Liceo Scientifico “B
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Liceo Scientifico “B. Rambaldi - L. Valeriani” Programmazione didattica del Biennio Classe 1°DS - a.s. 2012/2013 Materia: Fisica e Laboratorio Programma previsto di Fisica Classe 1°D S- a.s. 2012/2013 Primo Quadrimestre Modulo 1: le grandezze La misura delle grandezze. Grandezze dirette e indirette. Il sistema Internazionale di Unità. Lunghezza, area, volume, massa, densità Modulo 2: strumenti matematici Rapporti e proporzioni. Costruzione di tabelle e grafici. Lettura dei grafici. Proporzionalità fra grandezze. Lettura di una formula. Potenze di 10, equivalenze Modulo 3: la misura Gli strumenti di misura e le loro caratteristiche. L’errore nelle misure dirette e in quelle indirette. Cifre significative. Notazione scientifica Modulo 4: i vettori e le forze I vettori. Le operazioni con i vettori. Forza peso e massa. Forze di attrito. Forza elastica Secondo Quadrimestre Modulo 5: equilibrio dei solidi Equilibrio del punto materiale. Effetto di più forze applicate a un punto. Equilibrio sul piano inclinato. Cenni sull’equilibrio del corpo rigido Modulo 6: equilibrio dei fluidi (*) Pressione. Spinta di Archimede. Pressione atmosferica Modulo 7: cinematica (*) Moto rettilineo. Moto rettilineo uniforme. Costruzione e lettura di grafici spazio –tempo In sede di riunione per materie si è deciso, in accordo coi docenti di matematica, di inserire all’interno del programma di fisica i seguenti argomenti di interesse comune a tutta l’area scientifica: . le proprietà delle potenze; . proporzionalità fra grandezze; . l’approssimazione delle misure; . utilizzo consapevole della calcolatrice scientifica; . i vettori e le operazioni coi vettori. Possibili esperienze di laboratorio . Misura dell’area di oggetti di forma irregolare . Misure di densità di oggetti di forma irregolare . Misure di tempo: il periodo del pendolo . Determinazione della costante elastica di una molla . Verifica della natura vettoriale delle forze . L’equilibrio del punto materiale sul piano inclinato . Studio dei moti in una dimensione mediante guida rettilinea a cuscino d’aria (*) . Verifica della forza di Archimede (*) . Equilibrio sul piano inclinato mediante guida rettilinea a cuscino d’aria (*) (*) L’effettivo svolgimento dei moduli e delle attività contrassegnate dall’asterisco dipenderà dal livello della classe e dal grado di preparazione raggiunta dagli studenti. Libro di testo: Ugo Amaldi “L’Amaldi 2.0 multimediale”, Zanichelli Programmazione didattica del Biennio Classe 2°DS - a.s. 2012/2013 Materia: Fisica e Laboratorio Programma previsto di Fisica Primo Quadrimestre Moduli 7-8: cinematica (ripasso) Moto rettilineo. Moto rettilineo uniforme, moto uniformemente accelerato. Costruzione e lettura di grafici spazio –tempo Modulo 9: i moti nel piano (*) Vettore posizione e vettore spostamento. Vettore velocità. Moto circolare uniforme. Moto armonico. Modulo 10: i principi della dinamica I tre principi della dinamica. L’effetto di una o più forze applicate al punto materiale Modulo 11: le forze e il movimento La caduta libera di un grave e la discesa lungo il piano inclinato Secondo Quadrimestre Modulo 12: l’energia Lavoro di una forza costante. Potenza. Energia cinetica. Energia potenziale. Conservazione dell’energia meccanica Modulo 13: la temperatura e il calore Dilatazione lineare e volumica. Legge di Boyle. Calore e lavoro. Cambiamenti di stato Modulo 14: la luce La riflessione e la rifrazione. Specchi e lenti (*) L’effettivo svolgimento dei moduli e delle attività contrassegnate dall’asterisco dipenderà dal livello della classe e dal grado di preparazione raggiunta dagli studenti. Possibili esperienze di laboratorio . Calcolo dell’accelerazione di gravità mediante pendolo semplice . Studio della seconda legge della dinamica mediante guida rettilinea a cuscino d’aria . Verifica della conservazione dell’energia meccanica mediante guida