Programmazione modulare
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- Claudia Annunziata Donati
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1 Programmazione modulare Indirizzo: BIENNIO Disciplina: FISICA Classe: II a D II a E - II a F Ore settimanali previste: 3 (2 ore di teoria 1 ora di Laboratorio) Titolo Modulo Contenuti Conoscenze Teoriche Abilità operative N. ore Le grandezze del moto: Descrivere il movimento. Calcolare le grandezze posizione, tempo, velocità, Comprendere perché il moto cinematiche mediante le rispettive accelerazione. è relativo e l importanza dei definizioni Il sistema di riferimento sistemi di riferimento. Rappresentare i dati sperimentali e la relatività del moto. Creare una rappresentazione in un grafico spazio-tempo. Velocità media. grafica spazio-tempo. Operare correttamente le Il grafico spazio-tempo. Identificare il concetto di equivalenze tra le diverse unità di Moto rettilineo uniforme. velocità mettendo in relazione misura della velocità. 1. Il moto 1 Legge oraria. lo spazio percorso e il tempo Interpretare e discutere diversi rettilineo Moto vario. impiegato a percorrerlo. tipi di grafici spazio-tempo e Velocità istantanea. Comprendere il concetto di velocità-tempo ricavando da essi Accelerazione media e velocità media e velocità le grandezze cinematiche. istantanea. istantanea. Applicare le leggi del moto Grafico velocità-tempo. Riconoscere le relazioni rettilineo uniforme e del moto Moto uniformemente matematiche tra le grandezze uniformemente accelerato. accelerato. cinematiche. Saper risolvere semplici problemi Analizzare il moto rettilineo sui moti. Periodo mensile Settembre Ottobre 1
2 Verifica del moto rettilineo uniforme. uniforme. Comprendere il concetto di accelerazione media e istantanea. Analizzare il moto rettilineo uniformemente accelerato. Analizzare il moto di caduta libera Approfondire le diverse tipologie di grafici spaziotempo. 2. Il moto nel piano. 3. I principi della dinamica Vettore posizione e vettore spostamento. Vettore velocità Il moto circolare uniforme e la velocità angolare. L accelerazione centripeta Il principio di inerzia. I sistemi di riferimento inerziali. La legge fondamentale della dinamica. La massa inerziale Il principio di azione e reazione Analizzare le grandezze caratteristiche del moto circolare uniforme. Analizzare i concetti di inerzia e di sistema di riferimento inerziale. Capire cosa succede nell interazione tra corpi. Capire cosa si intende per moto perpetuo. Analizzare la relazione tra forze applicate e moto dei corpi. Discutere il primo principio della dinamica. Individuare la relazione Calcolare velocità angolare, velocità tangenziale ed accelerazione nel moto circolare uniforme. Risolvere semplici problemi sul moto circolare uniforme. Applicare le conoscenze sulle grandezze vettoriali ai moti nel piano Analizzare il moto di un corpo quando la forza risultante è nulla. Analizzare il moto di un corpo sotto l azione di una forza costante. Applicare il terzo principio della dinamica Proporre esempi di applicazione del secondo principio 8 Novembre Dicembre 2
3 4. Le forze e il movimento 5. Energia e lavoro. La forza peso e la caduta libera Il moto su un piano inclinato ll moto dei proiettili La forza centripeta La forza di gravitazione universale Il lavoro di una forza. La potenza. Energia cinetica. Teorema dell energia cinetica. matematica tra forza applicata e accelerazione subita da un corpo. Enunciare e discutere il secondo principio della dinamica. Partendo dal secondo principio della dinamica definire il concetto di massa. Enunciare e discutere il terzo principio della dinamica. Analizzare il moto di caduta dei corpi. Analizzare la relazione tra forza-peso e massa e le loro caratteristiche. Comprendere il concetto di velocità limite. Capire la differenza tra massa inerziale e di massa gravitazionale. Analizzare la discesa di un corpo lungo un piano inclinato. Analizzare il moto di oggetti lanciati verso l alto, in direzione orizzontale e in direzione obliqua. Analizzare l effetto dell aria sul moto dei proiettili. Capire la relazione tra la definizione fisica di lavoro e il vocabolo lavoro utilizzato nel linguaggio quotidiano Conoscere il concetto di 3 Definire l accelerazione di gravità. Spiegare la differenza tra forzapeso e massa anche con i riferimenti alle loro unità di misura. Descrivere il moto di caduta nell aria. Rappresentare graficamente e algebricamente le forze che agiscono su un corpo che scende lungo un piano inclinato. Discutere il moto dei proiettili lanciati con velocità iniziale verso l alto, in direzione orizzontale e in direzione obliqua. Definire la forza centripeta e ricavare la sua espressione matematica. Formalizzare la legge di gravitazione universale e applicarla correttamente nel Sistema Solare e sulla Terra. Calcolare il lavoro di una forza Valutare l energia cinetica e potenziale di un corpo. Descrivere trasformazioni di energia da una forma a un altra. 8 Dicembre Gennaio 12 Gennaio Febbraio
