FONDAZIONE MALAVASI Liceo Scientifico Manzoni

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1 FONDAZIONE MALAVASI Liceo Scientifico Manzoni PIANO DI LAVORO E PROGRAMMAZIONE DIDATTICA DISCIPLINA: Fisica DOCENTE: Fabio Vizzini CLASSE V Liceo Scientifico Sportivo A.S.2018 / OBIETTIVI E COMPETENZE 1.1 OBIETTIVI COMPORTAMENTALI Porsi in relazione con i compagni e con i docenti in modo corretto; Partecipare al lavoro in modo propositivo; Intervenire in un dialogo in modo ordinato e produttivo; Impegnarsi nel portare a termine il compito (puntualità nelle consegne); Essere disponibile al confronto e al lavoro di gruppo; Accettare e rispettare il diverso da sé. 1.2 OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO DISCIPLINARI Acquisire un metodo di lavoro efficace, sapendo quindi: Prendere appunti; Pianificare in modo efficace il lavoro; Identificare le caratteristiche dei compiti da svolgere (scopi, procedure/strategie, livello di difficoltà); Distinguere le informazioni principali da quelle secondarie; Applicare in modo metodologico e critico le relazioni fisiche appropriate in ogni tipologia di problema proposto; Collegare le informazioni collegandole in schemi e mappe. Sviluppare capacità logiche, dunque: Cogliere analogie, differenze, correlazioni; Sviluppare le abilità di analisi e interpretazione dei testi tecnici. Sviluppare capacità comunicative, dunque: Comunicare, sia nella forma scritta che in quella orale, in modo chiaro, ordinato e coerente; Fare propria la terminologia specifica di base della disciplina. 1.3 COMPETENZE MINIME RELATIVE ALLA DISCIPLINA Conoscere e saper applicare a casi semplici la legge di Coulomb; saper applicare il teorema di Gauss a simmetrie di carica semplici. Conoscere il potenziale elettrostatico e la sua relazione con il campo elettrico. Saper applicare la prima legge di Ohm e le leggi di Kirchhoff nella risoluzione dei circuiti. Saper analizzare la forza agente su una carica in moto e il moto di una particella carica all interno di un campo magnetico e/o elettrico uniformi. Saper risolvere problemi relativi all induzione elettromagnetica. Saper descrivere come vengono generate e come si propagano le onde elettromagnetiche. Saper risolvere problemi sulle onde elettromagnetiche. Saper descrivere le differenze tra la relatività galileiana e quella Einsteiniana. Conoscere gli elementi principali della meccanica quantistica e saper descrivere i modelli atomici. Applicare e saper utilizzare le conoscenze minime in differenti problemi teorico/pratici numerici. Saper organizzare e schematizzare le conoscenze acquisite.

2 NUCLEO 1 - Legge di Coulomb, Campo elettrostatico e Potenziale elettrico 2. CONTENUTI DISCIPLINARI 1 quadrimestre Esame qualitativo di alcuni fenomeni elettrici. Oggetti elettrizzati. Elettrizzazione per strofinio. Conduttori e isolanti. Elettrizzazione per contatto. Induzione elettrostatica parziale e completa. Modello di carica elettrica. Interpretazione dei fenomeni di elettrizzazione e principio di conservazione della carica elettrica. Analisi quantitativa della forza di interazione elettrica: legge di Coulomb nel vuoto e nella materia. II vettore campo elettrico E. Calcolo del campo elettrico associato a semplici distribuzioni di cariche. Il principio di sovrapposizione. Problema generale dell'elettrostatica. Rappresentazione del campo elettrico mediante le linee di forza. Definizione di flusso. Il flusso del campo elettrico. Il teorema di Gauss. Applicazioni del teorema di Gauss: calcolo del campo elettrico per distribuzione di carica lineare, superficiale, volumetrica dotate di simmetria. Il campo in prossimità di un conduttore carico in equilibrio elettrostatico. Lavoro del campo elettrico. Energia potenziale elettrica. Definizione di circuitazione. La circuitazione del campo elettrostatico. Il potenziale elettrico. Superfici equipotenziali. Relazione fra E e V. Potenziale elettrico di una carica puntiforme, differenza di potenziale. Proprietà di un conduttore carico in equilibrio elettrostatico. Potenziale elettrico di un conduttore sferico carico in equilibrio elettrostatico. NUCLEO 2 Capacità e condensatori, corrente elettrica continua La distribuzione della carica nei conduttori in equilibrio elettrostatico. Capacità di un conduttore. Condensatore. Condensatori in serie ed in parallelo. Energia immagazzinata in un condensatore, energia del campo elettrico. La corrente elettrica. Generatori di tensione. Circuito elettrico elementare. Prima legge di Ohm. Leggi di Kirchhoff.