rettilinea a cuscino d’aria . Verifica della legge di Boyle . Riflessione e rifrazione della luce (*) L’effettivo svolgimento dei moduli e delle attività contrassegnate dall’asterisco dipenderà dal livello della classe e dal grado di preparazione raggiunta dagli studenti. Libro di testo: Ugo Amaldi “L’Amaldi 2.0 multimediale”, Zanichelli Programmazione didattica del Triennio Classe: 3AS-3CS a.s. 2012/2013 Area: matematica . Programma di Matematica ALGEBRA Competenze Utilizzare le tecniche e le procedure del calcolo aritmetico e algebrico, rappresentandole anche sotto forma grafica. Individuare strategie appropriate per risolvere problemi Abilità Risolvere disequazioni non lineari Risolvere equazioni e disequazioni irrazionali Risolvere equazioni e disequazioni con valori assoluti Risolvere problemi con equazioni e disequazioni Conoscenze Le disequazioni particolari disequazioni di grado superiore al primo le disequazioni di secondo grado e di grado superiore le disequazioni frazionarie i sistemi di disequazioni Le equazioni e le disequazioni con valore assoluto Le equazioni e disequazioni irrazionali Problemi che hanno come modello disequazioni RELAZIONI, FUNZIONI E GRAFICI Competenze - Dominare attivamente i concetti e i metodi delle funzioni elementari dell’analisi e dei modelli matematici Abilità - Individuare le principali proprietà di una funzione - Operare con le successioni numeriche e le progressioni Dominare attivamente il principio di induzione Utilizzare le tecniche e le procedure del calcolo aritmetico e algebrico, rappresentandole anche sotto forma grafica Semplificare espressioni contenenti esponenziali e logaritmi, applicando in particolare le proprietà dei logaritmi Risolvere equazioni esponenziali e logaritmiche Tracciare il grafico di funzioni esponenziali e logaritmiche Conoscenze - Individuare dominio, iniettività, suriettività, biettività, (dis)parità, (de)crescenza, funzione inversa di una funzione - Comporre due o più funzioni - Applicare il principio di induzione - Determinare i termini di una progressione noti alcuni elementi Determinare la somma dei primi n termini di una progressione Funzioni, equazioni e disequazioni esponenziali e logaritmiche Saper costruire modelli di crescita o decresciuta esponenziale e logaritmica GEOMETRIA Competenze Confrontare e analizzare figure geometriche, individuandone invarianti e relazioni - Dominare attivamente i concetti e i metodi della geometria analitica Abilità - Individuare strategie appropriate per la soluzione di problemi - Operare con le rette nel piano dal punto di vista della geometria analitica - Rappresentare nel piano cartesiano Conoscenze - Passare dal grafico di una retta alla sua equazione e viceversa - Determinare l’equazione di una retta dati alcuni elementi - Stabilire la posizione di due rette: se sono incidenti, parallele o perpendicolari - Calcolare la distanza fra due punti e la distanza punto-retta - Determinare punto medio di un segmento, una conica di data equazione e conoscere il significato dei parametri della sua equazione - Scrivere l’equazione di una conica, date alcune condizioni. - Risolvere problemi su coniche e rette. - Determinare l’equazione di un luogo geometrico nel piano cartesiano baricentro di un triangolo, asse di un segmento, bisettrice di un angolo - Operare con i fasci di rette - Tracciare il grafico di una circonferenza di data equazione - Determinare l’equazione di una circonferenza dati alcuni elementi - Stabilire la posizione reciproca di rette e circonferenze -Risolvere particolari equazioni e disequazioni mediante la rappresentazione grafica di archi di circonferenza - Tracciare il grafico di una parabola di data equazione - Determinare l’equazione di una parabola dati alcuni elementi - Stabilire la posizione reciproca di rette e parabole - Trovare le rette tangenti a una parabola Risolvere particolari equazioni e disequazioni mediante la rappresentazione