PIANO DI LAVORO DI FISICA IIIA

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1 PIANO DI LAVORO DI FISICA IIIA A.S.: SCUOLA: LICEO SCIENTIFICO Pergola CLASSE: IIIA TESTO: John D. Cutnell Kenneth W. Johnson Fisica.blu - Meccanica e onde con Physics in English ed. Zanichelli DOCENTE: prof.ssa SARA PEVERIERI LIVELLO INIZIALE / FINALITA E OBIETTIVI DISCIPLINARI Alla fine dell anno di fisica gli alunni dovranno: conoscere e saper spiegare le leggi fisiche fondamentali inerenti la dinamica individuare i dati, i quesiti e le leggi coinvolti in semplici problemi; schematizzare tramite il diagramma di corpo libero i problemi fisici; saper usare le formule inverse ed i sistemi di equazioni; saper applicare conversioni tra unità di misura e saper usare le proprietà delle potenze; applicare le leggi studiate per risolvere semplici problemi fisici formulare ipotesi di interpretazione dei fenomeni fisici osservati. raccogliere dati attraverso l osservazione diretta dei fenomeni naturali; inserire le conoscenze acquisite in un contesto organico. analizzare un fenomeno riuscendo ad individuare gli elementi significativi utilizzare semplici modelli per la descrizione e l interpretazione di fenomeni complessi trarre semplici deduzioni teoriche; risolvere e semplificare problematiche semplici e complesse per stimolare le capacità critiche utilizzare con precisione il linguaggio specifico sviluppare capacità di elaborazione grafica e di calcolo su PC L attività di laboratorio dovrà portare gli allievi a: esaminare ed elaborare dati, leggere tabelle, grafici ed altra documentazione scientifica; acquisire capacità operativa manuale con l utilizzo di strumenti di calcolo e tecnologici (calcolatrice e computer); comprendere i procedimenti caratteristici dell indagine scientifica ed il legame tra costruzione teorica e attività sperimentale ricercare e approfondire argomenti specifici anche in modo autonomo favorire l'attività di gruppo e saper documentare per mezzo di relazioni tecniche il lavoro svolto. Acquisire consapevolezza e rispetto delle regole ORGANIZZAZIONE ATTIVITA DIDATTICA Il programma annuale verrà diviso in moduli e si utilizzerà il libro di testo come riferimento per le spiegazioni. Le ore settimanali previste: 2h. I nuovi argomenti verranno proposti tramite lezioni di tipo frontale dove la parte teorica e gli esercizi applicativi verranno svolti contemporaneamente. Attenzione verrà dedicata al linguaggio tecnico che gli studenti dovranno sempre più utilizzare. Per coinvolgere gli studenti si utilizzerà anche la lezione dialogata. Per favorire l'apprendimento verranno assegnati diversi esercizi per casa (anche già svolti). Per favorire il recupero in itinere ad ogni lezione, se richiesto, si procederà alla correzione degli esercizi assegnati. Al termine di uno o più moduli verrà svolta una verifica scritta, mentre le interrogazioni avverranno contestualmente allo svolgimento del programma. Per ogni modulo l'obbiettivo è cercare di portare ogni studente ad un livello di conoscenze e competenze sufficiente. Per quanto riguarda la gestione della classe si richiede la massima attenzione durante le spiegazioni e le interrogazioni; sono ammesse poche uscite dall aula e solo uno studente per volta. Ogni studente ha per ogni quadrimestre una giustificazione, cumulabile nel caso non fosse usata durante il primo quadrimestre. La giustificazione non potrà essere utilizzata per verifiche scritte e durante i mesi di chiusura lavori Pag 1 di 12

