PIANO di LAVORO A. S. 2013/ 2014

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1 Nome docente Domenico Lo Moro Nome docente tecnico-pratico Roberto Raverta Materia insegnata Fisica Classe Testo in adozione Seconda E ITIS Fisica lezioni e problemi. Termodinamica, Onde ed elettromagnetismo - Vol. 2 G. Ruffo Ed. Zanichelli

2 La classe è composta da 28 allievi che, nel complesso, hanno un comportamento corretto. Tuttavia lo studio a casa è molto discontinuo e non sempre svolgono gli esercizi assegnati. Si riscontra, inoltre, un discreto numero di ragazzi che presenta notevoli difficoltà e numerose lacune di base. Finalità generali della disciplina Attraverso lo studio della disciplina si deve essenzialmente concorrere alla formazione della personalità dell'allievo e favorire lo sviluppo di una cultura armonica tale da consentire una comprensione critica del presente e costruire una solida base per la professionalità futura. Pertanto, gli obiettivi generali che bisogna tener costantemente presenti nello studio della fisica sono molteplici ed il raggiungimento degli stessi è legato alla realtà scolastica cui l'insegnamento è rivolto. Pur condividendo tutti gli obiettivi indicati nei programmi ministeriali, qui di seguito ne riporto alcuni che ritengo più significativi: - comprensione dei procedimenti caratteristici dell'indagine scientifica; - acquisizione dei contenuti e metodi finalizzati ad un adeguata interpretazione della natura; - acquisizione di un corretto linguaggio e delle capacità di fornire e ricevere informazioni; - comprensione delle potenzialità e dei limiti delle conoscenze scientifiche; - acquisire una certa capacità d analisi, di sintesi e di formulare ipotesi; - acquisire capacità di affrontare problematicamente i fenomeni fisici e problemi concreti abituandoli al rispetto dei fatti, al vaglio ed alla ricerca di un riscontro obiettivo delle proprie ipotesi. In particolare gli obiettivi specifici che mi propongo di far perseguire con l attività sperimentale (laboratorio) sono: - sviluppare la capacità di porre semplici esperimenti atti a fornire risposte a problemi di natura fisica; - imparare a descrivere le apparecchiature e le procedure utilizzate; - sviluppare abilità operative connesse con l'uso degli strumenti Competenze attese dai ragazzi alla fine del biennio: - analizzare un fenomeno o un problema riuscendo ad individuare gli elementi significativi,le relazioni, i dati superflui, quelli mancanti, e riuscendo a collegare premesse e conseguenze; - eseguire in modo corretto semplici misure con chiara consapevolezza delle operazioni effettuate e strumenti utilizzati; - raccogliere, ordinare e rappresentare i dati ricavati, valutando gli ordini di grandezza e le approssimazioni, evidenziando l'incertezza associata alla misura; - esaminare i dati e ricavare informazioni significative da tabelle, grafici ed altra documentazione; - porsi problemi e prospettare soluzioni e modelli; - inquadrare in un medesimo schema logico situazioni diverse riconoscendo analogie o differenze, proprietà varianti ed invarianti; - trarre semplici deduzioni teoriche e confrontarle con i risultati sperimentali

