Liceo Scientifico Statale G. Galilei Via A. Moro, Borgomanero (NO) - Tel. e Fax PIANO DI LAVORO DI FISICA, CLASSE SECONDA

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1 Liceo Scientifico Statale G. Galilei Via A. Moro, Borgomanero (NO) - Tel. e Fax PIANO DI LAVORO DI FISICA, CLASSE SECONDA Anno Scolastico CLASSE 2A DOCENTE Baccalaro Caterina 2B Valsesia Emanuela 2C, 2D Zanetta Michela 2F Manfredi Michela FINALITÀ Tenuto conto delle premesse e delle indicazioni metodologiche contenute nei Programmi di Fisica per il biennio del Liceo Scientifico, l'insegnamento della Fisica nel biennio si articola nella trattazione di due temi fondamentali: la materia e le sue proprietà, trattate nel primo anno, e il tema dell'energia e delle sue trasformazioni, trattato al secondo anno. OBIETTIVI FORMATIVI saper analizzare fenomeni e problemi individuando le relazioni tra i dati a disposizione e collegando premesse e conseguenze. saper eseguire misure di grandezze in modo corretto e consapevole saper ordinare e rappresentare i dati relativi a un esperimento o a un problema saper utilizzare in modo corretto il linguaggio scientifico saper formulare e verificare le ipotesi di lavoro coerentemente con i dati a disposizione saper esprimere concetti e risultati in modo chiaro e preciso abituarsi a porre domande saper partecipare in modo attivo e costruttivo al lavoro di gruppo e alla stesura delle relazioni sulle esperienze. OBIETTIVI DIDATTICI conoscere i criteri per l'esecuzione delle misure di grandezze e per la valutazione degli errori conoscere i principi fisici relativi ai fenomeni trattati saper eseguire correttamente le misure valutandone l'errore; saper ordinare ed analizzare i dati mediante tabelle e grafici; saper individuare relazioni tra le variabili in gioco in un esperimento; saper formulare e verificare ipotesi di lavoro; saper applicare modelli interpretativi studiati a situazioni note e ad altre riconducibili a casi già discussi. OBIETTIVI MINIMI Acquisire e saper usare correttamente la terminologia specifica della disciplina Possedere una conoscenza di base degli argomenti trattati Saper ricavare informazioni significative da una tabella o grafico Essere in grado di comprendere il testo di un problema e saperlo risolvere utilizzando adeguati strumenti matematici U.D. 7 : LA DESCRIZIONE DEL MOTO CONTENUTI PER UNITÀ DIDATTICHE CINEMATICA Caratterizzare il moto di un punto materiale. Comprendere la legge oraria del moto. Comprendere il concetto di sistema di riferimento. Distinguere velocità media e velocità istantanea. Comprendere e interpretare un grafico spazio-tempo. Comprendere il moto rettilineo uniforme. Definire il moto rettilineo. Eseguire equivalenze tra unità di misura. Utilizzare correttamente la rappresentazione grafica. Mettere in relazione il grafico spazio-tempo e il grafico velocità-tempo. Dimostrare la legge del moto rettilineo uniforme. Calcolare l istante di tempo. Caratterizzare il moto vario su una retta. 1

