CONOSCENZE ABILITA Attività Verifiche

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1 Attività Verifiche 1 Unità Le grandezze fisiche e la loro misura Il significato di rapporto e di prodotto La differenza tra l area ed il volume Moltiplicare o dividere un numero per 10, per 100 per 1000 Calcolare aree e volumi di figure geometriche regolari Concetto di misura delle grandezze fisiche Il Sistema Internazionale SI: Unità di misura fondamentali e derivate Intervallo di tempo, lunghezza, area, volume, massa, densità Equivalenze di aree, volumi, lunghezza Multipli e sottomultipli Le dimensioni fisiche di una grandezza Le potenze del 10 e l ordine di grandezza di una misura Il metodo scientifico Le incertezze di una misura. Valutazione del risultato di una misura Gli errori nelle misure dirette ed indirette Cifre significative Comprendere il concetto di definizione operativa di una grandezza fisica Convertire la misura di una grandezza fisica da un unità di misura ad un altra Utilizzare multipli e sottomultipli di una unità Conoscere ed utilizzare semplici strumenti di misura (portata e sensibilità, prontezza e precisione) Effettuare misure e riconoscere i vari tipi di errore nella misura di una grandezza fisica Calcolare gli errori nelle misure effettuate Esprimere il risultato di una misura con il corretto uso di cifre significative Valutare l attendibilità dei risultati Matematica (operazioni e potenze, notazione scientifica, frazioni ed equivalenze), collaborazione al test di ingresso Tecnologia e disegno: caratteristiche ed uso del calibro ventesimale SETTEMBRE 2 Unità Strumenti matematici e relazioni tra grandezze fisiche Il significato di rette perpendicolari Quali sono gli operatori matematici Posizionare un punto nel piano cartesiano, note l e sue coordinate Riconoscere le costanti e le variabili in una formula 1 4 I rapporti, le proporzioni, le percentuali I grafici La proporzionalità diretta, inversa, quadratica diretta ed inversa Lettura ed interpretazione di formule e grafici Le equazioni ed i principi di equivalenza Effettuare semplici operazioni matematiche, impostare proporzioni e definire le percentuali Rappresentare graficamente le relazioni tra grandezze fisiche Leggere ed interpretare formule e grafici Riconoscere se due grandezze sono direttamente ed inversamente proporzionali Conoscere ed applicare le proprietà delle potenze Matematica (relazioni proporzionalità, equazioni di primo grado) una tabella, grafici relativi 3 Unità Le grandezze vettoriali e le Che cos è il fattore di scala Le caratteristiche di un triangolo rettangolo Il teorema di Pitagora Tradurre una tabella in un grafico Applicare il Teorema di Pitagora Grandezze scalari e vettoriali Operazioni tra vettori e tra vettori e scalari La regola del parallelogramma: analisi grafica ed analitica della risultante Scomposizione di su due direzioni Uso delle funzioni seno e coseno per determinare le componenti cartesiane di Metodo punta-coda per rappresentare la risultante della somma di più di due vettori Forze e loro misura Differenza tra massa e peso La forza elastica ed i dinamometri La forza di attrito statico e dinamico Operare con grandezze fisiche scalari e vettoriali Disegnare e/o calcolare la risultante di due o più vettori, sia graficamente che in modo analitico Usare correttamente gli strumenti ed i metodi di misura delle Utilizzare la legge di Hooke per il calcolo delle elastiche e gli allungamenti Scomporre una forza e calcolare le sue componenti cartesiane Calcolare il valore della forza peso e della forza di attrito di primo distacco e dinamico Matematica (seno, coseno e tangente di un angolo) una tabella, grafici relativi, importazione e rielaborazione di immagini OTTOBRE 4 Unità L equilibrio dei corpi solidi Rappresentazione di una forza La risultante di due o più Una forza F può venire scomposta in due componenti tra loro perpendicolari Concetto di punto materiale corpo rigido Cos è la forza equilibrante L equilibrio del punto materiale e su un piano inclinato L effetto di più applicate ad un corpo rigido Il momento di una forza e di una coppia di Le macchine semplici Le leve Il baricentro di un corpo Analizzare situazioni di equilibrio statico individuando le ed i momenti applicati Determinare le condizioni di equilibrio di un corpo su un piano inclinato Valutare l effetto di più applicate su un corpo Individuare il baricentro di un corpo Analizzare i casi di equilibrio stabile, instabile ed indifferente Valutare il vantaggio di una macchina semplice Matematica ( equazioni di primo grado, primi esempi di sistemi di equazioni di primo grado a due o più incognite ) GENNAIO 2014 Applicare il teorema di Pitagora per calcolare la risultante di due Calcolare l intensità delle componenti mediante l uso della trigonometria Rappresentare due grandezze in un grafico

