Fisica LES IIB1 - "A. Martini"

Disciplina FISICA
Secondo biennio ed anno conclusivo Liceo Economico sociale
Classe terza
FINALITA’
CONTENUTI
OBIETTIVI MINIMI
Competenze
L’insegnamento della Fisica
LA MISURA: IL FONDAMENTO DELLA
Sapere
concorre alla formazione
FISICA
-Conoscere il metodo sperimentale
culturale dell'allievo attraverso: Di che cosa si occupa la fisica?
-Conoscere la definizione operativa di grandezza
 lo sviluppo di capacità di
fisica
La
misura
delle
grandezze
fisiche
analisi e di collegamento che la
fisica richiede per indagare sul Le grandezze fondamentali della meccanica -Conoscere il concetto di unità di misura, le
caratteristiche principali del S.I. e il concetto di
Numeri grandi e numeri piccoli
mondo naturale;
 la comprensione
grandezza fisica fondamentale e derivata, di misura
Misure dirette e indirette
dell'universalità delle leggi
diretta e indiretta
fisiche nel tentativo di fornire
-Conoscere la notazione scientifica
una visione scientifica e
-Risolvere semplici problemi
organica della realtà;
ELABORAZIONE
DEI
DATI
IN
FISICA
OBIETTIVI MINIMI
 la comprensione dei
Competenze
procedimenti caratteristici
dell'indagine scientifica;
Errori di misura
Sapere
 la comprensione
Stima dell’errore
-Calcolare il valore medio di una serie di misure e
dell’evoluzione storica dei
La precisione di una misura
saper individuare l’errore massimo e statistico, ed
modelli di interpretazione della La propagazione degli errori e le cifre
anche l’errore assoluto, relativo e percentuale
realtà;
significative
-Conoscere il concetto di errore di misura e saper
 il riconoscimento
Rappresentazione di dati sperimentali
distinguere tra errore di sensibilità, casuale e
dell'importanza del linguaggio
sistematico
matematico come strumento
nella descrizione del mondo
-Conoscere la propagazione degli errori, il concetto di
fisico e della sua adeguata
cifra significativa e le regole per gli arrotondamenti
utilizzazione;
-Leggere una tabella e costruire un semplice grafico
 l’acquisizione di un
cartesiano
atteggiamento critico nei
-Conoscere la dipendenza lineare, la proporzionalità
confronti delle informazioni che
quadratica e quella inversa
vengono proposte;
-Risolvere semplici problemi
 la consapevolezza della
possibilità di descrivere in
GLI SPOSTAMENTI E LE FORZE:
OBIETTIVI MINIMI
termini di trasformazioni fisiche GRANDEZZE VETTORIALI
Competenze
molti eventi osservabili nella
Lo
spostamento:
una
grandezza
fisica
per
Sapere
realtà quotidiana
descrivere il movimento
-Conoscere il concetto di punto materiale, quello di
Somma di spostamenti
spostamento e saper ricavare la composizione di
Scalari e vettori
spostamenti
Scomposizione di un vettore
-Distinguere tra grandezze scalari e vettoriali
Le forze: cause dell’accelerazione e della
-Operare con le grandezze vettoriali (saper sommare,
deformazione dei corpi
fare la differenza, fare il prodotto di un vettore per uno
scalare)
-Rappresentare in un grafico cartesiano un vettore e
saperlo scomporre secondo due direzioni assegnate
-Conoscere il concetto di forza e i suoi effetti
-Risolvere semplici problemi
L’EQUILIBRIO DEI SOLIDI
OBIETTIVI MINIMI
Competenze
Reazione a una deformazione: la forza
Sapere
elastica
-Conoscere il concetto di forza elastica e la legge di
Le forze che ostacolano il moto e
Hooke
favoriscono l’equilibrio
-Conoscere le forze vincolari e quelle di attrito
L’equilibrio di un punto materiale
-Ricavare la condizione di equilibrio di un punto
Momento di una forza
materiale
L’equilibrio di un corpo rigido
- Riconoscere le condizioni di equilibrio di un corpo
Baricentro e stabilità dell’equilibrio
rigido
-Conoscere il concetto di baricentro
-Risolvere semplici problemi
L’EQUILIBRIO DEI FLUIDI (opzionale)
OBIETTIVI MINIMI
Competenze
I fluidi e la pressione
Il principio di Pascal
La pressione nei liquidi
La pressione atmosferica
