • Enunciare correttamente il primo principio della termodinamica e applicarlo ai diversi tipi di trasformazione. CENNI • Il principio zero della termodinamica. • L’energia interna e il lavoro termodinamico. • Il primo principio della termodinamica e le sue applicazioni. 9° Unità CONOSCENZE Le onde meccaniche, il suono (solo cenni) • Legame tra frequenza e periodo • Concetto di inerzia • La legge oraria del moto rettilineo uniforme • La definizione di potenza ABILITA’ • Rappresentare graficamente un moto • Applicare la legge oraria del moto rettilineo uniforme • Calcolare la potenza 1 2 3 4 • Le onde. • Onde su corda, onde trasversali e longitudinali. • Onde periodiche. • Lunghezza d’onda, ampiezza, frequenza e periodo e velocità di propagazione delle onde. • Le onde armoniche. • Le onde sonore: il suono è un’onda longitudinale. • La velocità di propagazione del suono. • Le caratteristiche del suono: altezza, intensità e timbro. • Il fenomeno dell’eco. • Analizzare le caratteristiche di un’onda. • Distinguere le caratteristiche delle onde trasversali da quelle delle onde longitudinali. • Definire un’onda periodica. • Definire e calcolare lunghezza d’onda, ampiezza, periodo e frequenza di un’onda. • Descrivere le caratteristiche delle onde sonore. • Interpretare il fenomeno dell’eco.