grafica Rappresentazione grafica di archi di parabole Simmetrie, traslazioni e dilatazioni nel piano cartesiano - Tracciare il grafico di un’ellisse di data equazione - Determinare l’equazione di una ellisse dati alcuni elementi - Stabilire la posizione reciproca di retta ed ellisse - Trovare le rette tangenti a un’ellisse Risolvere particolari equazioni e disequazioni mediante la rappresentazione grafica di archi di ellissi - Tracciare il grafico di una iperbole di data equazione - Determinare l’equazione di una iperbole dati alcuni elementi - Stabilire la posizione reciproca di retta e iperbole - Trovare le rette tangenti a una iperbole - Determinare le equazioni di iperboli traslate Risolvere particolari equazioni e disequazioni mediante la rappresentazione grafica di archi di iperboli - Studiare le coniche di equazione generica - Determinare le equazioni di luoghi geometrici - Risolvere particolari equazioni e disequazioni mediante la rappresentazione grafica di archi di coniche Risolvere problemi geometrici con l’utilizzo delle coniche DATI E PREVISIONI Competenze Abilità Conoscenze Analizzare ed interpretare i dati statistici, sviluppando deduzioni e ragionamenti sugli stessi , anche con l’ausilio di rappresentazioni grafiche, usando consapevolmente gli strumenti di calcolo. Calcolare i valori medi e alcune misure di variabilità di una distribuzione Raccogliere, organizzare e rappresentare due variabili statistiche e calcolare le eventuali funzioni. - Analizzare, classificare e interpretare distribuzioni singole e doppie di frequenze - Rappresentare graficamente dati statistici - Calcolare gli indici di posizione centrale di una serie di dati - Calcolare gli indici di variabilità di una distribuzione - Calcolare i rapporti statistici fra due serie di dati - Determinare la funzione interpolante fra punti noti e calcolare gli indici di scostamento - Valutare la dipendenza fra due caratteri - Valutare la regressione fra due variabili statistiche - Valutare la correlazione fra due variabili statistiche I Quadrimestre II Quadrimestre - Disequazioni di primo e secondo grado intere e fratte, disequazioni con il valore assoluto. - Equazioni e disequazioni irrazionali. - Le funzioni e le loro caratteristiche. - Il piano cartesiano - La retta analitica - La circonferenza - La parabola - L’ellisse L’iperbole Le coniche La funzione esponenziale La funzione logaritmo La statistica Programmazione didattica del Triennio Classe: 4DS a.s. 2012/2013 Area: matematica e fisica. Programma di Matematica Primo Quadrimestre Funzioni. Insiemi numerici. Definizione di funzione. Funzioni invertibili. Funzioni periodiche. Grafico di una funzione. Funzioni definite a tratti. Funzioni composte. Funzioni esponenziali e logaritmiche. Le potenze con esponente reale. I grafici della funzioni esponenziali e logaritmiche. Le proprietà dei logaritmi. Le equazioni e le disequazioni esponenziali. Le equazioni e le disequazioni logaritmiche. Il numero di Nepero. I logaritmi naturali. Modelli esponenziali. La geometria dello spazio. Rette e piani nello spazio. Angoli retta-retta, retta-piano, piano-piano. Alcuni teoremi importanti (delle tre perpendicolari, somma degli angoli di un angoloide, ecc). I poliedri: prisma, parallelepipedo, piramide, tronco di piramide, poliedri regolari. Formule per il calcolo delle aree e dei volumi dei solidi. Applicazioni della trigonometria a problemi di geometria dello spazio. Secondo Quadrimestre Goniometria. La misura degli angoli: radianti, gradi sessagesimali, primi e secondi. La definizione delle funzioni goniometriche. Le funzioni goniometriche e la calcolatrice. I grafici delle funzioni goniometriche. Le funzioni goniometriche inverse e il loro grafico. Trigonometria: i triangoli rettangoli, il teorema della corda, il teorema dei seni, il teorema del coseno, risoluzione dei triangoli, problemi di geometria risolubili con l'uso della trigonometria. Applicazioni alla