3 Metodologia, contenuti e strumenti L attività didattica sarà sviluppata per moduli suddivisi per unità didattiche, nella loro stesura ho preferito non dare indicazioni sui tempi, poiché questi sono strettamente legati ai ritmi di apprendimento dei ragazzi. Per quanto riguarda la linea metodologica, questa, come sempre, verrà svolta in tre momenti interdipendenti: 1) elaborazione teorica; 2) applicazione dei contenuti acquisiti attraverso esercizi e problemi; 3) realizzazione di esperimenti. Per l elaborazione teorica la metodologia utilizzata sarà quella di fare lezioni non del tutto espositive, ma problematiche, poste come provocazione dove cercherò di essere essenzialmente un elemento di stimolo, di coordinazione, li aiuterò nell analisi e favorirò la sintesi che dovrà scaturire, possibilmente, dagli stessi allievi. Come supporto a tale linea metodologica useremo il metodo sperimentale; le esercitazioni di laboratorio dovranno condurre attraverso l osservazione del fenomeno e delle grandezze che entrano in gioco alla deduzione, o anche solo alla verifica, delle leggi che lo governano. Si riporta il contenuto del programma mettendo in evidenza le conoscenze e le abilità che devono acquisire i ragazzi : MODULO A RICHIAMI Unità 1 - Richiami (programma primo anno) - Sistemi di misura, grandezze derivate e fondamentali - Operazioni vettoriali - Scomposizione di un vettore - Calcolo delle componenti perpendicolare - Seno, coseno e tangente di un angolo - Somma di più vettori come somma delle componenti verticali - Teoria degli errori MODULO B - CARICHE E CORRENTI ELETTRICHE Unità 1 - Carica elettrica legge di Coulomb - Corpi elettrizzati e loro interazioni - Elettroscopio - Interpretazione dei fenomeni di elettrizzazione - Induzione elettrostatica, polarizzazione - Legge di Coulomb

4 - La costante elettrica relativa - Distribuzione della carica elettrica sulla superficie dei conduttori, densità superficiale della carica elettrica. - La differenza tra conduttori e isolanti - Come si osserva un corpo elettrizzato per mezzo di un elettroscopio - I vari modi di elettrizzazione - La legge di Coulomb - Come si distribuisce la carica su un conduttore - Ripetere esperienze di elettrizzazione - Determinare la forza di interazione tra due o più cariche Laboratorio: Elettrizzazione per strofinio, per contatto e per induzione. Unità 2 - Campo elettrostatico - Concetto di campo elettrico - Campo el. di una carica puntiforme - Linee di forza di un campo elettrico - Principio di sovrapposizione degli effetti - Flusso del campo elettrico - Teorema di Gauss - Flusso del campo elettrico generato da una carica puntiforme - Campo el. generato da una lastra carica; campo el. generato da un condensatore piano - Moto di una carica nel campo el. di un condensatore - Lavoro del campo elettrico (campo uniforme e campo di una carica puntiforme ) - Energia potenziale elettrica nel campo uniforme e nel campo generato da una carica puntiforme - Potenziale elettrico - Superficie equipotenziali - Campo e potenziale di un conduttore in equilibrio elettrostatico - Condensatori - Concetto di campo di forza - Concetto di linea di forza - Caratteristiche del campo gravitazionale e del campo elettrostatico - Applicazioni del teorema di Gauss (es. per determinare il campo elettrico di una piastra.) - Concetti di lavoro,energia potenziale e potenziale di una carica - Capacità e lavoro di carica di un condensatore. - Tracciare le linee di forza di un campo elettrico generato da più cariche - Applicare il principio di sovrapposizione degli effetti - Determinare la traiettoria della carica lanciata in un campo elettrico

5 Unità 3 - La corrente elettrica continua - Il circuito elettrico e la corrente - La resistenza elettrica - Leggi di Ohm - Resistività e temperatura - Resistenze in serie e in parallelo - Generatori di ddp - Effetto Joule e potenza elettrica - Analizzare un semplice circuito - Determinare la resistenza equivalente - Determinare teoricamente le correnti che circolano in un circuito - Verificare le leggi di Ohm - Realizzare un semplice circuito - Saper introdurre opportunamente amperometro e voltmetro in un circuito Laboratorio: Esperienze su circuiti vari MODULO C ELETTROMAGNETISMO Unità 1 - Elettromagnetismo 1 - Magneti e loro interazioni - Il campo magnetico - Il c. magnetico delle correnti (filo rettilineo, spira circolare e solenoide) - Il vettore induzione magnetica B, regola della mano destra e delle tre dita della mano sinistra - Interazione corrente-corrente, legge di Biot- Savart - Induzione magnetica di una spira circolare ed un solenoide, flusso dell'induzione magnetica - momento torcente di una spira percorsa da corrente ed immersa in un campo magnetico - Motore elettrico a corrente continua - Concetti elementari sul magnetismo - Definizione e caratteristiche del campo magnetico - Flusso del campo magnetico - Interazioni tra correnti e campi magnetici e loro applicazioni - Funzionamento di un motore elettrico a corrente continua - Ripetere l'esperimento di Oesterd.

