ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE LICEO SCIENTIFICO TECNOLOGICO LICEO SCIENTIFICO SCIENZE APPLICATE “B. PASCAL” Roma Piano di lavoro annuale A.S. Materia Classi 2013/2014 FISICA 3^G Prof.ssa Maria Cristina Sassi CRITERI PER LA PROGRAMMAZIONE: Premessa Alunni D.S.A. • Ai sensi dell’articolo art. 5 legge 170 e degli articoli 4 e 5 del decreto n. 5669 agli alunni con D.S.A. è garantita una didattica individualizzata e personalizzata anche attraverso l’elaborazione del P.D.P. adottato nel nostro Istituto. Pertanto in caso di alunno con D.S.A. indicare che verrà predisposto il Piano Didattico Personalizzato entro il primo trimestre. • Ai sensi dell’art. 5 comma 4 legge 170 , dell’art. 6 del decreto 5669 e delle linee guida per il diritto allo studio degli alunni e degli studenti con D.S.A. è obbligatorio garantire agli studenti con D.S.A. adeguate forma di verifica e valutazione . Alunni disabili • Ai sensi della normativa vigente si osserverà quanto predisposto nel P.E.I. FINALITÀ GENERALI Durante tutto lo svolgimento del corso si farà sempre riferimento agli obiettivi contenuti nel piano di lavoro presentato per materia all’inizio dell’anno scolastico. In esso sono stati individuati gli obiettivi disciplinari generali e di tipo metodologico. Gli studenti, a conclusione del percorso di studio, oltre a raggiungere i risultati di apprendimento comuni, dovranno: • aver appreso concetti, principi e teorie scientifiche anche attraverso esemplificazioni operative di laboratorio; • 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; • individuare le caratteristiche e l’apporto dei vari linguaggi (storico-naturali, simbolici, matematici, logici, formali, artificiali); • comprendere il ruolo della tecnologia come mediazione fra scienza e vita quotidiana; • 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; • saper applicare i metodi delle scienze in diversi ambiti. LINEE GENERALI E COMPETENZE 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. In particolare, lo studente avrà acquisito le seguenti competenze: 1.osservare e identificare fenomeni; 2.formulare ipotesi esplicative utilizzando modelli, analogie e leggi; 3.formalizzare un problema di fisica e applicare gli strumenti matematici e disciplinari rilevanti per la sua risoluzione; 4.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; 5.comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società in cui vive. METODOLOGIA Lezione frontale Discussione in aula Lavoro in gruppi Attività di laboratorio si si si si STRUMENTI DI VERIFICA Prove scritte Test V/F Test a risposta multipla Test a risposta aperta Prove orali Esercitazioni di laboratorio Lavori individuali Lavori di gruppo si si si si si si si si TEMPI PER LA VERIFICA Le verifiche sono previste sia all’interno del modulo (verifiche formative), che alla fine di ogni modulo (verifiche sommative). VALUTAZIONE Per quanto riguarda la griglia di valutazione si farà riferimento alla griglia adottata nella riunione per materia e allegata alla fine, costruita sui criteri adottati in questo istituto. STRATEGIE DI RECUPERO Nel caso in cui gli obiettivi minimi non sono raggiunti dalla maggior parte degli alunni, il recupero si baserà su un tipo d’insegnamento a cascata, su lavori di gruppo eseguiti sia a casa sia in classe, su modifiche della metodologia seguita dall’insegnante, ma soprattutto su una continua ripetizione degli argomenti svolti.Tale recupero si svolgerà nelle ore intracurricolari. LIBRI DI TESTO ADOTTATI Si farà riferimento al testo ” edito dalla Zanichelli testo in adozione presso questo Istituto. Inoltre, laddove sarà necessario, verrà fornito materiale dattiloscritto, e consultati altri libri di testo. STRUTTURA MODULARE DEL PIANO DI LAVORO DELLE CLASSI TERZE liceo scienze applicate CONTENUTI CONOSCENZE COMPETENZE Richiami di alcune nozioni fondamentali: -notazione scientifica, concetto di grandezza fisica,grandezze fondamentali e derivate, equazione dimensionale,misure dirette e indirette Grandezze vettoriali e scalari, operazioni con i vettori Moto rettilineo uniforme: Moto rettilineo uniformemente accelerato: Gli allievi hanno acquisito il significato dei termini o concetti di: -grandezza fisica, misura e misurazione, dimensioni di una grandezza, S.I. -proporzionalità tra grandezze -composizione vettoriale, componenti cartesiane, prodotto scalare e vettoriale -traiettoria, legge oraria, velocità media, accelerazione media -moto rettilineo uniforme e rettilineo uniformemente accelerato Gli allievi sono in grado di: -trasformare le unità di misura nel S.I. -eseguire operazioni con i numeri scritti nella notazione scientifica -calcolare gli errori di misure indirette ed operare con una serie di dati sperimentali -riconoscere ed operare con le leggi di proporzionalità sia algebricamente che graficamente -operare con i vettori -costruire un diagramma orario -costruire un diagramma velocità/tempo -ricavare graficamente le costanti del moto -applicare le leggi del moto Moto parabolico: -principio di relatività del moto o principio di relatività galileiana, principio di composizione dei movimenti o composizione delle velocità -studio del moto di un proiettile, equazione della traiettoria, definizione delle grandezze che lo caratterizzano Moto circolare uniforme e uniformemente accelerato: -definizione di moto circolare, periodo, frequenza, velocità angolare, velocità tangenziale e normale, accelerazione centripeta e centrifuga, legge oraria del moto circolare uniformemente accelerato Gli allievi hanno acquisito il significato dei termini o concetti di: -relatività del moto, composizione delle velocità -definire e descrivere il moto parabolico -definire il moto circolare e le principali caratteristiche Gli allievi sono in grado di: -calcolare e rappresentare i vettori velocità ed accelerazione nei moti bidimensionali -calcolare il periodo e la frequenza di un moto circolare MODULI “Modulo ZERO” I moti bidimensionali TEMPI PREVISTI Entro settembre Entro ottobre I principi della dinamica: -prima, seconda e terza legge della dinamica, massa inerziale e gravitazionale -applicazione dei principi allo studio dei moti rettilinei e curvilinei -sistemi di riferimento inerziali e non inerziali, trasformazioni galileiane Gli allievi hanno acquisito il significato dei termini o concetti di: -inerzia, massa inerziale e gravitazionale -forza d’attrito, massa e peso -sistema di riferimento inerziale -forza apparente -forza centrifuga e centripeta Quantità di moto e impulso: -definizione di quantità di moto, impulso di una forza Conservazione della quantità di moto: -enunciato del principio di conservazione della quantità di moto Gli allievi hanno acquisito il significato dei termini o concetti di: -quantità di moto, impulso di una forza -lavoro di una forza costante e variabile, potenza sviluppata o assorbita, energia cinetica e potenziale (gravitazionale ed elastica) -urto centrale e non, urto elastico ed anelastico, forza conservativa e non -momento angolare, momento d’inerzia, Dinamica Leggi di conservazione La gravitazione Lavoro, potenza, energia: -definizione della grandezza lavoro di una forza, potenza, energia cinetica, energia potenziale gravitazionale ed elastica Conservazione dell’energia meccanica: - enunciato del principio di conservazione dell’energia meccanica, analisi degli urti, definizione di urto elastico ed anelastico, forze conservative e dissipative, definizione dell’energia nel moto rotatorio, cenni sulla conservazione dell’energia nei fluidi Conservazione del momento angolare: -definizione di momento angolare e momento d’inerzia, enunciato del principio di conservazione del momento angolare Presentazione storica dei modelli pre-Newtoniani Le leggi di Keplero Legge di Newton e sue applicazioni ad alcuni casi particolari Dal concetto di forza al concetto di campo gravitazionale Gli allievi hanno acquisito il significato dei termini o concetti di: -legge e costante universale, accelerazione di gravità -leggi di Keplero, legge di Newton Gli allievi sono in grado di: -applicare i principi della dinamica per ricavare informazioni sul moto del corpo -stabilire la relazione tra forza applicata, massa ed accelerazione di un corpo -descrivere il moto di caduta