2 Dedurre la velocità istantanea dal grafico spazio-tempo. Comprendere e interpretare un grafico velocità-tempo. Comprendere il moto rettilineo uniformemente accelerato con partenza da fermo e con partenza in velocità. Definire il concetto di velocità Distinguere i concetti di posizione e spostamento nello spazio. Distinguere i concetti di istante e intervallo di tempo. Definire la traiettoria. Definire il concetto di accelerazione. Definire il concetto di velocità istantanea. Definire il concetto di accelerazione media e accelerazione istantanea. Utilizzare correttamente la rappresentazione grafica. Descrivere il grafico spazio-tempo del moto uniformemente accelerato. Descrivere il moto dei corpi in caduta libera. Dimostrare la legge della velocità. Dimostrare la legge generale della posizione. Mettere il relazione il grafico della velocità e il grafico dell accelerazione. Descrivere il moto dovuto al lancio verticale verso l alto Il moto di un punto materiale Sistemi di riferimento Distanza percorsa e spostamento Legge oraria del moto Diagrammi spazio-tempo Velocità media e sua interpretazione grafica Velocità istantanea e sua interpretazione grafica L accelerazione media e l accelerazione istantanea Relazione tra velocità e tempo Il grafico velocità-tempo La legge oraria del moto rettilineo uniformemente accelerato Relazione tra velocità e spostamento Effetto della resistenza dell aria sulla caduta libera L accelerazione di gravità Caduta libera Il lancio verticale verso il basso Il lancio verticale verso l alto U.D. 8 : I MOTI DEL PIANO Descrivere i sistemi di coordinate. Descrivere i moti nel piano con grandezze vettoriali. Comprendere la composizione dei moti. Comprendere il moto di un proiettile. Comprendere il moto circolare uniforme. Comprendere il moto armonico. Interpretare il grafico spazio-tempo del moto armonico. Definire il vettore spostamento. Definire il vettore velocità. Definire il vettore accelerazione. Definire traiettoria, altezza massima e gittata. Definire la velocità angolare. Definire l accelerazione centripeta. Descrivere la legge oraria del moto armonico. Definire la velocità istantanea del moto armonico. Definire l accelerazione del moto armonico. Dimostrare la legge dell accelerazione nel moto armonico. Il vettore posizione e spostamento Il vettore velocità e accelerazione La composizione dei moti Il moto parabolico Equazione del moto parabolico Gittata e massima altezza raggiunta Il moto circolare uniforme La velocità angolare 2

3 L accelerazione centripeta Il moto armonico L accelerazione nel moto armonico U.D. 9 : LE PRIME TRE LEGGI DELLA DINAMICA DINAMICA Identificare i sistemi di riferimento inerziali e non. Comprendere e formulare la prima, la seconda e la terza legge della dinamica Riconoscere il ruolo delle forze presenti in un sistema, con particolare riferimento al loro carattere vettoriale. Riconoscere le condizioni di equilibrio di un punto materiale e di un corpo rigido. Descrivere il moto lungo un piano inclinato. Applicare il diagramma delle forze per un sistema di corpi in movimento. Individuare le caratteristiche del moto parabolico ed esaminare la possibilità di scomporre un determinato moto in altri più semplici. Formulare la legge del moto armonico, esprimendo s, v e a in relazione alla pulsazione. Enunciare e applicare i principi della dinamica Analizzare il moto dei corpi quando la forza totale applicata è nulla. Mettere in relazione le osservazioni sperimentali e la formulazione dei principi della dinamica. Esprimere la relazione tra accelerazione e massa inerziale. Applicare le leggi fondamentali della dinamica. Applicare le condizioni di equilibrio a esempi concreti Calcolare l effetto dell attrito sul moto lungo il piano inclinato. Usare i diagrammi delle forze per determinare grandezze incognite. Analizzare il moto armonico di una massa attaccata a una molla. Analizzare il moto armonico di un pendolo. Il primo principio della dinamica I sistemi di riferimento inerziali Forza, accelerazione e massa Il secondo principio della dinamica Il terzo principio della dinamica la caduta lungo un piano inclinato il diagramma delle forze per un sistema di corpi in movimento l equilibrio del punto materiale l equilibrio del corpo rigido moto armonico del sistema massa-molla moto armonico del pendolo U.D. 10 : IL LAVORO E L ENERGIA Mettere in relazione forza, spostamento e lavoro compiuto. Analizzare la relazione tra lavoro prodotto e intervallo di tempo impiegato. Identificare le forze conservative e le forze non conservative. Formulare il principio di conservazione dell energia meccanica e dell energia totale. Riconoscere la capacità di compiere lavoro posseduta da un corpo in movimento oppure da un corpo che si trova in una data posizione. Calcolare il lavoro di una forza variabile Riconoscere le differenze tra il lavoro compiuto da una forza conservativa e quello di una forza non conservativa. Ricavare e interpretare l espressione matematica delle diverse forme di energia meccanica. Utilizzare il principio di conservazione dell energia per studiare il moto di un corpo in presenza di forze conservative. Valutare il lavoro delle forze dissipative e in base a quello prevedere il comportamento di sistemi fisici. il lavoro di una forza la potenza l energia cinetica il teorema dell energia cinetica le forze conservative e l energia potenziale: caso forza peso e forza elastica conservazione dell energia meccanica 3

