Liceo Scientifico G. Galilei Piano di lavoro annuale a.s Classe I S Fisica Prof.ssa Viti Valeria

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1 Piano di lavoro annuale a.s Classe I S Fisica LA MISURA E GLI ERRORI La Fisica e le leggi della natura. Il metodo sperimentale. Le grandezze fisiche. Misure dirette e indirette. Grandezze omogenee e non omogenee. Il Sistema Internazionale di unità di misura. Unità dell intervallo di tempo. Unità di lunghezze, aree e volumi. Conversione di unità di misura. Richiami di matematica: proporzioni e percentuali; formule e formule inverse. Le caratteristiche degli strumenti di misura. Le cifre significative. La notazione scientifica. Ordine di grandezza. Operazioni e cifre significative. Stime numeriche. Il calibro. Errori di misura e incertezza della misura. Misure ripetute. La media. L errore assoluto, relativo e percentuale. Massa e densità. La propagazione degli errori nelle misure indirette. LA RAPPRESENTAZIONE DI DATI E FENOMENI I grafici cartesiani. Lettura di grafici. Le grandezze direttamente proporzionali. La proporzionalità inversa. La dipendenza lineare. La proporzionalità quadratica. OTTICA GEOMETRICA La propagazione della luce. La riflessione della luce. Gli specchi piani. Costruzione delle immagini. Gli specchi sferici. Costruzione delle immagini. L equazione dei punti coniugati. L ingrandimento. La rifrazione della luce. La riflessione totale. Le lenti. Costruzione dell immagine prodotta da una lente L occhio e la visione. Gli strumenti ottici. La dispersione della luce. I VETTORI Scalari e vettori. Operazioni con i vettori. Le componenti di un vettore. I vettori in coordinate cartesiane. LE FORZE Le forze. Gli effetti delle forze. La misura delle forze. La forza peso. Gli allungamenti elastici. La legge di Hooke. Le forze di attrito. L equilibrio del punto materiale. Settembre/Dicembre Dicembre/Gennaio Gennaio/Febbraio Marzo Aprile/Maggio Gli argomenti proposti saranno sviluppati anche tramite esperienze di laboratorio, uso di software dedicato e video.

2 Piano di lavoro annuale a.s Classi II B, II C Fisica LE FORZE Ripasso: i vettori e le forze. Le forze di attrito. L equilibrio del punto materiale. L EQUILIBRIO DEI FLUIDI La pressione. La pressione nei fluidi. Il Principio di Pascal. Equilibrio statico nei fluidi. La legge di Stevino. La pressione atmosferica. Il principio di Archimede e il galleggiamento. Applicazioni del principio di Archimede. LA TEMPERATURA E IL CALORE La misura della temperatura. Le scale termometriche. La dilatazione termica. Dilatazione lineare. Dilatazione volumetrica dei solidi. Dilatazione volumetrica dei liquidi. Il calore. La propagazione del calore. La legge fondamentale della calorimetria. Il calore specifico di una sostanza. La capacità termica di un corpo. L equilibrio termico. I cambiamenti di stato. CINEMATICA UNIDIMENSIONALE Descrizione del moto. Il sistema di riferimento. La rappresentazione grafica del moto. Il diagramma orario. La velocità media. La velocità istantanea. Il moto rettilineo uniforme. Legge oraria del moto rettilineo uniforme. Grafico spazio-tempo Il moto vario. L accelerazione media e istantanea. Grafico velocità-tempo. Il moto rettilineo uniformemente accelerato. Legge della velocità e legge oraria del moto rettilineo uniformemente accelerato. Oggetti in caduta libera. LE LEGGI DEL MOTO DI NEWTON Il primo principio della dinamica. Sistemi di riferimento inerziali. Il secondo principio della dinamica. Il terzo principio della dinamica. Il peso. Il moto lungo un piano inclinato. LAVORO ED ENERGIA La definizione di lavoro. La potenza. Il lavoro della forza peso. Il lavoro della forza elastica. L energia cinetica. Il teorema dell energia cinetica. Energia potenziale. Forze conservative. L energia potenziale gravitazionale. L energia potenziale elastica. Il principio di conservazione dell energia meccanica. Quando l energia meccanica non si conserva. Il principio di conservazione dell energia totale. Settembre/Ottobre Ottobre/Novembre Dicembre/Gennaio Gennaio/Febbraio Marzo/Aprile Maggio Gli argomenti proposti saranno sviluppati anche tramite esperienze di laboratorio, uso di software dedicato e video.

