PROGRAMMAZIONE DI FISICA

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1 PROGRAMMAZIONE DI FISICA Anno scolastico 2007/2008 CLASSE: 2AP Docenti: Controne Giorgio, Di Pancrazio Giordano, Azzaro Nicola Libro di testo: L indagine del mondo fisico - Elettromagnetismo Autori: M.E. Bergamaschini, P.Marazzini, L. Mazzoni Editore: Carlo Signorelli Editore

2 CONTENUTI (Modulo) PREREQUISITI 1 Grandezze fisiche e loro misura 1.1 Richiamo di concetti matematici Grandezze fisiche e necessità di un linguaggio matematico Numeri scritti in notazione scientifica Operazioni tra numeri in notazione scientifica. 1.2 Criteri per una corretta valutazione di una misura Errori accidentali e sistematici Sensibilità e portata di uno strumento Cifre significative ed arrotondamento. 1.3 Misure di lunghezza L unità di misura della lunghezza,multipli e sottomultipli Misure con calibro ventesimale. 1.4 Misure dirette e indirette Misure indirette e valutazione dell incertezza della misura. 1.5 Misure di massa Peso di un corpo Densità. 1.6 Tipologia delle grandezze fisiche Grandezze fondamentali e derivate Grandezze scalari e vettoriali Prime operazioni con i vettori. di leggere e comprendere un testo per la scuola media inferiore. Conoscenza delle quattro operazioni aritmetiche, del concetto di elevamento a potenza, del concetto di radice quadrata e cubica Discreta abitudine all uso del calcolo mentale. di utilizzare una calcolatrice che consenta di eseguire le operazioni sopra indicate. Conoscenza dei primi elementi di geometria piana, in particolare del concetto di similitudine dei triangoli. Conoscenza del teorema di Pitagora. Conoscenza delle regole geometriche per il calcolo di aree e volumi di superfici e solidi comuni; in particolare quelle relative al triangolo rettangolo, al rettangolo, al trapezio, al cerchio, al parallelepipedo, alla sfera. Comprendere il concetto di grandezza fisica. Rendersi conto di alcuni caratteri generali delle grandezze fisiche che consentono di raggrupparle in categorie distintive. Conoscere diversi tipi di strumenti di misura e le loro caratteristiche. Acquisire i criteri per esprimere concettualmente la misura di una grandezza fisica. Prendere contatto, attraverso l esecuzione e l analisi di attività di laboratorio di varia natura, con un certo numero di grandezze fisiche che svolgono un ruolo fondamentale nell intera costruzione della fisica. Saper effettuare delle misure con diversi strumenti di misura. Essere in grado di raccogliere i dati ed elaborarli correttamente. Saper scrivere una relazione di Saper effettuare operazioni con i vettori. Esperienze di

3 CONTENUTI (Modulo) PREREQUISITI 2 La relazione funzionale tra grandezze fisiche 2.1 La dipendenza di proporzionalità diretta Rappresentazione di una coppia di valori in un sistema di assi cartesiani La dipendenza massa-volume per corpi realizzati con lo stesso materiale La dipendenza forzaallungamento per una molla. 2.2 La dipendenza di proporzionalità inversa La dipendenza pressionevolume per un gas La dipendenza intensità di corrente-resistenza per un circuito elettrico. Conoscere il significato e le unità di misura delle grandezze fisiche introdotte nel Modulo 1. Saper tradurre il valore della massa di un corpo nel valore del suo peso corrispondente espresso in newton. Saper valutare il risultato di una misura o di una serie di misure secondo i criteri illustrati nel Modulo 1. Conoscere l uso degli strumenti di misura presentati nel Modulo 1. Saper dedurre la dipendenza funzionale tra due grandezze a partire dalla rappresentazione grafica dei loro valori sperimentali. Saper riconoscere analogie e differenze tra dipendenze funzionali diverse. Imparare a rappresentare su grafici cartesiani un insieme di coppie di valori, dedotti da opportuni esperimenti, relative a due grandezze fisiche interdipendenti. Saper tracciare la curva che meglio rappresenta l andamento dei punti rappresentativi delle coppie di valori. Saper rappresentare sui grafici medesimi le incertezze che caratterizzano le misure eseguite. Esperienze di

4 CONTENUTI (Modulo) PREREQUISITI 3 Forze ed equilibrio 3.1 Forze e casi particolari di equilibrio La forza come grandezza vettoriale Componenti di un vettore Regola del parallelogramma Equilibrio di un corpo su un piano inclinato Equilibrare un peso appeso ad un asta obbligata a ruotare intorno a un asse fisso. Conoscere il concetto di grandezza vettoriale e saper eseguire la sua rappresentazione mediante vettori. Saper eseguire la somma di vettori mediante la regola del parallelogramma. Conoscere il concetto di forza e la sua unità di misura secondo il S.I. Completare le conoscenze relative al calcolo vettoriale. Acquisire il concetto di forza di attrito e comprendere il suo ruolo nella definizione delle condizioni di equilibrio di un corpo appoggiato. Imparare a far uso del calcolo vettoriale, mediante la risoluzione di semplici problemi di equilibrio. Saper individuare le condizioni di equilibrio di un corpo sul piano inclinato. Esperienze di

