MINISTERO DELL'ISTRUZIONE, DELL'UNIVERSITÀ E DELLA RICERCA UFFICIO SCOLASTICO REGIONALE PER IL LAZIO

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1 MINISTERO DELL'ISTRUZIONE, DELL'UNIVERSITÀ E DELLA RICERCA UFFICIO SCOLASTICO REGIONALE PER IL LAZIO Liceo Scientifico statale Innocenzo XII Anzio (Roma) PROGRAMMA SVOLTO (a.s. 2013/14) Classe PRIMA sez A, B, E, F Disciplina FISICA Docente: Prof.ssa Tamara Maio 1

2 CLASSE: I A, B, E, F PROGRAMMA SVOLTO DI FISICA (cap 1,2,3,4,5,6,7 del testo in adozione più approfondimenti vari) Verifica e recupero dei prerequisiti di Matematica svolti negli anni scolastici precedenti, necessari allo studio della Fisica del primo anno. UD1 UNITÀ DI APPRENDIMENTO N. 1 Tema: GRANEZZE FISICHE E SISTEMI DI UNITA DI MISURA Definizione delle grandezze fisiche: lunghezza, superficie, volume e loro unità di misura. Sistemi di misura MKS e CGS, sistema Internazionale SI. Misurazione e rappresentazione dei dati (notazione scientifica ed equivalenze, cifre significative di misure ed operazioni su misure), valore medio di misure, arrotondamento, espressione di una misura col suo errore massimo, precisione di una misura e di misure risultati di operazioni su misure. Teoria della misura: errore assoluto (massimo), relativo, relativo percentuale; errore massimo e relativo di una somma, differenza, prodotto, divisione di due o più misure. Esercizi e problemi inerenti agli argomenti trattati UD2 UNITÀ DI APPRENDIMENTO N. 2 Tema: GRANDEZZE FISICHE Definizione, unità di misura, equivalenze delle grandezze: tempo, massa, lunghezza, superficie e volume, densità; formule dirette ed inverse Misurazione di lunghezze, aree e volumi. Esercizi e problemi inerenti agli argomenti trattati Tema: RELAZIONI, RAPPRESENTAZIONI DEI DATI Rapporti e proporzioni, percentuali: definizione, proprietà e calcolo. Relazioni tra grandezze fisiche (diretta ed inversa proporzionalità, linearità, proporzionalità quadratica diretta ed inversa), definizione equazioni 2

3 rappresentative e grafici. Applicazioni nelle formule di matematica e nelle leggi della fisica. Letture di formule e grafici Misurazione e rappresentazione dei dati. Grafici nel piano cartesiano: retta parabola iperbole equazioni, elementi caratteristici e loro rappresentazioni. Rappresentazione di tabelle e grafici anche a torta, istogrammi. Equazioni: principi d equivalenza, risoluzione di equazioni di I e II grado (pure); formule inverse ricavate dalle formule dirette. Esercizi e problemi inerenti agli argomenti trattati. UD3 UNITÀ DI APPRENDIMENTO N. 3 Tema: LE FORZE Definizione statica di forze col dinamometro Misurazione di forze. Esercizi e problemi inerenti agli argomenti trattati Tema: I VETTORI Grandezze vettoriali e scalari definizione e loro caratteristiche (intensità, direzione, verso, punto d applicazione ed estremo libero). Algebra vettoriale: somma differenza vettoriale (regola del parallelogramma e metodo punta coda), moltiplicazione di uno scalare per un vettore, vettore nullo e vettori opposti. Risultante di più vettori. Scomposizione di un vettore secondo due direzioni assegnate. Le forze come vettori Definizione di seno e coseno di un angolo nei triangoli rettangoli Seno e coseno di angoli notevoli (0, 30, 60, 45, 90, 180, 270, 360 gradi). Calcolo dell intensità della somma e differenza di due vettori che formano un angolo noto tra loro. Tema: ESEMPI DI FORZE Definizione ed unità di misura delle forze. Forze di attrito (radente, viscoso e volvente). Il coefficiente e la forza d attrito radente (statico e dinamico) su un piano orizzontale o inclinato 3

4 Definizione ed unità di misura della forza elastica, allungamento, costante elastica in una molla, legge di Hooke. Il dinamometro (costruzione, taratura e utilizzo per la misura statica di una forza. Definizione e unità di misura della forza peso. Costante gravitazionale g (definizione ed unità di misura nei sistemi MKS e CGS) Scomposizione della forza peso su un piano inclinato (componenti parallela e perpendicolare), reazione vincolare al piano inclinato. La forza d attrito statico su un piano inclinato. Esercizi e problemi inerenti gli argomenti trattati UD4 UNITÀ DI APPRENDIMENTO N. 4 ma: EQUILIBRIO DEI CORPI SOLIDI ED APPLICAZIONI Definizione di punto materiale Condizione di equilibrio di un punto materiale su un piano orizzontale ed inclinato. La forza d attrito come forza equilibrante di una massa su un piano inclinato. Definizione di corpo rigido Composizione di forze parallele e concordi e parallele e discordi. Momento di una forza rispetto ad un punto. Vettore momento e braccio della forza rispetto ad un punto. Definizione ed esempi di coppie di forze. Momento di una coppia di forze. Vettore momento e braccio di una coppia di forze. Equilibrio dei corpi rigidi estesi. Condizione di equilibrio di un corpo rigido. Definizione e determinazione del baricentro di un corpo rigido esteso. Condizione di equilibrio di un corpo rigido appoggiato e sospeso per un punto (equilibrio stabile instabile, indifferente). Definizione e tipi di leve (primo, secondo e terzo genere). Esempi di leve. Esercizi e problemi inerenti agli argomenti trattati 4

