PROGRAMMAZIONE FISICA PRIMO BIENNIO. Liceo Scientifico

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1 PROGRAMMAZIONE FISICA PRIMO BIENNIO Liceo Scientifico Corsi Tradizionali Corsi Scienze Applicate Anno scolastico

2 Programmazione di Fisica Primo Biennio pag. 2 / 6 FISICA - PRIMO BIENNIO FINALITÀ Comprendere la specificità del linguaggio scientifico Utilizzare metodi, strumenti e modelli matematici Evidenziare gli aspetti storici e filosofici della fisica Integrare teorie, modelli e sperimentazione OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO osservare un fenomeno, descriverlo e formulare ipotesi esplicative individuare variabili, costanti ed elementi trascurabili in un esperimento ordinare e rappresentare graficamente i dati leggere ed interpretare un grafico verificare una legge fisica nei limiti dell'incertezza della misura individuare relazioni di proporzionalità diretta e di proporzionalità inversa tra le grandezze servirsi di strumenti matematici per indagare i fenomeni cogliere l'interazione reciproca tra il progresso scientifico e l'evoluzione della società, considerata nei suoi aspetti tecnologico ed ambientale sintetizzare le linee essenziali di una argomentazione annotando correttamente le ipotesi di partenza, le eventuali formule, i nessi logici e le conclusioni IN USCITA DAL PRIMO BIENNIO conoscere le varie fasi del metodo scientifico conoscere la problematica della raccolta delle misure e delle loro incertezze saper usare gli strumenti di misura di un laboratorio saper svolgere esperimenti quantitativi in laboratorio, con relativa relazione saper utilizzare adeguatamente i simboli delle grandezze fisiche e il linguaggio scientifico saper risolvere semplici problemi nell ambito della meccanica unidimensionale, ottica geometrica, termometria e calorimetria.

3 Programmazione di Fisica Primo Biennio pag. 3 / 6 CLASSE PRIMA Operare con le grandezze fisiche e le loro unità di misura. Eseguire equivalenze fra unità di misura. Rappresentare un numero in notazione scientifica e valutarne l ordine di grandezza. Calcolare il valore di espressioni numeriche ed eseguire equivalenze usando proprietà delle potenze del 10. Ricavare formule inverse. IL METODO SCIENTIFICO E LA MISURA Metodo scientifico. Concetto di grandezza fisica. Grandezze fondamentali e derivate. Unità di misure del S.I. Notazione scientifica e ordine di grandezza di un numero. Operazioni fra numeri usando le potenze del 10. Equivalenze mediante l uso delle potenze del 10. Formule dirette e formule inverse. Scrivere una relazione di laboratorio. Valutare le caratteristiche di strumenti di misura. Eseguire una misura e valutare la sua incertezza. Confrontare la precisione di due misure. Valutare la media di una serie di misure, la semidispersione e l'errore statistico. Struttura di una relazione di laboratorio. Caratteristiche di uno strumento di misura. Concetto di incertezza di una grandezza fisica. Errori sistematici e casuali. Concetto di precisione di una misura. Misure dirette ripetute di una grandezza fisica: Rappresentare i dati sperimentali in un grafico, - media aritmetica delle misure, tenendo conto degli errori di misura. - semidispersione, Scrivere una misura diretta con il numero corretto - errore statistico. di cifre significative e arrotondarla. Calcolare l'errore della misura indiretta di una grandezza fisica. Usare il corretto numero di cifre significative nei calcoli di una misura indiretta. Riconoscere, rappresentare la relazione tra grandezze con tabella, grafico cartesiano e funzione matematica Cifre significative e arrotondamento di una misura. Misure indirette: propagazione degli errori e cifre significative nei calcoli di una misura indiretta. Relazioni di proporzionalità diretta e inversa e dipendenza lineare tra grandezze fisiche e rappresentazione grafica. I VETTORI Distinguere grandezze scalari e vettoriali. Operare con i vettori: sommare, sottrarre, moltiplicare un vettore per uno scalare, scomporre i vettori graficamente, calcolare le componenti cartesiane di un vettore. Rappresentare i vettori in un sistema cartesiano. Grandezze scalari e vettoriali. Somma di due o più vettori. Differenza fra due vettori. Prodotto di un vettore per uno scalare. Scomposizione di un vettore lungo due direzioni date. Componenti cartesiane di un vettore. Funzioni goniometriche di un angolo. LE FORZE E L EQUILIBRIO Misurare una forza con un dinamometro. Concetto di forza Applicare la legge di Hooke. Forza elastica e legge di Hooke Distinguere tra massa e peso. Massa e forza peso Comporre e scomporre le forze e analizzarne Forza normale a un piano. Tensione di una fune l'effetto su un corpo rigido. Forza di attrito statico Risolvere situazioni concrete di equilibrio di oggetti. Equilibrio di oggetti lungo il piano inclinato. Equilibrio di oggetti appesi a funi OTTICA GEOMETRICA Ricavare semplici immagini mediante riflessione e rifrazione Leggi della riflessione della luce Leggi della rifrazione della luce Legge dei punti coniugati