3 Piano di lavoro annuale a.s Classi III E, III S Fisica Cinematica - I moti rettilinei (ripasso) - I vettori e le operazioni con i vettori (ripasso) - Seno, coseno e tangente di un angolo - Composizione dei moti - I moti nel piano - Il moto circolare uniforme - Il moto parabolico Dinamica - I principi della dinamica (ripasso) - Applicazioni dei principi della dinamica (richiami e approfondimenti) - La relatività galileiana - I sistemi di riferimento non inerziali Le leggi di conservazione - Il lavoro. La potenza - Le forze conservative e dissipative - Relazione tra energia cinetica e lavoro - Energia potenziale e conservazione dell energia meccanica Le leggi di conservazione - La quantità di moto - Principio di conservazione della quantità di moto - L impulso - Gli urti Settembre-Ottobre Novembre-Dicembre Gennaio-Marzo - Equilibrio del punto materiale - Equilibrio del corpo rigido - Dinamica rotazionale del corpo rigido - La legge di conservazione del momento angolare - Conservazione e fluidodinamica Gravitazione Universale - Dai modelli geocentrici al campo gravitazionale Gas ideali e teoria cinetica dei gas - Gas ideali - Le leggi dei gas ideali e l equazione di stato dei gas ideali - Teoria cinetica dei gas Termodinamica - Il calore e il principio zero della termodinamica - Il primo principio della termodinamica - Trasformazioni e lavoro - Trasformazioni e calore. Calore specifico a pressione costante, a volume costante - Il rendimento delle macchine termiche - Il ciclo di Carnot - Il secondo principio della termodinamica Marzo-Aprile Maggio-Giugno

4 - Il ciclo frigorifero - L entropia (cenno) A margine di ogni singola proposta didattica si valuterà la predisposizione di opportune esperienze laboratori ali sia di tipo qualitativo sia di tipo quantitativo integrandole con visione di filmati e/o di esperienze documentate non riproducibili in laboratorio per mancanza di strumentazione. Inoltre, si promuoveranno opportuni approfondimenti sui fisici che hanno contribuito alla esplorazione e/o formalizzazione dei vari argomenti trattati.

5 Piano di lavoro annuale a.s Classe IV D Fisica Gravitazione Universale (Ripasso e approfondimenti) - Dai modelli geocentrici al campo gravitazionale Termodinamica - Gas ideali - Le leggi dei gas ideali e l equazione di stato dei gas ideali - Teoria cinetica dei gas - Il calore e il principio zero della termodinamica - Il primo principio della termodinamica - Trasformazioni e lavoro - Trasformazioni e calore. Calore specifico a pressione costante, a volume costante - Il rendimento delle macchine termiche - Il ciclo di Carnot - Il secondo principio della termodinamica - Il ciclo frigorifero - L entropia (cenno) Onde e suono - Fenomeni periodici: il moto armonico - Il pendolo - Caratteristiche generali delle onde - Descrizione matematica di un onda - La natura del suono - L intensità del suono - L effetto Doppler - Il principio di sovrapposizione - Interferenza e diffrazione di onde sonore - Battimenti - Onde stazionarie Ottica fisica - La natura ondulatoria della luce - Il principio di sovrapposizione e l interferenza della luce - L esperimento di Young - Interferenza su lamine sottili - La diffrazione della luce - Il potere risolvente - Il reticolo di diffrazione Elettrostatica - La carica elettrica - Conduttori e isolanti - Elettrizzazione per contatto e per induzione. Polarizzazione - La legge di Coulomb - Il campo elettrico - Linee di forza del campo elettrico - Il campo elettrico all interno di un conduttore - Il teorema di Gauss - Campi elettrici generati da distribuzioni simmetriche di cariche Settembre Ottobre - Novembre Dicembre - Gennaio Febbraio Marzo

6 Energia potenziale elettrica e potenziale elettrico - Energia potenziale in un campo elettrico - Il potenziale elettrico - La differenza di potenziale elettrico di una carica puntiforme - Le superfici equipotenziali e il campo elettrico - La circuitazione del campo elettrico - Condensatori e dielettrici Circuiti elettrici - Forza elettromotrice e corrente elettrica - Le leggi di Ohm - La potenza elettrica - Connessioni in serie e in parallelo - Le leggi di Kirchhoff - Le misure di corrente e di differenza di potenziale - Condensatori in serie e in parallelo - I circuiti RC - La corrente elettrica nei liquidi Aprile Maggio-Giugno A margine di ogni singola proposta didattica si valuterà la predisposizione di opportune esperienze laboratoriali sia di tipo qualitativo sia di tipo quantitativo integrandole con visione di filmati e/o di esperienze documentate non riproducibili in laboratorio per mancanza di strumentazione. Inoltre, si promuoveranno opportuni approfondimenti sui fisici che hanno contribuito alla esplorazione e/o formalizzazione dei vari argomenti trattati.