5 UD5 UNITÀ DI APPRENDIMENTO N. 5 Tema: STATICA DEI FLUIDI. Definizione di pressione e sua unità di misura. Pressione esercitata da una forza non perpendicolare ad una superficie. Pressione nei fluidi Principio dei vasi comunicanti Principio di Pascal e sue applicazioni (torchio idraulico). Legge di Stevino anche generalizzata Spinta di Archimede e sue applicazioni (il sommergibile, la mongolfiera, il problema del galleggiamento dei corpi). Definizione e calcolo della pressione atmosferica (esperienza di Torricelli). Esercizi e problemi inerenti agli argomenti trattati. UD6 UNITÀ DI APPRENDIMENTO N. 1 Tema: MOTI RETTILINEI Definizione di punto materiale Sistemi di riferimento nel piano e nello spazio per l osservazione del moto di un punto materiale Definizione delle grandezze cinematiche scalari medie ed istantanee (tempo, spostamento, velocità) e loro unità di misura nei sistemi MKS e CGS; equivalenze tra misure. Spazio percorso e vettore spostamento. velocità media ed istantanea, traiettoria di un moto. Accelerazione media. Moto rettilineo uniforme: definizione, legge oraria, e della velocità relativi grafici e proprietà.. Moto vario. Esercizi Esercizi e problemi inerenti agli argomenti trattati Attività di laboratorio di fisica Sono stati utilizzati giocattoli scientifici e realizzate nel corso dell anno scolastico esperienze di laboratorio di fisica dimostrative e quantitative, seguite ove possibile 5

6 da relazioni di laboratorio realizzate a volte individualmente e/o a gruppi tra gli alunni della classe. In particolare si fa riferimento a: Misure dirette (misura della lunghezza di una dimensione del diario, misure di tempo, del periodo d oscillazione del pendolo semplice) Misure indirette (misura della densità dell acqua), della costante elastica di una molla, misura della costante di gravità, misura del coefficiente d'attrito statico. Composizione vettoriale di forze concorrenti con i dinamometri, calcolo dell intensità della risultante e della differenza vettoriale) La legge di Hooke (verifica della legge e calcolo della costante elastica di una molla) Misura del coefficiente d attrito radente statico Una leva di due soldi Prove di equilibrio su un piano ionclinato Il doppio cono che sale invece di scendere Problema del galleggiamento dei corpi immersi in un fluido Il palloncino che si comprime in una bottiglia d acqua Il diavoletto di Cartesio La legge d Archimede (verifica e calcolo della spinta d archimede) L acqua che non scende dalla cannuccia Emisferi di Magdeburgo a basso costo Il moto fluttuante di una pallina sul phon per capelli Esperienze con la campana a vuoto: schiuma che si gonfia da sola. La libellula in equilibrio su un punto La clessidra che segna il tempo al contrario Attività di laboratorio di informatica, multimedialità Durante il corso dell anno scolastico sono state svolte attività di laboratorio d informatica utilizzando pacchetti applicativi come. Office ed Open-Office (in particolare Word e Write, Excell e Calc, Geogebra, al fine di gestire foto immagini, disegni, grafici e tabelle) per realizzare le relazioni di laboratorio di Fisica. Per 6

7 analizzare i dati di esperimenti di laboratorio effettuati (costruzione di grafici e tabelle, calcolo di errori di misura e precisione della misura) è stato utilizzato il software DATA STUDIO in collaborazione con gli assistenti tecnici. Sono stati utilizzati materiali didattici suppletivi al libro di testo in adozione: lezioni animate di Fisica, presentazioni in Power Point, filmati di esperienze di laboratorio, lezioni animate, editi da Zanichelli. LInsegnante Prof.ssa T. Maio Gli alunni 7

8 Valutazione Criteri per la correzione degli elaborati scritti In ogni compito verrà chiarito il punteggio da attribuire ad ogni esercizio (o ad ogni sezione del compito proposto) svolto esattamente, punteggio che verrà assegnato in base alle difficoltà presentate d stesso. Per la valutazione dei compiti verranno presi in considerazione i seguenti elementi: Interpretazione del testo Ordine e precisione nella presentazione dei dati, nella figura e nel procedimento Linearità e completezza nei passaggi Gli errori commessi verranno valutati con il seguente ordine di gravità decrescente: Errori di impostazione Mancanza di coerenza logica Errori di applicazione Errori algebrici Errori di calcolo Errori di ortografia per la valutazione degli elaborati si propone di utilizzare, già nel corso del biennio, la seguente griglia e le seguenti indicazioni. Criteri per la correzione degli elaborati scritti 8

9 In ogni compito verrà chiarito il punteggio da attribuire ad ogni esercizio (o ad ogni sezione del compito proposto)svolto esattamente, punteggio che verrà assegnato in base alle difficoltà presentate d stesso. Per la valutazione dei compiti verranno presi in considerazione i seguenti elementi : Interpretazione del testo Ordine e precisione nella presentazione dei dati, nella figura e nel procedimento Linearità e completezza nei passaggi Gli errori commessi verranno valutati con il seguente ordine di gravità Decrescente: Errori di impostazione -75% del punteggio assegnato Mancanza di coerenza logica -75% del punteggio assegnato Errori di applicazione -50% del punteggio assegnato Errori di procedura -50% del punteggio assegnato Errori algebrici -25% del punteggio assegnato Errori di calcolo -25% del punteggio assegnato Errori di ortografia e formali -10% del punteggio assegnato 9

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