2 (dicembre, maggio, giugno). Ogni volta che l alunno sarà interrogato verrà controllato anche il quaderno; talvolta si controllerà se gli alunni hanno eseguito i compiti per casa. Gli alunni saranno avvisati con un certo anticipo riguardo all effettuazione di un compito in classe ma ciò non esclude che non possano anche essere somministrate prove senza preavviso, qualora si presentasse la necessità. Inoltre gli alunni sono a conoscenza che in ogni giorno di lezione si effettueranno le interrogazioni. STRUMENTI E RISORSE - libro di testo: Cutnell Kenneth W. Johnson Fisica.blu e L'Amaldi 2.0 Onde Ugo Amaldi Ed. Zanichelli - films e videocassette quando possibile - laboratorio di fisica - laboratorio di informatica - lavagna interattiva LIM - calcolatrici tascabili - articoli di riviste di divulgazione scientifica - fotocopie - sito web - per interventi personalizzati e di recupero. VERIFICHE E CRITERI DI VALUTAZIONE Le verifiche del primo anno del Liceo scientifico saranno orali, non meno di 2 per trimestre (uno dei due voti è ottenibile con prova scritta) e non meno di 3 per pentamestre (uno dei tre voti è ottenibile con prova scritta) (vedi POF). Nelle prove scritte sarà assegnato un punteggio ad ogni quesito e questo sarà dichiarato nelle consegne allo studente. Lo standard minimo di sufficienza (voto=6) si raggiunge con almeno il 50% del punteggio massimo. La gamma dei voti andrà da 2 a 10. In caso di assenza dello studente alla prova scritta, lo studente ripeterà la verifica sugli stessi temi, se non diversamente specificato, il primo giorno utile. Le verifiche scritte saranno subito discusse in classe e i risultati verranno consegnati entro 14 giorni a partire dalla data di svolgimento della prova. Il docente potrà, a sua discrezione, accettare alunni volontari. Le verifiche saranno su colloquio individuale argomentativi intergrato da esercizi e/o su interventi su esercitazioni svolte, su cui si inseriranno le domande del docente. Per ogni prova si valuteranno: la conoscenza degli argomenti, l uso consapevole del calcolo, l esposizione e l uso corretto dei termini specifici, l applicazione delle conoscenze nei problemi assegnati, la rielaborazione personale. Per garantire la dovuta trasparenza, agli alunni verrà comunicato l esito delle prove orali di volta in volta; se necessario integrare il voto, con ulteriori domande in giorno diverso dalla prova, ciò sarà apertamente comunicato allo studente. La valutazione sommativa, in sede di scrutinio, terrà conto oltre alla media dei voti, del progresso dimostrato nel corso dell anno, della cura e dell organizzazione allo studio (consegna di tutte le relazioni di laboratorio), della partecipazione e dell impegno (svolgimento esercizi per casa, domande pertinenti in classe, minimo numero di assenze strategiche, ridotto numero di giustificazioni a fronte di una verifica orale, volontà di recupero e di atteggiamento non arrendevole di fronte un minimo sforzo cognitivo). Per tutto quanto non esplicitamente previsto si fa riferimento alle relative parti contenute nel P.O.F.. LIVELLO DI SUFFICIENZA La valutazione di sufficienza si basa sui seguenti parametri: esposizione semplice ma corretta e comprensibile; conoscenza dei concetti di base; risoluzione di semplici esercizi applicativi Tale valutazione può essere modificata sulla base dei seguenti parametri qualitativi: interesse per la disciplina; impegno costante; partecipazione alle lezioni; progressi nel corso dell anno. Pag 2 di 12

3 ATTIVITA DI RECUPERO E SOSTEGNO Sarà sempre presente l'attività di recupero e sostegno durante le ore curriculari con lo svolgimento di esercizi e correzione di compiti assegnati a casa. Inoltre, se possibile ed opportuno, verranno attivati anche dei corsi di recupero. Agli alunni con delle insufficienze gravi alle verifiche, saranno consegnati esercizi aggiuntivi per casa, per colmare, nei limiti del possibile, le lacune. Questi esercizi saranno poi discussi personalmente con gli studenti. CONTENUTI La seguente tabella contiene l organizzazione in moduli delle unità didattiche relative al libro di testo in adozione. L organizzazione dei contenuti può variare in relazione al profitto, alle capacità e alle eventuali lezioni di recupero. La professoressa Sara Peverieri Pag 3 di 12