7 Piano di lavoro annuale a.s Classe IV D Matematica Le Funzioni Goniometriche - Richiami su funzioni goniometriche, caratterizzazione delle funzioni e relativi grafici - Richiami sull identità fondamentale e le formule degli angoli associati - Le formule di addizione e sottrazione, di duplicazione, bisezione, parametriche, prostaferesi e di Werner (accennate) Trigonometria - Richiami dei teoremi sui triangoli rettangoli e risoluzione dei triangoli rettangoli - Richiami sul teorema dell area di un triangolo e del teorema della corda - Tangente dell'angolo formato da due rette - Teorema dei seni e teorema di Carnot - Risoluzione dei triangoli qualunque - Risoluzione di problemi di geometria piana per via trigonometrica Le funzioni goniometriche - Richiami su traslazioni e ribaltamenti di funzioni: esempi con funzioni goniometriche - Movimenti rigidi: le dilatazioni - Analisi grafica di y = 1/f(x), y = f 2 (x), - Grafici deducibili dalle curve goniometriche Le Equazioni e le Disequazioni Goniometriche - Equazioni goniometriche elementari in seno, coseno, tangente e cotangente - Equazione di secondo grado in una sola funzione goniometrica - Equazioni lineari in seno e coseno: metodo grafico e metodo algebrico - Risoluzione di equazioni goniometriche omogenee e non omogenee in seno e coseno - Sistemi di equazioni goniometriche - Disequazioni goniometriche elementari o riconducibili ad elementari - Disequazioni goniometriche lineari in seno e coseno - Disequazioni goniometriche di secondo grado in seno e coseno omogenee e non omogenee - Alcuni esempi di sistemi di disequazioni goniometriche Trigonometria - Risoluzione di problemi di geometria piana con i teoremi sui triangoli con incognite, mediante equazioni, disequazioni e funzioni. Osservazioni sulle limitazioni per le incognite nella risoluzione dei problemi. Applicazioni alla fisica e ad altri contesti reali Esponenziali e Logaritmi - La funzione esponenziale: caratterizzazione e grafico - La funzione logaritmica: caratterizzazione e grafico - Grafici deducibili - Le proprietà degli esponenziali e dei logaritmi - Equazioni e disequazioni esponenziali - Equazioni e disequazioni logaritmiche Funzioni - Cenni su funzioni discrete e successioni - Sintesi formale di tutte le questioni già esplorate sulle funzioni Settembre - Ottobre Ottobre Novembre - Dicembre Dicembre - Gennaio

8 - Caratterizzazione di funzioni - Definizione di massimo e minimo, estremo superiore e estremo inferiore - Richiami sulle funzioni composte - Richiami su tutte le funzioni deducibili già affrontate - Grafici elementari e grafico probabile di una funzione: intere, fratte, irrazionali, esponenziali, logaritmiche e goniometriche Limiti di funzioni - Dall idea intuitiva di punto di accumulazione alla definizione di limite (finito e infinito) in un punto - Interpretazione grafica di limite e cenni sulla verifica di un limite - Asintoti verticali - Caratterizzazione delle funzioni continue e i punti di discontinuità - Limite finito di una funzione all infinito e gli asintoti orizzontali - Limiti infiniti di una funzione all infinito e gli asintoti obliqui - Teoremi sui limiti: teorema dell unicità del limite, della permanenza del segno, del confronto - Operazioni con i limiti - Costruzione del grafico probabile di una funzione - Limiti di forme indeterminate - I limiti notevoli Statistica - I dati statistici e le rappresentazioni grafiche dei dati - Gli indici di posizione centrale - Gli indici di variabilità - Interpolazione - Metodo dei minimi quadrati - Regressione e correlazione Calcolo combinatorio e Probabilità - Disposizioni, permutazioni e combinazioni semplici - Disposizioni, permutazioni e combinazioni con ripetizione - I coefficienti binomiali, le loro proprietà e il binomio di Newton - Gli eventi: definizioni - La concezione classica di probabilità - La concezione statistica di probabilità - La concezione soggettiva di probabilità - L impostazione assiomatica della probabilità - La probabilità della somma logica di eventi - La probabilità condizionata - La probabilità del prodotto logico di eventi - Il problema delle prove ripetute - Il Teorema di Bayes Lo spazio - Punti, rette, piani nello spazio - I poliedri - I solidi di rotazione - Aree di solidi notevoli e volumi - L estensione e l equivalenza dei solidi - Volumi di solidi notevoli Numeri complessi - I numeri complessi e le operazioni con essi - Calcolo con i numeri complessi in forma algebrica - Vettori e numeri complessi - Le coordinate polari e le equazioni delle curve Trasformazioni geometriche - Sintesi globale di tutte le trasformazioni geometriche incontrate e loro proprietà Gennaio - Giugno Gennaio-Marzo Marzo-Aprile Maggio-Giugno Maggio Giugno