Il galleggiamento dei corpi: il principio di
Archimede
IL MOTO RETTILINEO
La descrizione del moto
La velocità
La rappresentazione grafica del moto
Le proprietà del moto uniforme
L’accelerazione
Le proprietà del moto uniformemente
accelerato
Corpi in caduta libera
I PRINCIPI DELLA DINAMICA
Dalla descrizione del moto alle sue cause
Il primo principio della dinamica
Il secondo principio della dinamica
Il secondo principio e la caduta dei corpi
Il terzo principio della dinamica
Cenni a moti nel piano
Sistemi inerziali e non
Sapere
-Conoscere il concetto di fluido
-Conoscere il concetto di pressione
-Conoscere il principio di Pascal e la legge di Stevino
-Conoscere la legge dei vasi comunicanti
-Conoscere l’esperienza di Torricelli e la pressione
atmosferica
-Conoscere il principio di Archimede
-Risolvere semplici problemi
OBIETTIVI MINIMI
Competenze
Sapere
-Conoscere il concetto di sistema di riferimento
-Conoscere la definizione, il significato fisico e l’unità
di misura della velocità media, della velocità
istantanea, dell'accelerazione media e
dell'accelerazione istantanea
-Conoscere le leggi orarie del moto rettilineo uniforme
e del moto rettilineo uniformemente accelerato, i
grafici rappresentativi e le proprietà
-Conoscere le relazioni che descrivono i corpi in
caduta libera
-Risolvere semplici problemi
OBIETTIVI MINIMI
Competenze
Sapere
-Distinguere tra grandezze cinematiche e grandezze
dinamiche
-Conoscere i tre principi della dinamica
-Conoscere il concetto di sistema di riferimento
inerziale e non inerziale e quello di forza apparente
-Distinguere le grandezze massa e peso
-Stabilire la relazione tra forze applicate ad un corpo,
massa e accelerazione da questo acquisita in modo
da descriverne il moto
-Risolvere semplici problemi
Disciplina. FISICA
Secondo biennio ed anno conclusivo Liceo Economico Sociale
Classe quarta
FINALITA’
CONOSCENZE
L’insegnamento della Fisica
IL LAVORO E L’ENERGIA
concorre alla formazione culturale Il lavoro di una forza
dell'allievo attraverso:
La potenza
 lo sviluppo di capacità di analisi
L’energia cinetica
e di collegamento che la fisica
richiede per indagare sul mondo L’energia potenziale
La conservazione dell’energia
naturale;
 la comprensione
dell'universalità delle leggi fisiche
nel tentativo di fornire una visione
scientifica e organica della realtà;
 la comprensione dei
procedimenti caratteristici
dell'indagine scientifica;
 la comprensione dell’evoluzione
storica dei modelli di
interpretazione della realtà;
I MOTI CIRCOLARI E ROTATORI
 il riconoscimento
Il moto circolare uniforme (periodo, frequenza,
dell'importanza del linguaggio
matematico come strumento nella velocità ed accelerazione centripeta)
La velocità angolare
descrizione del mondo fisico e
della sua adeguata utilizzazione; La forza che causa il moto circolare (forza
 l’acquisizione di un
centripeta e forza centrifuga)
atteggiamento critico nei confronti Il momento di inerzia e il momento angolare di un
delle informazioni che vengono
punto materiale e di un corpo esteso
proposte;
Il principio di conservazione del momento
 la consapevolezza della
possibilità di descrivere in termini angolare
di trasformazioni fisiche molti
eventi osservabili nella realtà
quotidiana
I MOTI DEI PIANETI E DEI SATELLITI
Le leggi di Keplero
La legge di gravitazione universale
Il campo gravitazionale
L’energia potenziale gravitazionale
Velocità, periodo ed energia di pianeti e satelliti
IL MOTO ARMONICO E LE ONDE
MECCANICHE
Il moto armonico (relazione con il moto circolare
uniforme)
Proprietà cinematiche e dinamiche del moto
armonico
Il pendolo
Le proprietà delle onde e tipi di onde
La variazione di un’onda nello spazio e nel tempo
Il principio di sovrapposizione: interferenza e
battimenti
La diffrazione delle onde e il principio di Huygens
La riflessione e la rifrazione
IL SUONO
OBIETTIVI MINIMI
OBIETTIVI MINIMI
-Conoscere le definizioni operative di