4 PROGRAMMA IIIB_ doc Moduli Unità didattica Tempi Conoscenze Abilità (obiettivi MODULO 1 Unità 1. Applicazioni dei principi della dinamica (cap 6) (settembre) - Forza peso - Disegnare il Le forze e il movimento - Forza di attrito diagramma di Richiami sulla La forza centripeta - Forza normale corpo libero. dinamica e La forza elastica - Tensione - Conoscere e saper l energia Unità 2. Lavoro ed energia (cap 7) - Diagramma di applicare i Forze conservative e forze non conservative corpo libero principi della La conservazione dell energia meccanica - Condizione di dinamica. Il principio di conservazione dell energia equilibrio in due - Conoscere e saper dimensioni applicare il Laboratorio di fisica: Progetto Balì Sonar e movimento. - Accelerazione di principio di un corpo non in conservazione equilibrio dell'energia - Forza centripeta meccanica. (direzione e verso - Conoscere e saper e intensità) applicare la - Forza elastica definizione di - Lavoro compiuto potenza. da una forza - Determinare le costamte componenti - Energia cinetica cartesiane e polari - Energia potenziale di un vettore gravitazionale - Operare con i - Forza conservativa vettori e le e forza non componenti conservativa - Conservazione dell Em - Conservazione dell E - Lavoro di una forza variabile - Energia potenziale elastica TRIMESTRE Pag 4 di 12

5 MODULO 2 Impulso e quantità di moto Unità 1. Quantità di moto (cap 8) L'impulso di una forza. La quantità di moto di un corpo. La relazione tra quantità di moto e impulso. La legge di conservazione della quantità di moto in un sistema isolato. Unità 2. Urti (cap 8) Urti elastici e anelastici in una e in due dimensioni. Posizione, velocità e accelerazione del centro di massa di un sistema (ottobre) - Impulso - Quantità di moto - Teorema dell impulso - Sistema - Forze interne e forze esterne - Sistema isolato - Legge di conservazione della q.d.m. - Urto elastico e urto anelastico in 1 dimensione - Urti in 2 dimensioni - Velocità del centro di massa - Moto del centro di massa di un sistema isolato - Calcolare l'impulso di una forza. - Calcolare la quantità di moto di un corpo. - Applicare il teorema dell'impulso. - Applicare la legge di conservazione della quantità di moto. - Distinguere tra urti elastici e anelatici. - Analizzare gli urti in una e in due dimensioni. - Individuare la posizione, la velocità e l'accelerazione del centro di massa di un sistema. - Risolvere problemi sulla quantità di moto - Risolvere problemi sugli urti - Utilizzare la quantità di moto nella spiegazione di fenomeni reali TRIMESTRE Pag 5 di 12

6 Unità 1 Moto circolare uniforme (pag 36) - Angolo in radianti - Determinare MODULO 3 Periodo e frequenza; (novembre) - Periodo, periodo, Velocità lineare e angolare; frequenza, frequenza, Cinematica e Accelerazione angolare, tangenziale e centripeta velocità e velocità angolare, dinamica Unità 2. Corpo rigido (da cap 9.1 a 9.4) accelerazione velocità lineare e rotazionale. Il concetto di corpo rigido. angolari accelerazione Lo spostamento angolare. - Velocità lineare, centripeta nel Relazioni tra grandezze angolari e tangenziali. accelerazione moto circolare Momento di una forza e di una coppia di forze. centripeta e uniforme Condizione di equilibrio di un corpo rigido. tangenziale - Mettere in Baricentro di un corpo rigido. - Momento torcente relazione - Condizioni di grandezze lineari Laboratorio di fisica: Gli urti sulla rotaia a cuscino d aria equilibrio e angolari nel moto circolare - Saper applicare le relazioni tra grandezze angolari e tangenziali. - Calcolare il momento delle forze e delle coppie di forze applicate ad un corpo rigido. - Interpretare il momento come prodotto vettoriale. - Determinare le condizioni di equilibrio di un corpo rigido, di una leva. TRIMESTRE Pag 6 di 12