4 Energia potenziale gravitazionale. Energia potenziale elastica. Forze conservative e non conservative. Trasferimento di energia. Energia meccanica. Conservazione dell energia. potenza come rapporto tra lavoro compiuto e tempo impiegato. Analizzare il lavoro utile quando forza e spostamento sono paralleli, antiparalleli e perpendicolari. Capire quali sono i modi per ottenere lavoro. Definire l energia cinetica e analizzare il teorema dell energia cinetica. Analizzare il lavoro della forza-peso e definire l energia potenziale gravitazionale. Capire perché una molla che ha subito una deformazione possiede energia. Introdurre il concetto di energia meccanica totale di un sistema. Conoscere il principio di conservazione dell energia meccanica. Risolvere semplici problemi sulla conservazione dell energia meccanica.. Temperatura e calore Temperatura e modello cinetico della materia. Termometro Scala Celsius e Kelvin. La dilatazione termica. Equilibrio termico e temperatura di equilibrio. Calore e lavoro. Unità di misura. La legge fondamentale della termologia. Capacità termica e calore specifico. I passaggi di stato. Calore latente. Conoscere la differenza tra calore e temperatura ed interpretarli da un punto di vista microscopico. Conoscere il procedimento di taratura di un termometro. Conoscere le scale termometriche. Conoscere il modo in cui i corpi si dilatano con la temperatura. Comprendere il meccanismo microscopico con cui si raggiunge l equilibrio termico. 4 Convertire le temperature dalla scala Celsius a Kelvin e viceversa. Calcolare la dilatazione di corpi solidi o liquidi sottoposti a riscaldamento. Saper applicare la legge fondamentale della termologia per calcolare la quantità di calore trasferita durante un riscaldamento. Determinare la temperatura di equilibrio di due sostanze a contatto termico. Descrivere che cosa avviene 10 Febbraio Marzo
5 La propagazione del calore. Misura del calore specifico di un corpo. Conoscere i concetti di capacità termica di un corpo e di calore specifico di una sostanza. Conoscere gli stati di aggregazione della materia e i passaggi di stato. Comprendere il significato di calore latente. Conoscere le modalità con le quali il calore si trasferisce da un corpo a un altro. durante i passaggi di stato. Calcolare la quantità di calore necessaria per eseguire un passaggio di stato. Descrivere le modalità di trasmissione dell energia termica. Stabilire delle connessioni tra il comportamento microscopico dei materiali e le loro proprietà macroscopiche. 7. Le cariche elettriche. Le cariche elettriche Fenomeni elementari di elettrostatica: elettrizzazione per strofinio, per contatto, per induzione. Conduttori e isolanti. Elettroscopio. La legge di Coulomb. Principio di sovrapposizione Comprendere la differenza tra cariche positive e negative, tra corpo elettricamente carichi e neutri. Differenza tra conduttori e isolanti. Conoscere i metodi di elettrizzazione. Conoscere le proprietà della forza elettrica tra due o più cariche. Interpretare con un modello microscopico la differenza tra corpi conduttori ed isolanti. Usare in modo appropriato l unità di misura della carica. Calcolare la forza che si esercita tra corpi carichi usando la legge di Coulomb. Marzo Esperimenti di elettrostatica. Descrizione del funzionamento dell elettroscopio, della macchina di Wimshurst e del generatore di Van de Graaf. 5