e l’accelerazione di gravità -descrivere il moto di un corpo su piano inclinato -calcolare il tempo di caduta di un grave nei due casi -studiare la dinamica del moto circolare uniforme Gli allievi sono in grado di: -enunciare ed applicare il principio di conservazione della quantità di moto ad alcuni fenomeni -enunciare ed applicare il principio di conservazione dell’energia a sistemi isolati e in presenza d’attrito -applicare la conservazione dell’energia agli urti fra corpi - enunciare ed applicare il principio di conservazione del momento angolare ad alcuni fenomeni Gli allievi sono in grado di: -applicare le varie leggi per risolvere problemi relativi ai pianeti e ai satelliti Entro novembre Entro dicembregennaio Entro febbraio Richiami di alcune nozioni fondamentali: Calore, temperatura, equilibrio termico Modalità di propagazione del calore Scale termometriche Dilatazione termica: nei solidi, liquidi, areiformi Legge fondamentale della calorimetria: definizione di calore specifico, capacità termica Passaggi di stato: definizione di calore latente I gas: Leggi dei gas: legge di Boyle, prima e seconda legge di Gay-Lussac, legge dei gas perfetti Interpretazione microscopica: Formula di Clausius, temperatura ed energia interna, Principio di equipartizione dell’energia I gas Primo principio della termodinamica e trasformazioni termodinamiche Primo principio della termodinamica Trasformazioni irreversibili e reversibili Trasformazioni termodinamiche: isocora, isobara, isoterma, adiabatica Cicli termodinamici Gli allievi hanno acquisito il significato dei termini o concetti di: -temperatura di un corpo -scale termometriche Celsius e Kelvin -riconoscere l’influenza della temperatura su alcune proprietà dei corpi -dilatazione lineare, superficiale e volumica -energia termica ed equilibrio -calore specifico e capacità termica -modalità di propagazione dell’energia termica e conducibilità -passaggio di stato -temperature dei passaggi di stato -diagramma di stato -grandezze che caratterizzano un gas -legge di Boyle (individuare le variabili in gioco) -leggi di Gay-Lussac (individuare le variabili in gioco) -temperatura assoluta -gas ideale -energia interna -interpretazione cinetica della pressione e della temperatura di un gas perfetto Gli allievi hanno acquisito il significato dei termini o concetti di: -calore, lavoro ed energia interna in un gas -differenza tra trasformazione reversibile ed irreversibile -ciclo termodinamico Gli allievi sono in grado di: -effettuare una misura di temperatura -effettuare conversioni tra scale termometriche diverse -calcolare la variazione di volume di un corpo per effetto della dilatazione termica -descrivere un passaggio di stato -costruire un diagramma di stato -saper leggere un diagramma di stato -calcolare il calore necessario per un passaggio di stato -individuare la relazione di proporzionalità inversa tra P eV -individuare la relazione lineare tra P e T e tra V e T -individuare graficamente il punto corrispondente allo zero assoluto -spiegare le tre leggi con il modello corpuscolare -mettere in relazione la velocità media delle molecole di un gas con la sua temperatura assoluta Entro marzo Gli allievi sono in grado di: -calcolare le grandezze caratteristiche di un gas -applicare le condizioni imposte dal primo principio all’analisi delle trasformazioni termodinamiche Entro aprile Secondo principio della termodinamica Macchina termica e rendimento Ciclo di Carnot e ciclo di Stirling Due enunciati del secondo principio della termodinamica Definizione di entropia e calcolo nelle trasformazioni reversibili Interpretazione meccanico-probabilistica dell’irreversibilità e dell’entropia Gli allievi hanno acquisito il significato dei termini o concetti di: -macchina termica e rendimento relativo alla trasformazione di calore in lavoro -entropia e suo legame con l’evoluzione spontanea di un sistema fisico e con la possibilità di trasformare l’energia in lavoro Gli allievi sono in grado di: -calcolare il rendimento in qualunque ciclo -calcolare le grandezze caratteristiche di ogni trasformazione termodinamica Entro maggio