PROGRAMMAZIONE DIDATTICA DIPARTIMENTO

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1 ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE "CORRIDONI - CAMPANA" OSIMO (AN) Cod. Mecc. ANIS00900Q - Cod. Fisc A.S. 2016/2017 PROGRAMMAZIONE DIPARTIMENTO DISCIPLINA: FISICA CLASSI 4 SCIENTIFICO SEZ. A-B-C DOCENTI PROF. IDO BORSINI PROF. TERESA CARLONI PROF. MARINA MAGINI

2 (completamento dove necessario) MATERIA: FISICA MODULO: TERMOLOGIA E TERMODINAMICA Conoscere la definizione operativa di temperatura e comprendere la dilatazione Definire il calore Conoscere la definizione di calore specifico e di capacità termica e saperle applicare Spiegare il significato di gas ideale Usare la meccanica statistica per determinare la pressione e l energia cinetica media molecolare Analizzare i cambiamenti di fase Riconoscere e distinguere le trasformazioni ideali, confrontandole con quelle reali Rappresentare e analizzare le trasformazioni termodinamiche Definire, illustrare e applicare il primo principio della termodinamica Definire, illustrare ed applicare il secondo principio della termodinamica nelle sue varie formulazioni Definire l entropia dal punto di vista macroscopico e da quello molecolare Esporre e illustrare il terzo principio della termodinamica Distinguere l evoluzione dei sistemi termodinamici in equilibrio o lontani dall equilibrio, aperti o chiusi UNITA 1. La temperatura 2. Il modello microscopico della materia 3. Il calore e i cambiamenti di stato. Definizione operativa di temperatura; l'equilibrio termico e il principio zero della termodinamica; la dilatazione termica; le trasformazioni di un gas; Le leggi di Gay- Lussac e di Boyle; il gas perfetto e l'equazione di stato. Il moto Browniano; il modello microscopico del gas perfetto; pressione e temperatura assoluta; teorema di equipartizione dell'energia; la velocità quadratica media;la distribuzione di Maxwell; energia interna dei gas; equazione di stato per i gas reali; gas, liquidi e solidi. Calore e lavoro; capacità termica e calore specifico; propagazione del calore; i passaggi tra stati di aggregazione. Lezione frontale; discussione guidata; attività di laboratorio; esercitazioni in classe o a casa; lavori individuali di approfondimento; analisi e soluzione di problemi; Manuale in adozione; eventuale materiale fotocopiato; calcolatrice scientifica; altri testi di riferimento; laboratorio. TEMPO: 25 h massimo Formativa :esercizi di applicazione con correzione e/o domande brevi Sommativa :verifica scritta o prova

3 4.Il primo principio della termodinamica 5. Il secondo principio della termodinamica 6. Entropia e disordine Energia interna; trasformazioni termodinamiche; Lavoro termodinamico; primo principio e applicazioni; calori specifici dei gas. Le macchine termiche; gli enunciati del secondo principio; trasformazioni reversibili e teorema di Carnot; ciclo di Carnot e rendimento. La disuguaglianza di Clausius; entropia classica e secondo principio; secondo principio dal punto di vista molecolare; il terzo principio. N MINIMO DI VERIFICHE SOMMATIVE DEL MODULO 1

4 MATERIA: FISICA MODULO: LE ONDE Definire le onde, ricavarne e studiarne l equazione di propagazione lungo una retta, specificare l aspetto energetico Conoscere e giustificare i fenomeni di interferenza e diffrazione Spiegare la formazione di onde stazionarie e il fenomeno della risonanza Esporre e giustificare l effetto Doppler Spiegare la riflessione e la rifrazione della luce dal punto di vista geometrico e ondulatorio UNITA 1.Le onde moti ondulatori e moto armonico; Fronti meccaniche d'onda e raggi; Le onde periodiche; le onde 2.Il suono 3.Fenomeni luminosi armoniche; interferenza e diffrazione. Le onde sonore; le caratteristiche del suono; l eco; la risonanza e le onde stazionarie; i battimenti; l effetto Doppler La natura della luce; onde e colori; luce ed energia; il principio di Huygens; la riflessione, la diffusione e la rifrazione. Lezione frontale; discussione guidata; attività di laboratorio; esercitazioni in classe o a casa; lavori individuali di approfondimento; analisi e soluzione di problemi; Manuale in adozione; eventuale materiale fotocopiato; calcolatrice scientifica; altri testi di riferimento; laboratorio. TEMPO: 20 ore N MINIMO DI VERIFICHE SOMMATIVE DEL MODULO 1_ Formativa :esercizi di applicazione con correzione e/o domande brevi Sommativa :verifica scritta o prova