7 Unità 3. Dinamica rotazionale di un corpo rigido (cap 9.5) - Momento - Calcolare il MODULO 3 Momento d'inerzia di un corpo rigido. (novembre, angolare momento d'inerzia Secondo principio della dinamica per un corpo in dicembre) - Momento e saper applicare Cinematica e rotazione. d inerzia il 2 principio dinamica Moto di rotolamento. - Conservazione del della dinamica rotazionale. Energia cinetica rotazionale. momento rotazionale a corpi Unità 4. Momento angolare e sua conservazione (cap 9.6) angolare in rotazione. Momento angolare. - Energia cinetica - Calcolare l'energia Legge di conservazione del momento angolare. di rotazione cinetica di Sistemi di riferimento inerziali e non inerziali. rotazione. - Determinare il Laboratorio di fisica: Progetto Balì Real dinamica. momento angolare. - Applicare la legge di conservazione del momento angolare. - Saper stabilire se un sistema è inerziale o non inerziale, saper individuare le cause e gli effetti del moto di un corpo in un sistema non inerziale. TRIMESTRE Pag 7 di 12

8 MODULO 4 Unità 1. Keplero (da cap 10.1 a 10.2) Il moto dei pianeti attorno al sole. (gennaio) La gravitazione Le tre leggi di Keplero. La legge di gravitazione universale. Unità 2. Newton (da cap 10.3 a 10.7) La relazione tra massa e peso di un corpo. Il valore della costante G. Il moto dei satelliti in orbita circolare. Il sistema GPS. I satelliti geostazionari. Il moto dei satelliti in orbite ellittiche. Assenza apparente di gravità. Il lavoro della forza gravitazionale e l'energia potenziale gravitazionale. La velocità di fuga. - Il moto dei pianeti attorno al Sole - La legge di gravitazione universale - Massa e peso - Velocità orbitale e periodo orbitale - Peso apparente - Oggetti in caduta libera - Energia gravitazionale di due masse puntiformi - Velocità di fuga - Utilizzare le leggi di Keplero nello studio del moto de corpi celesti. - Applicare la legge di gravitazione universale. - Comprendere la distinzione tra massa e peso. Analizzare il moto dei satelliti, e calcolare la velocità. - Descrivere una situazione di apparente assenza di gravità. - Analizzare le caratteristiche del campo gravitazionale. - Applicare il principio di conservazione dell'energia all'analisi di moti in campi gravitazionali. - Determinare la velocità di fuga di un pianeta. PENTAMESTRE Pag 8 di 12

9 MODULO 5 Unità 1. Moti oscillanti Moto periodico ( febbraio) Oscillazioni Moto armonico semplice (pag.39) intorno Relazioni fra moto circolare uniforme e moto armonico all equilibrio semplice Periodo di una massa collegata ad una molla (pag 87) Conservazione dell energia in un moto oscillatorio Il pendolo (pag.89) Oscillazioni smorzate Oscillazioni forzate e risonanza - Grandezze del moto armonico: ampiezza, periodo, frequenza, pulsazione - Velocità e accelerazione nel moto armonico - - Conoscere le caratteristiche e le relazioni fra un moto circolare uniforme e un moto armonico semplice. - Calcolare il periodo di una massa collegata ad una molla. - Conoscere e saper applicare la conservazione dell energia nel moto oscillatorio. - Analizzare il moto del pendolo semplice. - Affrontare problemi sul moto oscillatorio. - Conoscere e le oscillazioni smorzate, forzate e risonanza PENTAMESTRE Pag 9 di 12