6 - Tracciare le linee di forza di un campo magnetico LABORATORIO - Esperimento di Oesterd. - Spettri magnetici. - Interazione corrente-corrente. Unità 2- Elettromagnetismo 2 - Forza di Lorentz e moto di una carica elettrica immersa in un campo magnetico - Prima e seconda esperienza di Faraday; leggi di Faraday-Newmann e di Lenz - Induttanza di un circuito, autoinduzione elettromagnetica, extracorrenti di chiusura e di apertura di un circuito - Mutua induzione - Produzione di corrente alternata mediante campi magnetici: alternatori - Trasformatori - Ricavare la legge di Lorentz - Leggi di Faraday-Newmann e Lenz - Funzionamento degli alternatori e dei trasformatori - Concetti di: induttanza, autoinduzione e mutua induzione - Stabilire la traiettoria di una carica in moto in un campo magnetico - Determinare la dipendenza tra intensità di corrente indotta e variazione del flusso del campo magnetico MODULO D TERMOLOGIA Unità 1 - TERMOLOGIA - La misura della temperatura - La dilatazione termica - La legge fondamentale della termologia - L equilibrio termico - Cambiamenti di stato - Cenni di termodinamica - L unità di misura della temperatura - La legge della dilatazione lineare - Che cos è il calore specifico - La legge fondamentale della termologia - La legge dell equilibrio termico

7 - Cos è il calore latente di fusione - Cos è il potere calorifico di un combustibile - Cos è l equivalente in acqua del calorimetro - Applicare la legge fondamentale della termologia - Determinare la temperatura di equilibrio - Valutare sperimentalmente il calore specifico di una sostanza - Calcolare l equivalente in acqua del calorimetro MODULO E I FENOMENI LUNINOSI Unità 1 I fenomeni luminosi - Cenni sulle sorgenti ottiche - Sostanze trasparenti e opache - Il cammino rettilineo della luce - Specchi piani e sferici - Riflessione - Costruzione delle immagini con gli specchi piani e sferici - Equazione dei punti coniugati - Concetto di raggio di luce - Propagazione della luce - Leggi della riflessione - La diffusione della luce - La relazione tra i punti coniugati per gli specchi sferici - Costruire un "raggio di luce" - Determinare le leggi della riflessione - Costruire immagini con gli specchi piani e sferici Laboratorio - Verifica delle leggi della riflessione - Verifica dell'equazione dei punti coniugati Unità 2 I fenomeni luminosi 2 - Rifrazione - L'angolo limite - Lenti convergenti e divergenti - Costruzione delle immagini con le lenti - Lenti di ingrandimento,microscopi e cannocchiali - Comportamento della luce quando si muove in due mezzi diversi - Le leggi della rifrazione

8 - Principio di reversibilità del cammino ottico - Significato di angolo limite e di riflessione totale - La relazione tra i punti coniugati - Funzionamento dei cannocchiali e del microscopio - Determinare le leggi della rifrazione - Determinare il fuoco di una lente convergente - Costruire l'immagine di un oggetto per mezzo di una lente convergente Valutazione: La valutazione degli allievi sarà soprattutto orale e mirante a verificare sia lo studio della parte teorica, sia la comprensione delle esercitazioni di laboratorio e quindi delle leggi che regolano il fenomeno stesso. Tuttavia, dato il numero dei ragazzi sarà opportuno eseguire anche delle verifiche scritte sia sotto forma di problemi sia come test. Nel primo quadrimestre sarà espresso un voto per l attività pratica di laboratorio e uno per l orale. La valutazione di ogni argomento terrà conto del grado di raggiungimento degli obiettivi specifici. Attività di recupero: L attività di recupero sarà svolta all interno della classe durante le ore di lezione oppure durante le ore di laboratorio quando la classe, dato l elevato numero di allievi, sarà suddivisa in due gruppi. Pinerolo, lì 12/11/2013 I DOCENTI