lavoro, potenza ed energia meccanica
-Saper calcolare il lavoro di una forza in
semplici contesti
-Saper distinguere tra energia cinetica,
potenziale gravitazionale ed elastica
- Conoscere il teorema dell’energia
cinetica
-Saper distinguere tra forze conservative e
non conservative
-Conoscere il principio di conservazione
dell’energia
-Saper risolvere semplici problemi
OBIETTIVI MINIMI
-Conoscere i concetti di periodo e
frequenza
-Conoscere la relazione fra velocità,
velocità angolare e accelerazione
centripeta nel moto circolare uniforme
-Saper applicare le leggi del moto
circolare uniforme
-Conoscere la forza centrifuga
-Conoscere i concetti di momento di
inerzia e momento angolare
-Conoscere e saper applicare il principio
di conservazione del momento angolare
-Saper risolvere semplici problemi
OBIETTIVI MINIMI
-Conoscere le leggi di Keplero
-Conoscere e saper applicare la legge di
gravitazione universale
-Conoscere le proprietà del campo
gravitazionale
-Saper risolvere semplici problemi
OBIETTIVI MINIMI
-Conoscere le proprietà del moto
armonico
-Saper applicare le leggi del moto
armonico
-Conoscere le proprietà del pendolo
-Saper distinguere i diversi tipi di onde
(impulsive e periodiche, trasversali e
longitudinali
-Conoscere il principio di sovrapposizione
-Conoscere le caratteristiche di
diffrazione, riflessione e rifrazione delle
onde
-Conoscere il principio di Huygens
-Saper risolvere semplici problemi
OBIETTIVI MINIMI
Produzione, propagazione e ricezione delle onde
sonore
Le caratteristiche del suono (altezza, intensità e
timbro)
L’effetto Doppler
Le onde stazionarie e la risonanza
LA NATURA DELLA LUCE
Sorgenti di luce e raggi luminosi
Propagazione rettilinea della luce
Velocità della luce e definizione di anno luce
L’energia trasportata dalla radiazione luminosa
L’interferenza della luce (esperimento di Young)
La diffrazione della luce
La polarizzazione della luce
RIFLESSIONE, RIFRAZIONE E DISPERSIONE
DELLA LUCE
La riflessione della luce e gli specchi piani
Gli specchi sferici
La rifrazione della luce
La riflessione totale
Le lenti
L’occhio umano
Gli strumenti ottici
La dispersione della luce
-Saper distinguere fra proprietà di suoni,
infrasuoni e ultrasuoni
-Conoscere i concetti di altezza, intensità
e timbro di un suono
-Conoscere le leggi dell’effetto Doppler
-Conoscere la definizione di onda
stazionaria e il concetto di risonanza
-Saper risolvere semplici problemi
OBIETTIVI MINIMI
-Conoscere le proprietà dello spettro della
luce
-Saper distinguere tra sorgenti di luce e
corpi illuminati
-Saper spiegare come si formano ombre e
penombre
-Conoscere la velocità della luce nel vuoto
come costante universale
-Conoscere le condizioni per osservare
interferenza e diffrazione della luce
-Conoscere il concetto di polarizzazione
della luce
-Saper risolvere semplici problemi
OBIETTIVI MINIMI
-Conoscere e saper applicare le leggi
della riflessione
-Saper descrivere le immagini prodotte da
specchi piani
-Conoscere le leggi della rifrazione e
l’indice di rifrazione
-Conoscere il concetto di riflessione totale
-Conoscere le proprietà delle immagini
prodotte da specchi sferici e da lenti e
saper costruire graficamente tali immagini
-Conoscere la struttura e il funzionamento
dell’occhio umano e i difetti visivi
-Conoscere le principali caratteristiche di
macchine fotografiche, microscopi ottici e
cannocchiali
-Conoscere il fenomeno della dispersione
della luce
-Saper risolvere semplici problemi
LA TEMPERATURA
OBIETTIVI MINIMI
Struttura ed energia interna della materia
-Conoscere la struttura atomica e
Temperatura ed equilibrio termico
molecolare della materia
La dilatazione termica
-Conoscere i concetti di equilibrio termico
Definizione di sistema termodinamico
e temperatura
Le leggi di Boyle e di Guy-Lussac
-Conoscere le scale Celsius e Kelvin
Definizione di gas perfetto