4 Programmazione di Fisica Primo Biennio pag. 4 / 6 Attività laboratoriali Utilizzo di strumenti di misura: calibro, metro, cronometro, bilancia, dinamometro. Misure dirette e ripetute di una grandezza, analisi degli errori casuali. Elaborazione dati con un foglio elettronico. Misure indirette: area, volume, densità. Scomposizione di un vettore, somma e differenza di vettori con riga, goniometro e carta millimetrata. Determinazione di relazioni tra grandezze fisiche: per esempio verifica della legge di Hooke e della relazione fra sezione e altezza di recipienti cilindrici di pari volume. Equilibrio di un oggetto sul piano inclinato. Misura del coefficiente di attrito statico. Esperienze con il banco ottico. Obiettivi minimi da conseguire in fisica al termine del primo anno: conoscere le grandezze fisiche e le loro unità di misura eseguire equivalenze fra unità di misura utilizzare la notazione scientifica valutare l ordine di grandezza di un numero eseguire una misura e valutare la sua incertezza usare strumenti di misura: bilancia, calibro, metro, cronometro, dinamometro confrontare la precisione di due misure calcolare la media e la semidispersione su una serie di misure ripetute calcolare l errore su somma, differenza, prodotto e rapporto di misure rappresentare in grafico i dati sperimentali individuare la proporzionalità diretta e inversa fra grandezze conoscere le caratteristiche di un vettore sommare, sottrarre, scomporre graficamente vettori rappresentare i vettori in un sistema di riferimento cartesiano conoscere il concetto di forza e la sua unità di misura distinguere tra massa e peso conoscere ed applicare la legge di Hooke conoscere le condizioni di equilibrio di un corpo conoscere le leggi della riflessione e le leggi della rifrazione della luce