3 Conduttori ohmici in serie ed in parallelo. Trasformazione dell'energia elettrica. La forza elettromotrice e la resistenza interna di un. generatore di tensione. I conduttori metallici. Seconda legge di Ohm: la resistività di un conduttore. Effetto Joule. Dipendenza della resistenza dalla temperatura. NUCLEO 3 Campi magnetici e campi magnetici generati da correnti Magneti naturali ed artificiali. Il campo magnetico. Definizione di B. Linee di campo magnetico. Forza di Lorentz. Campi incrociati: effetto Hall, scoperta degli isotopi (lo spettrografo di massa). Forza magnetica su un filo percorso da corrente. Momento torcente su una spira percorsa da corrente. Dipolo magnetico. Forze che si esercitano tra magneti e correnti e tra correnti e correnti: esperimenti di Oersted, Faraday, Ampere. Campo generato da una corrente (legge di Biot-Savart). Conduttori paralleli e definizione di Ampere. Circuitazione di B (legge di Ampere). Campo magnetico di un solenoide. Dipolo magnetico costituito da una spira percorsa da corrente. Flusso del campo magnetico. 2 quadrimestre NUCLEO 4 Induzione elettromagnetica Fenomeni di induzione. Legge di Faraday-Neumann. Legge di Lenz, campi elettrici indotti. Campi elettrici indotti. Autoinduzione e muta induzione. Induttanza, induttanza di una bobina. Circuito RL e RC in cc (fase transitoria). Energia e densità di energia del campo magnetico. Alternatore. Corrente alternata: valori efficaci e condizione di risonanza in circuiti RLC. NUCLEO 5 Equazioni di Maxwell e onde elettromagnetiche Il campo magnetico indotto. Il termine mancante: corrente di spostamento. Equazioni di Maxwell. Soluzione delle equazioni di Maxwell nel vuoto: onde elettromagnetiche, velocità delle onde elettromagnetiche, onde elettromagnetiche piane. Energia delle onde elettromagnetiche. Polarizzazione rettilinea della luce (legge di Malus).

4 NUCLEO 6 Teoria della relatività NUCLEO 7 Fisica quantistica e modelli atomici Problema dell invarianza delle equazioni di Maxwell per trasformazioni galileiane. Trasformazioni di Lorentz. Formula relativistica per l addizione delle velocità. Principio di relatività di Einstein. Dilatazione di tempo. Problema della simultaneità. Evidenza sperimentale dei fenomeni relativistici. Dinamica relativistica: massa relativistica. Energia relativistica ed equivalenza massaenergia. Radiazione di corpo nero e ipotesi di Planck. Effetto fotoelettrico. Effetto Compton. Quantizzazione carica elettrica ed esperienza di Millikan. Scoperta elettrone e modello atomico di Thompson. Esperienza di Rutherford. Modelli atomici di Rutherford, Bohr. Quantizzazione ed energia di legame in un atomo. Livelli energetici dell atomo d idrogeno. Principio di indeterminazione di Heisenberg. Lunghezza d onda di De Broglie. Elettroni e onde di materia. Equazione di Schröedinger e semplici applicazioni. Elementi di radioattività. 3. MODULI, PERCORSI, ATTIVITA PLURIDISCIPLINARI 3.1 IDENTIFICAZIONE 3.2 PERIODO DI EFFETTUAZIONE 3.3 DISCIPLINE COINVOLTE PER ORE: TOTALE ORE: 4. STRATEGIE E METODOLOGIE (Indicare con un segno di X una o più opzioni) X Lezioni frontali X Brainstorming X Gruppi di lavoro X Problem solving X Simulazione di casi Elaborazione di mappe concettuali X Discussione guidata Elab. scritto/grafica/computerizzata di dati X Attività di laboratorio X Altro: Uso del Tablet e di Apps scientifiche

5 1. STRUMENTI (Indicare con un segno di X una o più opzioni) X Libro di testo X riviste specifiche X testi da consultazione X dispense X Sussidi audiovisivi X attrezzature multimediali X attrezzature di laboratorio Altro (specificare) 2. STRUMENTI DI VERIFICA (Indicare con un segno di X una o più opzioni) X Osservazione attenta e sistematica dei comportamenti individuali e collettivi X Interrogazioni X prove scritte prove grafiche prove scritto/grafiche prove plastiche prove pratiche sviluppo di progetti Questionari aperti strutturati semistrutturati Altro (specificare) Valutazione delle prove scritte Ad ogni esercizio verrà assegnato un punteggio, in base alla sua difficoltà ed alla importanza che si intende dare ai vari aspetti di un argomento. Sul testo della prova verrà riportata una griglia contenente il punteggio assegnato ad ogni esercizio ed il punteggio totale della prova in decimi. Verranno comunque premiati anche aspetti qualitativi della prova, come l ordine matematico e la capacità critica di risoluzione dell esercizio. Si precisa che il voto minimo che verrà assegnato alla prova sarà 3. Valutazione delle prove orali Il docente conferma l accordo sui seguenti giudizi sintetici riguardo il raggiungimento degli obbiettivi, da utilizzare sia in fase di misurazione sia in fase di valutazione (griglia approvata dal Collegio Docenti e riportata sul PTOF :

6 IL DOCENTE: Prof. Fabio Vizzini