4 forze non conservative e teorema lavoro-energia U.D. 11 e 12 : LA TERMOLOGIA TERMOLOGIA Definire la temperatura come grandezza fisica. Definire il calore come grandezza fisica. Definire l equivalenza tra calore e lavoro. Definire capacità termica e calore specifico. Conoscere le modalità di propagazione del calore. Introdurre i cambiamenti di stato di aggregazione della materia. Distinguere la scala termometrica Celsius dalla scala termometrica Kelvin. Mettere in relazione il calore con la temperatura e la massa di un corpo. Definire il calore latente di fusione e di vaporizzazione Descrivere il calorimetro e analizzare l applicazione a casi specifici. la temperatura il calore il calore specifico e la capacità termica la temperatura di equilibrio cambiamenti di stato di aggregazione METODOLOGIE DIDATTICHE Durante il biennio si cercherà di far acquisire agli studenti il metodo sperimentale tipico di questa scienza, perciò la presentazione dei vari argomenti verrà fatta con il metodo della "scoperta guidata" tutte le volte che sarà possibile. Attraverso l'attività sperimentale diretta, svolta in gruppo, lo studente verrà guidato alla costruzione di leggi mediante la discussione collettiva dei risultati, la riflessione personale, il confronto e la collaborazione con i compagni e con l'insegnante. Il laboratorio, quindi, sarà un momento molto importante dell'attività didattica e si baserà su esperienze relativamente semplici ma significative, legate ai contenuti delle varie unità didattiche. Verranno eseguiti esperimenti qualitativi per abituare all'osservazione critica e alla descrizione del fenomeno; gli esperimenti quantitativi saranno limitati ai casi che possono essere realisticamente portati a compimento, per non trasformare l'esperienza in una banale verifica di formule. Il computer potrà essere utilizzato soprattutto per la raccolta e l elaborazione dei dati sperimentali mediante tabelle e grafici, facendo uso del foglio elettronico Excel. Verrà proposta agli studenti, soprattutto come momento di riflessione e di rielaborazione personale, la risoluzione di esercizi e problemi che affrontino situazioni concrete per abituare lo studente a osservare la realtà, a porsi domande, a interpretare i fenomeni alla luce delle teorie studiate. VERIFICA E VALUTAZIONE La valutazione del rendimento degli alunni terrà conto degli obiettivi didattici raggiunti. Saranno anche elementi di valutazione la correttezza del linguaggio impiegato, la capacità di collegamento tra i diversi argomenti trattati, la capacità di orientarsi correttamente all'interno di una problematica nuova. Potranno essere effettuate verifiche di diverso genere, tra le quali: Colloqui aperti all interno del gruppo classe (formativi); Verifiche scritte valide per la valutazione orale (questionari, domande aperte, esercizi semplici). Verifiche scritte (risoluzione di esercizi e problemi). Interrogazioni individuali: almeno una per ogni quadrimestre solo in caso di situazioni insufficienti. Le valutazioni dovranno essere almeno quattro a quadrimestre (tra scritto e orale). Il voto sarà unico già nel primo quadrimestre. CRITERI PER L ATTIVITÀ DI RECUPERO E DI SOSTEGNO Un primo momento di recupero è svolto dall insegnante già nel corso delle lezioni settimanali ogniqualvolta si rende conto che un argomento non è stato adeguatamente assimilato dalla classe e ciò pregiudica la comprensione dei concetti successivi. Ulteriori attività di recupero e sostegno saranno eventualmente stabilite nel corso dell anno scolastico. STRUMENTI DI LAVORO Libro di testo: James S. Walker, Fisica Modelli Teorici e Problem Solving primo biennio, Pearson. Ulteriore materiale: schede di laboratorio, fotocopie, audiovisivi. Attrezzature disponibili: strumenti di laboratorio; computer. 4

5 Borgomanero, ottobre 2018 Gli insegnanti Baccalaro Caterina Valsesia Emanuela Zanetta Michela Manfredi Michela 5 5