5 Programmazione di Fisica Primo Biennio pag. 5 / 6 CLASSE SECONDA Calcolare la pressione di una forza. Applicare il principio di Pascal e la legge di Stevin. Calcolare la spinta di Archimede. Applicare le condizioni di galleggiamento. Calcolare il peso apparente in un fluido. Conoscere la pressione atmosferica. Calcolare lo spostamento fra due posizioni, la velocità media e l accelerazione media. Applicare le leggi del moto rettilineo uniforme e uniformemente accelerato in situazioni concrete. Costruire i diagrammi s-t e v-t del moto di un corpo e ricavare da essi le caratteristiche del moto. Risolvere problemi sulla caduta libera. Applicare i principi della dinamica per risolvere problemi sul moto. Eseguire l analisi delle forze agenti su un corpo per determinare le caratteristiche del moto del corpo. Calcolare il lavoro compiuto da una forza. Modellizzare semplici situazioni grazie all energia. Applicare il principio di conservazione dell energia meccanica in situazioni semplici. Passare dalla scala Celsius alla scala Kelvin e viceversa. Utilizzare le leggi della dilatazione termica. Applicare la legge fondamentale della calorimetria. Attività laboratoriali I FLUIDI E LA FLUIDOSTATICA CINEMATICA UNIDIMENSIONALE Concetto di pressione. Fluidi: Principio di Pascal. Legge di Stevin. Spinta di Archimede. Galleggiamento dei corpi. Concetto di peso apparente in un fluido. Pressione atmosferica. Traiettoria del moto e sistema di riferimento. Spostamento fra due posizioni lungo una retta. Velocità media e velocità istantanea. Accelerazione media e istantanea. Moto rettilineo vario. Moto rettilineo uniforme. Moto rettilineo uniformemente accelerato. Diagramma spazio-tempo, diagramma velocitàtempo e deduzione delle caratteristiche del moto Caduta libera dei gravi. Accelerazione di gravità. DINAMICA UNIDIMENSIONALE TERMOMETRIA E CALORIMETRIA Verifica del Principio di Pascal e della legge di Stevin. Verifica del Principio di Archimede. I tre principi della dinamica. Concetto di sistema di riferimento inerziale e di massa inerziale. Forza di attrito dinamico. Lavoro e potenza. Energia cinetica. Energia potenziale. Energia meccanica e suo principio di conservazione. Concetto di temperatura. Scala Celsius e Kelvin. Dilatazione termica. Concetto di calore e di calore specifico. Legge fondamentale della calorimetria. Utilizzo della rotaia per l analisi dei moti rettilinei ed elaborazione dei dati relativi con foglio elettronico. Utilizzo della rotaia rettilinea per la verifica del 2 principio della dinamica. Utilizzo della macchina di Atwood per creare moti uniformemente accelerati. Utilizzo di termometri con diverse sensibilità. Utilizzo del calorimetro delle mescolanze.

6 Programmazione di Fisica Primo Biennio pag. 6 / 6 Obiettivi minimi da conseguire in fisica al termine del secondo anno: conoscere il concetto di pressione conoscere il principio di Pascal conoscere ed applicare la legge di Stevin e il principio di Archimede conoscere le caratteristiche della pressione atmosferica conoscere la velocità e l accelerazione media di un corpo conoscere ed applicare le leggi del moto rettilineo uniforme conoscere ed applicare le leggi del moto rettilineo uniformemente accelerato ricavare dal grafico le caratteristiche di un moto conoscere i tre principi della dinamica eseguire l analisi delle forze agenti su un corpo conoscere il lavoro, la potenza, l energia cinetica conoscere l energia potenziale della forza peso conoscere il principio di conservazione dell energia meccanica distinguere fra temperatura e calore conoscere la scala Kelvin e la scala Celsius conoscere le caratteristiche della dilatazione termica conoscere ed applicare la legge fondamentale della calorimetria VALUTAZIONI E VERIFICHE - FISICA BIENNIO Per entrambi i periodi è previsto un voto unico, anche in conformità con la C.M. n 89 del 18/10/2012. Per elaborare il giudizio finale e quello intermedio si terrà conto dei risultati conseguiti nelle prove di verifica sia orali che scritte. Il dipartimento disciplinare delibera che il numero minimo di verifiche necessarie per elaborare la valutazione è di: due prove per ciascun periodo di cui almeno una per lo scritto. Le verifiche sono articolate in prove scritte con esercizi applicativi e prove per l orale che possono essere interrogazioni orali integrate o sostituite da verifiche scritte, come test eventualmente anche all'elaboratore, questionari, da esercitazioni da posto o alla lavagna, da brevi interventi individuali, relazioni anche su esperienze di laboratorio. In particolare, per il numero esiguo di ore settimanali, le verifiche potranno essere proposte in sola forma scritta con la eventuale riserva di sottoporre a ulteriore verifica orale gli alunni che mostreranno evidenti difficoltà. Per la valutazione si tiene conto: delle conoscenze possedute; delle abilità acquisite nelle applicazioni, anche in situazioni nuove; della qualità dell'esposizione; dell impegno e della partecipazione al dialogo educativo del progresso rispetto alla situazione di partenza.