5 MATERIA: Fisica MODULO: IL CAMPO ELETTRICO TEMPO: 30 h Interpretare con un modello microscopico la differenza tra conduttori e isolanti. Distinguere tra elettrizzazione per strofinio, per contatto e per induzione. Calcolare la forza tra corpi carichi applicando la legge di Coulomb e il principio di sovrapposizione. Comprendere il ruolo della materia nel determinare l intensità della forza tra cariche. Saper distinguere la ridistribuzione della carica in un conduttore per induzione e in un isolante per polarizzazione. Calcolare il campo elettrico in prossimità di una carica. Determinare il vettore campo elettrico risultante da una distribuzione di cariche e calcolare la forza agente su una carica posta in un campo elettrico. Disegnare le linee di campo per rappresentare il campo elettrico prodotto da una carica o da semplici distribuzioni di cariche. Calcolare il flusso di un campo vettoriale attraverso una superficie. Utilizzare il teorema di Gauss per calcolare il campo elettrico in alcune situazioni. Comprendere il significato del potenziale come grandezza scalare e calcolare il potenziale elettrico di una carica puntiforme. Individuare la direzione del moto spontaneo delle cariche prodotto dalla differenza di potenziale. Dedurre il valore del campo elettrico dalla conoscenza locale del potenziale. Comprendere il significato di campo conservativo e il suo legame con il valore della circuitazione. Comprendere il concetto di equilibrio elettrostatico e applicare il teorema di Gauss per spiegare la distribuzione della carica nei conduttori carichi. Illustrare alcune applicazioni pratiche dell elettrostatica. Calcolare la capacità di un condensatore piano e di una sfera conduttrice isolata. Analizzare circuiti contenenti condensatori collegati in serie e in parallelo e calcolare la capacità equivalente. Calcolare l energia immagazzinata in un condensatore. Utilizzare in maniera corretta i simboli per i circuiti elettrici. Identificare, dalla curva caratteristica, i vari tipi di conduttori. Applicare la prima legge di Ohm e le leggi di Kirchhoff nella risoluzione dei circuiti. Risolvere circuiti contenenti resistori collegati in serie e in parallelo determinando la resistenza equivalente. Calcolare la potenza dissipata per effetto Joule in un conduttore. Comprendere il ruolo della resistenza interna di un generatore. Descrivere l andamento della resistività al variare della temperatura. Descrivere il processo di carica e di scarica di un condensatore. Spiegare come avvengono la ionizzazione e la conduzione di un gas.

6 UNITA 1. La carica elettrica e la legge di Coulomb 2. Il campo elettrico 3. Il potenziale elettrico 4. Fenomeni di elettrostatica 5. La corrente elettrica continua 6. la corrente elettrica nei metalli, nei liquidi, nei gas l'elettrizzazione; conduttori e isolanti; definizione operativa di carica elettrica; la legge di Coulomb; La forza di Coulomb nella materia; la polarizzazione degli isolanti. Il vettore campo elettrico; campi elettrici particolari; linee di campo; flusso del campo elettrico e teorema di Gauss; applicazioni del teorema di Gauss. potenziale elettrico e differenza di potenziale; superfici equipotenziali; campo elettrico e potenziale; circuitazione del campo elettrico. Conduttori in equilibrio; Capacità di un conduttore; i condensatori; condensatori in serie e in parallelo; condensatori ed energia. intensità di corrente elettrica; generatori e circuiti; prima legge di Ohm; leggi di Kirchhoff; effetto Joule; generatori, f.e.m. e resistenza interna. Lezione frontale e partecipata, esercitazioni scritte ed orali, lavoro di gruppo, discussione guidata, analisi individuale e collettiva di problemi Libro di testo, appunti, fotocopie, schemi e mappe concettuali, materiale audiovisivo, schede di recupero, risorse multimediali La seconda legge di Ohm e la resistività; carica e scarica di un condensatore; estrazione degli elettroni da un metallo; La conduzione elettrica nei liquidi e nei gas; i raggi catodici. N MINIMO DI VERIFICHE SOMMATIVE DEL MODULO 1 FORMATIVA: esercizi di applicazione con correzione e/o domande brevi SOMMATIVA: verifica scritta o prova

7 MATERIA: Fisica MODULO: IL CAMPO MAGNETICO TEMPO: 20 h Confrontare le caratteristiche del campo magnetico e di quello elettrico. Rappresentare l andamento di un campo magnetico disegnandone le linee di forza. Calcolare l intensità della forza che si manifesta tra fili percorsi da corrente e la forza magnetica su un filo percorso da corrente. Determinare intensità, direzione e verso del campo magnetico prodotto da fili rettilinei, spire e solenoidi percorsi da corrente. Comprendere il principio di funzionamento di un motore elettrico e degli strumenti di misura analogici a bobina mobile. Distinguere le modalità di collegamento di un amperometro e di un voltmetro in un circuito. Determinare intensità, direzione e verso della forza agente su una carica in moto. Analizzare il moto di una particella carica all interno di un campo magnetico uniforme. Cogliere il collegamento tra teorema di Gauss per il magnetismo e non esistenza del monopolo magnetico e tra teorema di Ampère e non conservatività del campo magnetico. Interpretare a livello microscopico le differenze tra materiali ferromagnetici, diamagnetici e paramagnetici. Descrivere la curva d isteresi magnetica e le caratteristiche dei materiali ferromagnetici. UNITA 1. Fenomeni FORMATIVA: esercizi di magnetici applicazione con correzione e/o fondamentali domande brevi 2. Il campo magnetico Forza magnetica e linee di campo magnetico; interazione fra magneti, fra magneti e correnti e fra correnti; intensità del campo magnetico; forza magnetica su un filo percorso da corrente; campo magnetico di un filo percorso da corrente, di una spira e di un solenoide; il motore elettrico; amperometro e voltmetro. Lezione frontale e partecipata, esercitazioni scritte e orali, lavoro di gruppo, discussione guidata, analisi individuale e collettiva di problemi Libro di testo, appunti, fotocopie, schemi e mappe concettuali, materiale audiovisivo, schede di recupero, risorse multimediali La forza di Lorentz; forza elettrica e magnetica; moto di una carica in un campo magnetico uniforme e applicazioni sperimentali; flusso e circuitazione del campo magnetico; le proprietà magnetiche della materia. N MINIMO DI VERIFICHE SOMMATIVE DEL MODULO 1 SOMMATIVA: verifica scritta o prova