geometria: la formula di Erone, i raggi del cerchio inscritto e circoscritto. Le formule: sugli angoli associati, di addizione, di sottrazione, di duplicazione, di bisezione, parametriche, di prostaferesi, di Werner. Equazioni e Problemi: equazioni goniometriche elementari, lineari, omogenee, sistemi, parametriche. Le disequazioni goniometriche. Problemi risolubili con la trigonometria. Problemi con discussione. Introduzione all'analisi matematica. Grafico delle funzioni elementari. Lo studio di funzione: l'insieme d'esistenza, l'intersezione con gli assi, il segno, le simmetrie, il grafico possibile. Concetto intuitivo di limite. Limite di funzioni reali (forme determinate) e i loro interpretazione geometrica sul grafico. Libri di testo: M. Bergamini, A. Trifone, G. Barozzi Corso base blu di matematica (volumi 3, 4. e 5), Zanichelli. Un asterisco indica un possibile approfondimento. Programma di Fisica Primo Quadrimestre Gravitazione La legge di gravitazione universale. Le leggi di Keplero. Moto dei satelliti. Energia potenziale gravitazionale . Fluidi. La densità e la pressione. La legge di Pascal. La legge di Stevino. La legge di Archimede. La pressione atmosferica. L'equazione di continuità. L'equazione di Bernoulli. La temperatura. Il termometro. Le leggi della dilatazione. Il gas perfetto. Trasformazioni isobara, isocora, isoterma. Leggi di Gay-Lussac e Boyle e Avogadro. Grafici p-V-T. La scala assoluta delle temperature. L'equazione di stato. Gas reali VS gas perfetti. La teoria cinetica. Modello microscopico di gas, liquidi e solidi. Modello e le ipotesi della teoria cinetica*. Calcolo della pressione*. Le grandezze medie e i modelli indeterministici. T Kmedia (la costante di Boltzmann). Modelli macroscopici VS modelli microscopici. Interpretazione micro delle grandezze macro. Il calore. Cos'è il calore? Calore e temperatura. Descrizione dell'esperimento di Joule. Capacità termica e calore specifico. La temperatura di equilibrio. La propagazione del calore. I cambiamenti di stato. I cambiamenti di stato e i modelli microscopici di gas,liquido e solido. Energia richiesta o ceduta nei cambiamenti di stato (le buche di energia potenziale). Il calore latente. Secondo Quadrimestre La termodinamica. Il sistema e l'ambiente. Il lavoro compiuto dal sistema, il calore ceduto al sistema, l'energia interna. Trasformazioni isobare, isocore, isoterme,adiabatiche, cicliche. Il primo principio della termodinamica come principio di conservazione dell'energia. Ripasso della legge di conservazione dell'energia meccanica. Analisi delle varie trasformazioni alla luce del primo principio, dell'equazione di stato dei gas perfetti, della proporzionalità tra temperatura ed energia interna di un gas. Convertitori di energia, rendimento, macchine termiche. Enunciati del secondo principio. La macchina di Carnot. Il rendimento delle macchine termiche che lavorano tra due temperature. Osservazione 1: il terzo principio della termodinamica. Osservazione 2: c'è una nuova funzione di stato: l'entropia. La definizione di variazione di entropia tra due stati di un sistema e proprietà*. Macchine ideali (reversibili) e macchine reali (irreversibili)*. La variazione di entropia tra due stati di un sistema isolato*. Le onde. Impulsi. Sovrapposizione, riflessione e trasmissione di un impulso. Onde periodiche: velocità di propagazione, periodo, frequenza, lunghezza d'onda. Rifrazione. Dispersione. Diffrazione. Interferenza e linee anodali . Il suono. I caratteri distintivi del suono.Onde stazionarie* I battimenti* . L'effetto Doppler. La luce. Le difficoltà del modello corpuscolare per la luce: l'esperimento di Young. La luce come onda. Le onde elettromagnetiche. La luce e l'ottica. Come si propaga la luce. Riflessione. Rifrazione. Legge di Snellius-Cartesio. Specchi. Lenti. Libro di testo: Ugo Amaldi Fisica: idee ed esperimenti (volume 1. e 2), Zanichelli. Un asterisco indica un possibile approfondimento.