-Conoscere e saper applicare le leggi
L’equazione di stato dei gas perfetti
della dilatazione termica
La teoria cinetica dei gas
-Conoscere il modello di gas perfetto
La distribuzione delle velocità molecolari di un gas -Saper applicare le leggi di Boyle, le due
perfetto
leggi Gay-Lussac e l’equazione di stato
dei gas perfetti
-Conoscere la teoria cinetica dei gas
-Saper risolvere semplici problemi
IL CALORE E I CAMBIAMENTI DI STATO
OBIETTIVI MINIMI
DELLA MATERIA
Definizione di calore e sua misura
Equivalenza fra calore e lavoro
Calore specifico e capacità termica
La propagazione del calore (conduzione,
convezione e irraggiamento)
Cambiamento di stato e calori latenti
LA TERMODINAMICA E I SUOI PRINCIPI
Le trasformazioni termodinamiche (reversibili ed
irreversibili)
Il lavoro termodinamico
Il primo principio della termodinamica: la
conservazione dell’energia
L’energia interna e i calori specifici di un gas
perfetto
Macchine termiche e loro rendimento
Enunciati del secondo principio della
termodinamica
Il ciclo di Carnot e il rendimento massimo delle
macchine termiche
L’entropia di Clausius
Entropia e disordine
Considerato il ridotto numero di ore si propongono due percorsi a scelta tra:
-
Temperatura, calore e termodinamica
Onde, suono e luce
-Conoscere la differenza concettuale tra
calore e temperatura
-Saper esprimere in joule una quantità di
calore assegnata in calorie e viceversa
-Conoscere le definizione di calore
specifico e capacità termica
-Saper utilizzare le leggi degli scambi
termici per determinare la temperatura di
equilibri odi un sistema o il calore
specifico di una sostanza
-Conoscere i meccanismi e le leggi di
propagazione del calore
-Saper descrivere i cambiamenti di stato
-Saper risolvere semplici problemi
OBIETTIVI MINIMI
-Saper distinguere tra trasformazioni
reversibili e irreversibili
-Conoscere il lavoro termodinamico e la
sua rappresentazione grafica
-Conoscere le proprietà termodinamiche
delle trasformazioni isoterme, cicliche,
isocore e adiabatiche
-Conoscere le proprietà delle macchine
termiche
-Comprendere il significato del secondo
principio della termodinamica
-Saper determinare il rendimento di una
macchina termica e confrontarlo con il
rendimento di una macchina di Carnot che
operi fra le stesse temperature
-Conoscere il concetto di entropia
-Saper risolvere semplici problemi
Disciplina FISICA
Secondo biennio ed anno conclusivo Liceo Economico Sociale
Classe quinta
FINALITÀ
CONOSCENZE
L’insegnamento della Fisica
LA CARICA E IL CAMPO ELETTRICO
concorre alla formazione
La carica elettrica e le interazioni fra corpi
culturale dell'allievo attraverso: elettrizzati
 lo sviluppo di capacità di
analisi e di collegamento che la Conduttori e isolanti
fisica richiede per indagare sul La legge di Coulomb
Il campo elettrico
mondo naturale;
 la comprensione
Il campo elettrico generato da cariche
dell'universalità delle leggi
puntiformi
fisiche nel tentativo di fornire
I campi elettrici dei conduttori in equilibrio
una visione scientifica e
elettrostatico
organica della realtà;
 la comprensione dei
procedimenti caratteristici
dell'indagine scientifica;
 la comprensione
dell’evoluzione storica dei
modelli di interpretazione della
ILPOTENZIALE E LA CAPACITA’
realtà;
L’energia potenziale elettrica
 il riconoscimento
Il potenziale elettrico e la differenza di
dell'importanza del linguaggio
potenziale
matematico come strumento
Le superfici equipotenziali e il potenziale
nella descrizione del mondo
elettrico dei conduttori
fisico e della sua adeguata
I condensatori e la capacità
utilizzazione;
L’accumulo di energia elettrica in un
 l’acquisizione di un
condensatore
atteggiamento critico nei
confronti delle informazioni che
vengono proposte;
 la consapevolezza della
possibilità di descrivere in
termini di trasformazioni fisiche
LA CORRENTE ELETTRICA
molti eventi osservabili nella
realtà quotidiana