5 CONTENUTI (Modulo) PREREQUISITI 4 L atomo 4.1 All interno dell atomo La natura elettrica della materia Altri tipi di elettrizzazione Le particelle subatomiche I primi modelli atomici Il nucleo atomico. 4.2 Periodicità e configurazione elettrica Il modello atomico a livelli Distribuzione elettronica e periodicità La tavola periodica. 4.3 Dagli atomi alle molecole Il modello atomico a livelli Il legame chimico I legami covalente e ionico Struttura delle sostanze. Possedere il concetto generale di grandezza fisica. Conoscere e saper utilizzare la notazione scientifica. Conoscere la dipendenza di proporzionalità diretta ed inversa fra grandezze fisiche. Saper dedurre la dipendenza fra due grandezze fisiche a partire dalla loro rappresentazione grafica (istogramma) Conoscere i diversi tipi di elettrizzazione della materia. Saper distinguere le particelle subatomiche che costituiscono un atomo. Conoscere la tavola periodica degli elementi. Saper individuare sulla tavola periodica un atomo partendo dalla sua configurazione elettronica. Essere in grado di riconoscere le dipendenze fra le proprietà caratteristiche degli atomi attraverso la tavola periodica. Comprendere che gli atomi in natura tendono a legarsi fra loro per formare diversi composti. Saper risolvere semplici esercizi sui legami fra atomi. Utilizzo del testo: Il nuovo, la materia - Vol. B Autori: S. Passannanti, C. Sbriziolo. Tramontana editrice. Eventuali esperienze di Eventuali relazioni di

6 CONTENUTI (Modulo) PREREQUISITI 5 Fenomeni termici 5.1 Calore e temperatura Caldo, freddo e tiepido Il calore, l equilibrio termico e la temperatura Le scale termiche Il calore e la variazione di temperatura Unità di misura del calore e del calore specifico Temperatura di equilibrio di una mescolanza Misure di calore specifico. Possedere il concetto generale di grandezza fisica. Conoscere il significato di dipendenza di due grandezze. Saper valutare il risultato di una misura applicando criteri di approssimazione e di propagazione degli errori. Conoscere i concetti di massa e tempo e saperne eseguire la misura. Comprendere il concetto di equilibrio termico e acquisire il concetto di temperatura. Comprendere la relazione tra calore fornito a un corpo e variazione della sua temperatura. Comprendere il concetto di calore come scambio di energia. Saper calcolare la temperatura di equilibrio di una mescolanza. Imparare ad applicare la relazione tra calore e variazione di temperatura alla determinazione sperimentale del calore specifico. Esperienze di Appunti sulla temperatura di equilibrio di una mescolanza.

7 CONTENUTI (Modulo) PREREQUISITI 6 La luce come insieme di raggi Conoscere gli elementi Acquisire il concetto Prendere in esame i fondamentali della di raggio di luce. fenomeni di riflessione 6.1 Il modello del raggio di luce geometria euclidea, in Conoscere e saper e rifrazione della luce La propagazione rettilinea particolare i teoremi riconoscere i due e saperli interpretare della luce I raggi di luce sono riflessi. relativi all uguaglianza e fenomeni riguardanti mediante il modello di Esperienze di Verifica sperimentale delle alla similitudine tra il comportamento raggio di luce, sulla leggi della riflessione. triangoli. della luce: riflessione base dei concetti che I raggi di luce sono rifratti. Avere una buona e rifrazione. fondano la geometria Verifica sperimentale delle leggi della rifrazione. familiarità con li metodo della dimostrazione Rendersi conto dei limiti interpretativi euclidea. Saper descrivere il Una formula per la seconda proprio della geometria del modello di raggio comportamento della legge della rifrazione. euclidea. di luce. luce nel caso degli Indice di rifrazione e sue Saper applicare i criteri di specchi e delle lenti. proprietà. approssimazione per la La riflessione totale. 6.2 Gli specchi e le lenti valutazione del risultato di Visione diretta e visione di una misura. immagini. Saper realizzare e saper Specchi sferici. interpretare un grafico, Verifica sperimentale della relazione dei punti coniugati costruito con dati sperimentali, che esprima per uno specchio sferico. la correlazione tra Costruzione geometrica grandezze fisiche. dell immagine prodotta da specchi sferici Le lenti Verifica sperimentale della relazione dei punti coniugati per una lente convergente Costruzione geometrica dell immagine prodotta da una lente Strumenti ottici. CONTENUTI (Modulo) PREREQUISITI

8 Conoscenze Competenze/ 7 Campo elettromagnetico 7.1 Forza e campo elettrico Effetti elettrici e ipotesi per interpretarli Formazione di carica elettrica sui corpi macroscopici La forza fra cariche elettriche Definizione operativa e formale del campo elettrico Rappresentazione del campo elettrico e linee di campo Sintesi formale delle proprietà del vettore campo elettrico. 7.2 Campo gravitazionale Il campo gravitazionale Campo elettrico e gravitazionale a confronto. Conoscere il concetto di grandezza vettoriale e saper eseguire la sua rappresentazione mediante vettori. Saper eseguire la somma di due o più vettori a partire dalle loro componenti valutate rispetto ad un opportuno sistema di assi cartesiani ortogonali. Conoscere il concetto di forza. Acquisire il concetto di carica elettrica e cogliere il significato della legge di Coulomb in modo da saperla applicare in alcuni casi semplici. Acquisire la definizione di campo elettrico e saperla applicare per determinare il campo elettrico in alcuni casi semplici. Essere in grado di eseguire il prodotto vettoriale tra due vettori. Saper rappresentare il campo elettrico con le opportune linee di forza. Riconoscere l analogia tra campo elettrico e gravitazionale.