obiettivi-minimi-fisica-aggiornati-2016-2017

LICEO SCIENTIFICO
LICEO SCIENTIFICO OPZIONE SCIENZE APPLICATE
LICEO SCIENTIFICO SPORTIVO
FISICA
COMPETENZE E CONTENUTI ESSENZIALI
PRIMO BIENNIO
CLASSI PRIME
TEMA 1
-
-
Linguaggio della fisica, metodo di indagine e misura delle grandezze
Introduzione al metodo scientifico
Misura delle grandezze fisiche (scalari)
Teoria degli errori e cifre significative
Operazioni consentite tra le grandezze fisiche
Grandezze fisiche derivate: area, volume, densità
Introduzione alle dipendenze funzionali (lineare, inversa, quadratica, cubica)
Le grandezze vettoriali: spostamento come prototipo: caratteristiche delle grandezze vettoriali
I vettori e le prime operazioni con essi: addizione di vettori (metodo punta-coda e regola del
parallelogramma); vettore nullo; vettore opposto; moltiplicazione di uno scalare per un vettore;
sottrazione tra due grandezze vettoriali; scomposizione di un vettore lungo due direzioni assegnate;
definizione di versore
Rappresentazione di un vettore nel piano cartesiano: versori degli assi cartesiani e componenti;
addizione e sottrazione per componenti
TEMA 2
Equilibrio meccanico
-
Introduzione al concetto intuitivo di equilibrio meccanico
Introduzione al concetto di forza
Misura di una forza: taratura di una molla
La forza elastica: legge di Hooke
Il peso di un corpo
Il Newton come unità di misura della forza
La forza come grandezza vettoriale
Il modello di punto materiale
Condizioni di equilibrio di un punto materiale
Il concetto di vincolo e di reazione vincolare
La forza di attrito statico: direzione, verso e modulo
Equilibrio su un piano inclinato
L’equilibrio dei corpi rigidi
o risultante di più forze e suo punto di applicazione
o Il baricentro: definizione e sua individuazione operativa
o Condizione di equilibrio di un’asta incernierata in un punto:
o Vettore momento di una forza rispetto ad un punto
o La coppia di forze
o Condizioni generali di equilibrio di un corpo rigido
-
L’equilibrio nei fluidi
o Concetto e definizione di pressione idrostatica
o
o
o
o
o
Legge di Archimede
Legge di Stevino
Vasi comunicanti (stesso liquido e liquidi non miscibili)
Principio di Pascal
Pressione atmosferica e sua misura
CLASSI SECONDE
TEMA 3
-
Concetto di equilibrio termico
Termometro e scale termometriche
Dilatazione lineare, superficiale e volumica
Leggi dei gas: isobara, isoterma e isocora
Scala Kelvin e zero assoluto
Equazione di stato dei gas
Piano VOp e rappresentazione delle leggi dei gas
Legge fondamentale della calorimetria
Calore latente
Determinazione della temperatura di equilibrio
TEMA 4
-
-
Il comportamento della luce: l’ottica geometrica
Sorgenti luminose: puntiformi/estese, dirette/indirette
Le ombre e la propagazione della luce: modello a raggi
Il fenomeno della diffusione della luce
Leggi della riflessione
Legge dei punti coniugati per gli specchi parabolici
Costruzione delle immagini che si formano con un sistema di specchi concavi/convessi
Leggi della rifrazione e indice di rifrazione
Il fenomeno della riflessione totale
Legge dei punti coniugati per le lenti sottili
Lenti convergenti e lenti divergenti
Doppia rifrazione attraverso due superfici parallele (laboratorio)
Costruzione delle immagini che si formano con un sistema di lenti convergenti/divergenti
TEMA 5
-
Equilibrio termico
La descrizione del moto degli oggetti: introduzione alla cinematica
Modello di punto materiale per descrivere il moto degli oggetti
Traiettoria
Vettore posizione e punto di riferimento
o caso particolare del moto rettilineo
 scelta del punto di riferimento sulla retta contenente la traiettoria
 grafici componente del vettore posizione - tempo
Vettore spostamento
Vettore velocità media
-
-
-
-
Caso particolare del moto rettilineo
 grafici componente del vettore velocità media - tempo
 interpretazione grafica della componente del vettore velocità media nei grafici
componente del vettore posizione – tempo
 interpretazione grafica della componente del vettore spostamento nei grafici
componente del vettore velocità media – tempo
Problemi sul moto vario e sui grafici
Moto rettilineo uniforme
o grafico componente del vettore posizione – tempo
o grafico componente del vettore velocità media – tempo
Vettore velocità istantanea
o direzione del vettore rispetto alla traiettoria
o velocità media e velocità istantanea nel moto rettilineo uniforme
o caso particolare del moto rettilineo
interpretazione grafica della componente del vettore velocità istantanea nei grafici
componente del vettore posizione – tempo
interpretazione grafica della componente del vettore spostamento nei grafici
componente del vettore velocità istantanea – tempo
Vettore accelerazione media
Vettore accelerazione istantanea
Definizione del moto uniformemente accelerato
LICEO SCIENTIFICO