La corrente elettrica e la forza elettromotrice
La resistenza elettrica
Circuiti elettrici a corrente continua
La potenza elettrica
IL MAGNETISMO
Campi magneti generati da magneti e da
correnti
Interazioni magnetiche fra correnti elettriche
L’induzione magnetica
Il campo magnetico di alcune distribuzioni di
corrente
Forze magnetiche sulle correnti e sulle cariche
elettriche
L’azione di un campo magnetico su una spira
percorsa da corrente
Le proprietà magnetiche della materia
La superconduttività
L’INDUZIONE ELETTROMAGNETICA
La corrente indotta
La legge di Faraday-Neumann e la legge di
Lenz
OBIETTIVI MINIMI
OBIETTIVI MINIMI
-Conoscere le interazioni tra due tipi di
cariche
-Conoscere il principio di conservazione della
carica elettrica
-Conoscere le proprietà di conduttori e
isolanti
-Conoscere e saper applicare la legge di
Coulomb
-Conoscere il concetto di campo elettrico
-Conoscere le caratteristiche del campo
elettrico di una carica puntiforme e dei campi
generati da conduttori carichi all’equilibrio
-Determinare il campo elettrico in un punto in
presenza di più cariche sorgenti
-Saper risolvere semplici problemi
OBIETTIVI MINIMI
-Conoscere il concetto di potenziale elettrico
-Conoscere la relazione fra lavoro della forza
elettrica e differenza di potenziale
-Saper applicare il principio di conservazione
dell’energia
-Conoscere le proprietà dei condensatori
-Saper determinare il campo elettrico di un
condensatore piano
-Conoscere le caratteristiche dei
collegamenti di condensatori e saper
calcolare la capacità equivalente di più
condensatori
-Saper risolvere semplici problemi
OBIETTIVI MINIMI
-Conoscere il concetto di corrente elettrica
-Conoscere la definizione e le proprietà della
resistenza elettrica di un conduttore
-Saper schematizzare un circuito elettrico
-Conoscere e saper applicare le leggi di Ohm
-Conoscere i teoremi di Kirchhoff
-Conoscere le caratteristiche dei
collegamenti di resistenze e saper
determinare la resistenza equivalente di un
circuito
-Conoscere e saper calcolare la potenza
erogata da un generatore elettrico
-Conoscere l’effetto Joule
-Saper risolvere semplici problemi
OBIETTIVI MINIMI
-Conoscere le sorgenti di un campo
magnetico
-Conoscere le proprietà del campo
magnetico terrestre
-Conoscere e saper applicare la legge di
Ampère
-Conoscere le proprietà dei campi magnetici
generati da fili rettilinei, spire e solenoidi
percorsi da corrente
-Conoscere il concetto di forza di Lorentz
-Conoscere le caratteristiche dei materiali
diamagnetici, paramagnetici e ferromagnetici
-Conoscere le proprietà dei superconduttori
-Saper risolvere semplici problemi
OBIETTIVI MINIMI
-Conoscere gli esperimenti di Faraday sulla
corrente indotta
-Conoscere l’origine della forza
L’induttanza di un circuito e l’autoinduzione
I circuiti RL e l’energia degli induttori
Circuiti elettrici a corrente alternata
I trasformatori
LE ONDE ELETTROMAGNETICHE
Il campo elettromagnetico
La propagazione delle onde elettromagnetiche
Produzione e ricezione di onde
elettromagnetiche
Lo spettro elettromagnetico
elettromotrice indotta
-Conoscere e saper applicare le leggi di
Faraday-Neumann e di Lenz
-Conoscere le correnti di Foucault
-Conoscere le proprietà di un generatore a
corrente alternata
-Saper risolvere semplici problemi
OBIETTIVI MINIMI
-Conoscere il concetto di concetto di campo
magnetico variabile come sorgente di campo
elettrico e campo elettrico variabile come
sorgente di campo magnetico
-Conoscere le caratteristiche di un’onda
elettromagnetica
-Conoscere la classificazione e le
caratteristiche delle onde elettromagnetiche
in funzione della loro lunghezza d’onda
Tenuto conto del livello della classe e degli interessi che emergono dalla classe stessa, ciascun docente può pensare di proporre
approfondimenti di fisica moderna nell’ambito della teoria della relatività e/o della teoria quantistica