10 MODULO 6 Unità 1. Le onde (da cap 12.1 a 12.3) - Onde trasversali e - Applicare le leggi La natura delle onde. (marzo, aprile) onde della riflessione Le onde e il suono Onde periodiche: lunghezze d'onda, periodo, frequenza, longitudinali. nella formazione velocità di propagazione. - Onda periodica delle immagini in Velocità di propagazione di un'onda su una corda. - Ampiezza e uno spechi piano. Descrizione matematica di un'onda. lunghezza d onda - Calcolare l'indice Unità 2. Il suono (da cap 12.4 a 12.10) - Periodo,frequenza di rifrazione di un Generazione e produzione di onde sonore. - Velocità di mezzo. Suoni puri e suoni complessi. propagazione - Applicare la legge Caratteristiche del suono: altezza, timbro, ampiezza, - Velocità di di Snell. intensità, livello di intensità sonora. un onda - Calcolare l'angolo Effetto Doppler. trasversale su una limite nella Principi di sovrapposizione. corda riflessione totale. Interferenza delle onde sonore. - Equazione di Diffrazione. un onda periodica Battimenti. che si propaga Onde stazionarie. nella direzione x - Onde sonore Laboratorio di fisica: Decibel - Soglia di udibilità - Suoni alti e bassi - Ampiezza della pressione sonora - Intensità di un suono - Onda sferica uniforme - Livello di intensità sonora - Effetto Doppler - Principio di sovrapposizione - Interferenza costruttiva e distruttiva - Diffrazione - Battimenti - Onde stazionarie PENTAMESTRE Pag 10 di 12

11 MODULO 7 Unità 1. Riflessione (da cap 13.1 a 13.3) - Fronte d onda e - Riconoscere in Il fronte d'onda e i raggi luminosi. (aprile, maggio) onde piane fenomeni reali la Ottica geometrica La riflessione della luce e le sue leggi. - Legge della riflessione e la Unità 1. Rifrazione(da cap 14.1 a 14.4) riflessione rifrazione L'indice di rifrazione. - Immagine virtuale - Applicare le leggi La legge della rifrazione. - Immagine reale della riflessione Il fenomeno della riflessione totale e l'angolo limite. - Specchio piano nella formazione La dispersione della luce, il prisma e l arcobaleno. - Indice di delle immagini in rifrazione uno specchio Laboratorio di fisica: Fenomeni ottici - Legge della piano. rifrazione di Snell - Calcolare l'indice - Profondità di rifrazione di un apparente mezzo. - Angolo limite - Applicare la legge - Riflessione totale di Snell. - Dispersione - Calcolare l'angolo limite nella riflessione totale. PENTAMESTRE Pag 11 di 12

12 MODULO 8 Unità 1. L'interferenza e la natura ondulatoria della luce - Principio di - Utilizzare le (cap 15) (maggio, sovrapposizione condizioni di Ottica fisica Il principio di sovrapposizione e l'interferenza della luce. giugno) - Interferenza interferenza per Interferenza costruttive e distruttiva. costruttiva determinare la Sorgenti coerenti. Esperimento di Young. - Sorgenti coerenti lunghezza d'onda Condizioni di interferenza. - Esperimento della della luce. Diffrazione e principio di Huygens doppia fenditura - Riconoscere le - Frange di zone di Laboratorio di fisica: Esperimento di Young interferenza interferenza chiare prodotte da costruttiva e una doppia distruttiva. fenditura - Saper applicare le - Interferenza su condizioni di lamine sottili diffrazione da una - Diffrazione singola fenditura. - Principio di - Calcolare le Huygens posizioni dei massimi principali formati da un reticolo di diffrazione. PENTAMESTRE La professoressa Sara Peverieri Pag 12 di 12