6 8. Il campo elettrico 9. La corrente elettrica continua. Il campo elettrico di una carica puntiforme e di più cariche. Linee di campo. Energia potenziale elettrica. Differenza di potenziale. I condensatori. Il circuito elettrico. Intensità di corrente elettrica. La resistenza elettrica. La prima legge di Ohm. La seconda legge di Ohm. Resistenze in serie ed in parallelo Resistività e temperatura. Potenza elettrica. Effetto termico della corrente. Conoscere il concetto di campo elettrico. Analizzare il campo elettrico di una carica puntiforme Conoscere il significato di potenziale elettrico e di differenza di potenziale Sapere che cos è un condensatore e a che cosa serve. Comprendere il significato di capacità di un condensatore. Conoscere la definizione, il significato, la formula e l unità di misura della corrente elettrica. Conoscere il concetto di resistenza elettrica e la sua interpretazione microscopica. Conoscere le leggi di Ohm. Conoscere come la resistività di un materiale dipende dalla temperatura. Conoscere l effetto Joule e le sue applicazioni. Calcolare il valore del campo elettrico in funzione della carica che lo genera. Fare analogie tra campo elettrico e gravitazionale. Calcolare la forza agente su una carica posta in un campo elettrico. Disegnare le linee di campo in casi semplici. Calcolare differenze di potenziale sapendo individuare quale punto si trova a potenziale maggiore. Saper calcolare la capacità di un condensatore piano, di condensatori in serie ed in parallelo. Risolvere problemi riguardanti l intensità di corrente e le leggi di Ohm. Spiegare il funzionamento di un resistore in corrente continua. Calcolare la potenza dissipata per effetto Joule in un conduttore. 4 Marzo Aprile Lettura resistenza con codice colori. Misure con tester. Verifica della prima legge di Ohm Verifica della seconda legge di Ohm.
7 10. I circuiti elettrici. 11. Il campo magnetico. Resistenze in serie. Il primo principio di Kirchhoff. Resistenze in parallelo. Amperometro e voltmetro. Resistenza interna Misura della resistenza equivalente per resistenze in serie ed in parallelo Fenomeni magnetici. Il campo magnetico. Forze tra magneti e correnti Forze tra correnti Campo magnetico di un filo e di un solenoide La forza di Lorentz. Motore elettrico Elettromagneti Conoscere gli elementi fondamentali di un circuito elettrico ed i loro collegamenti. Comprendere analogie e differenze tra circuiti con resistenze in serie ed in parallelo. Conoscere il funzionamento di un circuito elettrico. Sapere che cos è un campo magnetico, le sue caratteristiche e da che cosa è generato. Conoscere le formule per calcolare il campo magnetico in casi particolari. Conoscere l effetto del campo magnetico sui conduttori percorsi da corrente elettrica. Conoscere le caratteristiche della forza che agisce su una carica in moto in un campo magnetico Utilizzare in maniera corretta i simboli per i circuiti elettrici. Distinguere i collegamenti dei conduttori in serie ed in parallelo. Realizzare e risolvere semplici circuiti in corrente continua con collegamenti in serie ed in parallelo. Saper utilizzare amperometro e voltmetro. Calcolare valori di resistenza elettrica Individuare direzione e verso del campo magnetico. Calcolare l intensità del campo magnetico in alcuni casi particolari. Calcolare la forza su un conduttore percorso da corrente. Stabilire la traiettoria di una carica in un campo magnetico. Aprile Maggio 12. Induzione e onde elettromagnetiche. Il flusso del vettore B e la corrente indotta. La legge di Faraday- Neumann/Lenz. I circuiti in corrente alternata. Alternatori e trasformatori. Il campo Sapere che cos è il flusso magnetico. Conoscere l enunciato della legge di Faraday-Neumann- Lenz. Sapere che cos è un alternatore Sapere come funziona un trasformatore. Applicare la legge di Faraday- Neumann-Lenz. Distinguere fra i vari tipi di onde elettromagnetiche. 4 Maggio 7
8 13. Il suono. elettromagnetico e le onde elettromagnetiche. Le onde e la loro propagazione Le onde sonore. Sapere che cos è un onda elettromagnetica. Conoscere i principali tipi di onde Conoscere le grandezze caratteristiche delle onde Conoscere le onde sonore, le loro proprietà e le loro modalità di propagazione. Classificare i tipi di onde Distinguere le caratteristiche delle onde sonore Descrivere le modalità di propagazione 3 Maggio 14. La luce. Cenni al modello corpuscolare e ondulatorio La propagazione della luce I colori Conoscere le caratteristiche della luce Cogliere le relazioni tra frequenze delle onde e colori. Cogliere la relazione tra ampiezza dell onda e intensità della luce. Descrivere la propagazione della luce ricorrendo alle approssimazioni dell ottica geometrica. Analizzare la natura della luce Descrivere le modalità di propagazione 4 Giugno 8
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