LICEO SCIENTIFICO OPZIONE SCIENZE APPLICATE
LICEO SCIENTIFICO SPORTIVO
FISICA
COMPETENZE E CONTENUTI ESSENZIALI
SECONDO BIENNIO
CLASSI TERZE
TEMA 1
-
La dinamica dei moti
L’algebra dei vettori: prodotto scalare e prodotto vettoriale
I moti sulla retta e nel piano: moto parabolico
moto circolare
Le leggi della dinamica
I sistemi di riferimento inerziali: le trasformazioni galileiane
I sistemi di riferimento non inerziali: le forze apparenti
TEMA 2
-
Le leggi di conservazione in Meccanica
Il lavoro delle forze
Il teorema dell’energia cinetica
Le forze conservative e l’energia potenziale
La conservazione dell’energia meccanica
La quantità di moto di un corpo e l’impulso di una forza: il teorema dell’impulso
La conservazione della quantità di moto e gli urti
Il momento di una forza e il momento angolare: la legge di conservazione del momento angolare
TEMA 3
-
La gravitazione
Le leggi di Keplero
La legge di gravitazione universale di Newton
Il moto dei satelliti
TEMA 4
La termodinamica e i suoi principi
- Equivalenza tra calore e lavoro
- Il lavoro di un gas e il calore scambiato da un gas
- La teoria cinetica del gas: la pressione, la temperatura, l’energia interna
- Il primo principio della termodinamica e le trasformazioni di un gas perfetto
- Le macchine termiche: bilancio energetico e rendimento; il ciclo di Carnot
- Il secondo principio della termodinamica e gli enunciati di Kelvin, di Clausius e di Carnot
- L’entropia
Gli argomenti di questo tema potranno essere eventualmente completati nel corso dell'anno successivo.
CLASSI QUARTE
TEMA 1
I moti oscillatori
- Il moto armonico semplice: analisi cinematica, dinamica e dal punto di vista energetico
TEMA 2
Le onde e i fenomeni connessi alla loro propagazione
- Dalle oscillazioni alle onde in un mezzo elastico
- Onda armonica e le grandezze caratteristiche
- L’interferenza e la diffrazione delle onde
TEMA 3
Il suono e la luce
- Le onde sonore e le loro caratteristiche, l’effetto Doppler
- I modelli della luce: le caratteristiche delle onde luminose
TEMA 4
I fenomeni elettrici
- Le cariche elettriche e le loro proprietà
- Conduttori e isolanti: i metodi di elettrizzazione
- La legge di Coulomb
TEMA 5
Dalle forze ai campi
- Il campo elettrico: definizione e sua rappresentazione mediante le linee di campo
- Le proprietà del campo elettrico: il flusso e il teorema di Gauss; la circuitazione e la
conservatività del campo elettrico
- Il condensatore elettrico e la capacità
TEMA 6
-
La corrente elettrica
La corrente elettrica nei conduttori metallici: le leggi di Ohm
Il circuito elettrico:collegamento di resistori in serie e parallelo
L’effetto Joule
TEMA 7
-
I fenomeni magnetici
Il vettore induzione magnetica
Il campo magnetico prodotto da correnti (filo rettilineo, spira circolare, solenoide)
La forza magnetica su un conduttore percorso da corrente
La forza tra due fili percorsi da corrente
Le proprietà del campo magnetico: il flusso e il teorema di Gauss; la circuitazione e il teorema
della circuitazione di Ampere
TEMA 8
Il moto delle cariche elettriche nei campi elettrico e magnetico
- La forza di Lorentz: il moto in un campo magnetico uniforme
- Forza elettrica e forza magnetica: l’esperimento di Thomson
Gli argomenti dei temi 7 e 8 potranno essere eventualmente completati nel corso dell'anno successivo.
LICEO SCIENTIFICO
LICEO SCIENTIFICO OPZIONE SCIENZE APPLICATE
FISICA
COMPETENZE E CONTENUTI ESSENZIALI
CLASSI QUINTE
TEMA 1
L’induzione elettromagnetica
Le correnti indotte: la legge di Faraday-Neumann-Lenz.
La produzione di corrente alternata: l’alternatore
Il coefficiente di autoinduzione di un circuito
L’energia e la densità di energia di un campo magnetico
Il trasformatore
TEMA 2
La sintesi dell’elettromagnetismo: le equazioni di Maxwell
Le prime due equazioni di Maxwell: il teorema di Gauss per i campi elettrico e magnetico
L’induzione elettromagnetica e la terza equazione di Maxwell
La corrente di spostamento e la quarta equazione di Maxwell
La velocità di propagazione, la densità di energia e l’intensità delle onde elettromagnetiche
Lo spettro delle onde elettromagnetiche
TEMA 3
La teoria della Relatività Ristretta
I sistemi di riferimento inerziali e le equazioni di trasformazione galileiane
Gli assiomi della teoria della relatività
Dilatazione dei tempi, contrazione delle lunghezze, simultaneità degli eventi
Le equazioni di trasformazione di Lorentz
Elementi di dinamica relativistica: massa, energia, quantità di moto
Gli acceleratori di particelle
TEMA 4
La crisi della fisica classica e la fisica quantistica
La radiazione del corpo nero
L’effetto fotoelettrico
I modelli atomici di Thomson,Rutherford, Bohr
L’effetto Compton
Il dualismo onda-corpuscolo per le particelle materiali
Il principio d’indeterminazione di Heisenberg