PROGRAMMAZIONE FISICA CLASSI Quinta A 2015 / 2016

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1 LICEO SCIENTIFICO STATALE GOBETTI SEGRE Via Maria Vittoria n. 39/bis Torino Tel. 011/ / Succursale Via. Giulia di Barolo Torino Tel. 011/ Fax 011/ Succursale C.so Alberto Picco, Torino PROGRAMMAZIONE FISICA CLASSI Quinta A 2015 / 2016 Insegnante: Damiana Periotto LIBRO DI TESTO: Claudio Romeni Fisica e realtà.blu : Campo elettrico e magnetico e Induzione e onde elettromagnetiche, relatività e quanti -Zanichelli Piano di lavoro di fisica Scelte metodologiche Questo programma nasce dalla discussione in sede di dipartimento sull impostazione da dare alla materia nel liceo del riordino in linea con le indicazioni ministeriali nel tentativo di rendere la disciplina sempre più una materia formativa e non informativa in un ottica di didattica per competenze. I contenuti che seguono, suddivisi tra Conoscenze (moduli) e Competenze (obiettivi disciplinari), non saranno affrontati in sequenza uno dopo l'altro,ma in modo ciclico, vale a dire con continui ritorni sugli stessi argomenti che saranno, di volta in volta, approfonditi maggiormente. La suddivisione che segue ha pertanto un carattere puramente indicativo; in particolare nel corso secondo pentamestre saranno ripresi e sistematizzati molti dei punti già precedentemente trattati. Nel corso del primo mese di lezione verranno ripresi i principali contenuti sviluppati nell anno precedente; Le lezioni frontali, che occuperanno la maggior parte delle ore, saranno impostate con metodo costruttivo e/o deduttivo a seconda degli argomenti trattati. Essenziale sarà, comunque, il coinvolgimento attivo degli allievi e si cercherà, per quanto possibile, di dedurre formule e relazioni partendo da esempi semplici e concreti per poi generalizzare. Notevole spazio verrà dedicato all attività laboratoriale sia all inizio dell unità sia al termine dell unità

2 Alle spiegazioni seguiranno sempre ampi momenti dedicati all applicazione dei concetti acquisti. Particolare importanza ed attenzione saranno riservate all attività di laboratorio nelle quali si applicheranno le leggi già illustrate o dalla quale si partirà, osservando i fenomeni per dedurre le leggi che governano un fenomeno. Non mancheranno, inoltre, momenti di lavoro in gruppo in fase di esercitazione, per stimolare gli allievi ad un confronto nei ragionamenti, nelle metodologie e nelle procedure da adottare. L'approccio ai vari argomenti cercherà di avvenire, in tutti i casi in cui ciò sarà possibile, mediante esperienze tratti dalla realtà quotidiana.. Strumenti, tecniche e frequenza delle verifiche La valutazione avverrà frequentemente in più forme: prove scritte di tipo tradizionale e test oggettivi di vario tipo relazioni di laboratorio, nonché almeno un colloquio orale per periodo. Le verifiche scritte saranno composte da esercizi di argomenti diversi e con vari livelli di difficoltà al fine di consentire a ciascun allievo di svolgere, anche parzialmente, la prova. Ad ogni esercizio corrisponderà un punteggio che fornirà la valutazione complessiva dell elaborato. Ogni allievo verrà a conoscenza dei punteggi all inizio della prova. I colloqui orali sonderanno le conoscenze acquisite e le capacità espositive in termini sia di un organizzazione logico-razionale del discorso sia di utilizzo di un linguaggio scientifico rigoroso. La fase di recupero delle eventuali insufficienze avverrà in vari momenti; oltre alla sospensione delle attività didattiche prevista dopo la pausa natalizia e gli eventuali corsi di recupero, si cercherà il più possibile di attivare attività di recupero in itinere. La particolare struttura della disciplina insegnata, che prevede che l acquisizione di nuovi contenuti non possa quasi mai prescindere dal possesso di quelli precedenti, non richiede il recupero di ogni singola insufficienza e pertanto la misurazione della valutazione finale non sarà mai ottenuta dalla sola media aritmetica dei voti riportati. La scala di valutazione utilizzata prevede l utilizzo di tutti i voti da 1 a 10. La valutazione complessiva, alla fine dell anno, terrà conto non solo del profitto conseguito nelle verifiche, ma anche della partecipazione dei discenti alle attività didattiche, dell impegno profuso, della serietà con cui hanno rispettato le scadenze e della costanza con cui si sono applicati per una comprensione non solo mnemonica e superficiale della disciplina.

3 Competenze generali aver raggiunto una conoscenza sicura dei contenuti fondamentali delle scienze fisiche, anche attraverso l uso sistematico del laboratorio, una padronanza dei linguaggi specifici e dei metodi di indagine propri delle scienze sperimentali; analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di energia a partire dall esperienza aver appreso concetti, principi e teorie scientifiche anche attraverso esemplificazioni operative di laboratorio osservare e identificare fenomeni; formulare ipotesi esplicative utilizzando modelli, analogie e leggi; formalizzare un problema di fisica e applicare gli strumenti matematici e disciplinari rilevanti per la sua risoluzione; fare esperienza e rendere ragione del significato dei vari aspetti del metodo sperimentale, dove l esperimento è inteso come interrogazione ragionata dei fenomeni naturali, scelta delle variabili significative, raccolta e analisi critica dei dati e dell'affidabilità di un processo di misura, costruzione e/o validazione di modelli; comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società in cui vive. acquisire consapevolezza critica dei rapporti tra lo sviluppo delle conoscenze all interno delle aree disciplinari oggetto di studio e il contesto storico, filosofico e tecnologico, nonché dei nessi reciproci e con l ambito scientifico più in generale. analizzare dati ed interpretarli sviluppando deduzioni e relazioni tra di essi esprimersi in modo chiaro, rigoroso e sintetico. sapersi porre e saper risolvere problemi, individuando e mettendo in atto strategie adeguate, e verificandone i risultati ottenuti per aderenza al contesto, coerenza con le attese, applicabilità nei casi reali analizzare dati e interpretarli, sviluppando, sugli stessi, ragionamenti di tipo induttivo e/o deduttivo, anche con l ausilio di rappresentazioni grafiche, usando consapevolmente, ove opportuno, gli strumenti di calcolo e le potenzialità offerte dagli strumenti dell'informazione e della comunicazione In particolare, lo studente avrà acquisito le seguenti competenze: osservare e identificare fenomeni; formulare ipotesi esplicative utilizzando modelli, analogie e leggi; formalizzare un problema di fisica e applicare gli strumenti matematici e disciplinari rilevanti per la sua risoluzione; fare esperienza e rendere ragione del significato dei vari aspetti del metodo sperimentale, dove l'esperimento è inteso come interrogazione ragionata dei fenomeni naturali, scelta delle variabili significative, raccolta e analisi critica dei dati e dell'affidabilità di un processo di misura, costruzione e/o validazione di modelli; comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società in cui vive. Di seguito sono riportate in dettaglio le competenze e i contenuti richiesti nel quinto anno del liceo scientifico e del liceo scientifico delle scienze applicate.

4 Induzione elettromagnetica Il campo magnetico UNITÀ COMPETENZE CONTENUTI Analizzare e descrivere fenomeni magnetici prodotti da magneti e/o da correnti Analizzare semplici problemi sul campo magnetico 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 Calcolare la forza magnetica di interazione tra due correnti rettilinee parallele Stabilire la traiettoria di una carica in un campo magnetico Circuitazione del campo magnetico Legge di Ampère Analizzare e descrivere l interazione fra magnetismo ed elettricità Calcolare il flusso del campo magnetico Forza elettromotrice indotta Legge di Faraday Legge di Neumann Legge di Lenz Autoinduzione, coefficienti di autoinduzione, l'induttanza Densità di energia del campo magnetico. Distinguere fra i vari tipi di onde elettromagnetiche Descrivere esperimenti che mostrino il fenomeno dell'induzione elettromagnetica Descrivere le relazioni tra Forza di Lorentz e forza elettromotrice indotta Derivare l'induttanza di un solenoide Risolvere problemi di applicazione delle formule studiate inclusi quelli che richiedono il calcolo delle forze su conduttori in moto in un campo magnetico.

5 Argomenti e approfondimenti Fisica Quantistica Relatività Saper argomentare, usando almeno uno degli esperimenti classici, sulla validità della teoria della relatività Saper riconoscere il ruolo della relatività nelle applicazioni tecnologiche. Dalla relatività galileiana alla relatività ristretta. l postulati della relatività ristretta. Tempo assoluto e simultaneità degli eventi. Dilatazione dei tempi e contrazione delle lunghezze: evidenze sperimentali Trasformazioni di Lorentz Legge di addizione relativistica delle velocità; limite non relativistico: addizione galileiana delle velocità lnvariante relativistico Legge di conservazione della quantità di moto Dinamica relativistica. Massa, energia. Cenni alla relatività generale Saper riconoscere il ruolo della Fisica Quantistica in situazioni reali e in applicazioni tecnologiche L'emissione di corpo nero e l'ipotesi di Planck L'esperimento di Lenard e la spiegazione di Einstein dell' effetto fotolettrico L'effetto Compton. Modello dell'atomo di Bohr e interpretazione degli spettri atomici Lunghezza d'onda di De Broglie. Dualismo onda-particella. Limiti di validità della descrizione classica Diffrazione/lnterferenza degli elettroni Il principio di indeterminazione. di Fisica avanzata ( CENNI ) Studiare la struttura dei nuclei. Analizzare le reazioni nucleari. Analizzare il motivo per cui i nucleoni riescono a stare all interno del nucleo. Definire il difetto di massa. La natura ondulatoria dei nuclei porta a definire gli stati energetici dei nuclei. Alcuni nuclei sono instabili e si trasformano in altri nuclei. Analizzare il fenomeno della creazione di particelle. Analizzare i fenomeni della fissione e della fusione nucleare. Individuare le particelle del nucleo e le loro caratteristiche. Descrivere le caratteristiche della forza nucleare. Mettere in relazione il difetto di massa e l energia di legame del nucleo. Descrivere il fenomeno della radioattività. Descrivere i diversi tipi di decadimento radioattivo. Prof.ssa Damiana Periotto