2 Attività Verifiche 5 Unità Il moto rettilineo Unità di misura di lunghezza e di tempo nel SI Diretta proporzionalità correlazione lineare La proporzionalità quadratica La rappresentazione grafica Trasformare il metro nei suoi multipli e sottomultipli Riconoscere da un grafico cartesiano la relazione tra due grandezze fisiche Calcolare la pendenza di una retta Il punto materiale in movimento e la traiettoria Il sistema di riferimento I grafici spazio-tempo e la legge oraria Il moto rettilineo Definizione di velocità media ed Definizione di moto rettilineo e legge oraria. Analisi della pendenza della retta (s,t) Definizione di accelerazione media ed Definizione di moto rettilineo e legge oraria. Analisi dei grafici (s,t) e (v,t) L accelerazione di gravità ed il moto di caduta dei gravi. Calcolare la velocità media e l accelerazione media Descrivere un moto rispetto ad un dato sistema di riferimento e scegliere il sistema di riferimento adatto alla descrizione del moto Utilizzare la legge oraria del moto rettilineo Applicare le leggi del moto rettilineo Ricavare la legge oraria del moto da un grafica o da una tabella Matematica: equazioni di primo grado e sistemi di due equazioni in due incognite. Risoluzione di semplici equazioni di secondo grado una tabella, grafici relativi Completamento delle relazioni informatizzate con attenzione agli errori commessi e all attendibilità delle misure effettuate GENNAIO MARZO Unità Il moto nel piano Proprietà della circonferenza Definizione di velocità media ed Definizione di accelerazione media ed Coseno e seno di un angolo Significato della tangente ad una curva Conoscere i concetti di accelerazione tangenziale e centripeta in un moto curvilineo Conoscere le proprietà del moto di un proiettile Conoscere i concetti di periodo e frequenza Caratteristiche del moto circolare Cenni sulle caratteristiche del moto armonico Caratteristiche del moto parabolico, come composizione di due moti rettilinei Analizzare il moto di un pendolo Calcolare velocità angolare, velocità tangenziale ed accelerazione nel moto circolare Saper riconoscere un moto armonico Descrivere ed applicare le leggi del moto parabolico Saper comporre due moti rettilinei Matematica (angoli sessagesimali e radianti, concetto di frequenza e periodo) APRILE 2014 Disegnare la risultante di due vettori Calcolare le componenti di del moto 7 Unità I principi della Dinamica Leggi orarie del moto rettilineo ed Il moto circolare Concetto di forza Conoscenza delle condizioni di equilibrio di un punto materiale Proprietà della forza di attrito dinamico Relazioni di proporzionalità diretta ed inversa Enunciato dei tre principi della Dinamica Concetto di inerzia Sistema inerziale e non inerziale Massa inerziale e massa gravitazionale Il peso e le proprietà della forza gravitazionale Relazione causa effetto tra forza applicata e moto rettilineo Applicare i tre principi del a Dinamica Valutare la forza centripeta Calcolare l accelerazione ed il moto di un punto materiale soggetto a un sistema di non equilibrato Calcolare la forza gravitazionale Risolvere sul moto di un punto lungo un piano inclinato Calcolare la forza di attrito e la sua influenza sul moto di un punto materiale Matematica (seno, coseno e tangente di un angolo, equazioni di primo e secondo grado, discussione sul campo di esistenza di soluzioni, in presenza di parametri variabili) MAGGIO GIUGNO 2014 Trovare la risultante di due o più Applicare le leggi orarie del moto rettilineo ed Calcolare velocità ed accelerazione nel moto circolare

3 Attività Verifiche 1 Unità Energia e Lavoro L effetto di una o più Il secondo principio della Dinamica La legge oraria del moto La definizione di Lavoro di una forza La definizione di Energia Cinetica L enunciato del Teorema dell Energia Cinetica Che cos è l Energia Potenziale gravitazionale Che cos è l energia potenziale elastica La definizione di Potenza Calcolare il lavoro di una o più Applicare il Teorema dell energia cinetica Valutare l energia potenziale di un corpo Descrivere le trasformazioni di energia da una forma all altra e degli utili del primo anno Matematica (recupero della trigonometria) STA: Energia e lavoro (l avvento delle macchine) Scomporre una forza e calcolare le componenti Applicare il secondo principio della Dinamica 2 Unità I principi di conservazione La definizione di energia cinetica L energia potenziale gravitazionale ed il sistema di riferimento L energia potenziale elastica Conoscere l enunciato del Principio di conservazione dell energia meccanica La definizione della Quantità di moto Conoscere l enunciato del Principio di conservazione della quantità di moto La definizione di momento di inerzia e di momento angolare Applicare il principio di conservazione dell energia meccanica Distinguere tra conservative e non conservative Applicare il principio di conservazione della quantità di moto Urti anelatici ed elastici STA: cenni agli impianti meccanici OTTOBRE NOVEMBRE Calcolare l energia cinetica, potenziale gravitazionale ed elastica di un corpo Applicare il teorema dell energia cinetica 3 Unità Fenomeni elettrostatici Notazione scientifica Carattere vettoriale delle Secondo e terzo principio della dinamica Il lavoro compiuto da una forza costate o variabile Utilizzare le potenze del 10 Disegnare e calcolare la risultante di due o più vettori Applicare il secondo principio della dinamica Applicare le leggi del moto rettilineo mente accelerato Calcolare il lavoro compiuto da una o più Fenomeni elementari di elettrostatica: l elettrizzazione per strofinio, contatto ed induzione Convenzioni sui segni delle cariche. Conduttori e isolanti. Il modello microscopico. L elettroscopio. L unità di misura della carica nel SI e la carica elementare La legge di Coulomb. La polarizzazione Il vettore campo elettrico. Analogie e differenze tra campo gravitazionale e campo elettrico Il campo elettrico prodotto da una carica puntiforme e da più cariche. Rappresentazione del campo elettrico attraverso linee di campo. Le proprietà delle linee di campo L energia potenziale elettrica. La differenza di potenziale. La relazione tra campo elettrico e differenza di potenziale. Il potenziale elettrico. Il condensatore piano. La capacità di un condensatore piano. Condensatori in serie ed in parallelo Comprendere la differenza tra cariche positive e cariche negative, tra corpi elettricamente carichi e corpi neutri. Interpretare con un modello microscopico la differenza tra corpi conduttori e corpi isolanti. Usare in maniera appropriata l unità di misura della carica. Calcolare la forza che si esercita tra corpi carichi applicando la legge di Coulomb. Saper distinguere la ridistribuzione della carica in un conduttore per induzione e in un isolante per polarizzazione Descrivere il concetto di campo elettrico e calcolarne il valore in funzione della carica che lo genera. Calcolare la forza agente su una carica posta in un campo elettrico. Disegnare le linee di campo per rappresentare il campo elettrico prodotto da una carica o da una distribuzione di cariche. Comprendere il significato di differenza di potenziale e di potenziale elettrico. Individuare la direzione del moto spontaneo delle cariche prodotto da una differenza di potenziale. Descrivere il condensatore piano e le sue caratteristiche. Matematica (relazioni proporzionalità, equazioni di primo grado) STA: storia della tecnologia legata all uso dell elettricità NOVEMBRE -

4 Attività Verifiche 4 Unità La corrente elettrica continua I circuiti elettrici La carica elettrica elementare La definizione di potenza La differenza di potenziale tra due punti Che cos è il fattore di scala Le caratteristiche di un triangolo rettangolo Il teorema di Pitagora Tradurre una tabella in un grafico Applicare il Teorema di Pitagora Intensità della corrente elettrica. La corrente continua. I generatori di tensione. Elementi fondamentali di un circuito elettrico. Collegamenti in serie e in parallelo dei conduttori in un circuito elettrico. La prima legge di Ohm. I resistori. La seconda legge di Ohm. Collegamento in serie e in parallelo di resistori. Lo studio dei circuiti elettrici e l inserimento degli strumenti di misura in un circuito. La forza elettromotrice. La resistenza interna di un generatore di tensione. Relazione tra forza elettromotrice e tensione ai capi del generatore. La trasformazione dell energia elettrica e la potenza dissipata. La corrente nei liquidi e nei gas Comprendere il concetto di corrente elettrica. Confrontare le caratteristiche dei campi gravitazionale ed elettrico con particolare riferimento all analogia tra dislivello e differenza di potenziale. Utilizzare in maniera corretta i simboli per i circuiti elettrici. Distinguere i collegamenti dei conduttori in serie e in parallelo. Applicare correttamente le leggi di Ohm. Spiegare il funzionamento di un resistore in corrente continua. Realizzare e risolvere semplici circuiti in corrente continua con collegamenti in serie e in parallelo. Riconoscere le proprietà dei nodi. Comprendere il ruolo della resistenza interna di un generatore. Calcolare la potenza dissipata per effetto Joule in un conduttore. Comprendere i fenomeni che avvengono nelle soluzioni elettrolitiche. Spiegare come avvengono la ionizzazione e la conduzione in un gas. STA: le macchine elettriche ed i primi rudimenti di impiantistica elettrica e/o elettronica GENNAIO Unità Il campo Rappresentazione e scomposizione di una forza Il momento di una forza e di una coppia di La forza centripeta Calcolare le componenti di Stabilire il verso di rotazione di un oggetto sottoposto ad una coppia di Disegnare la perpendicolare al piano individuato da due vettori Calcolare la forza su una carica posta dentro un campo Fenomeni di magnetismo naturale. Attrazione e repulsione tra poli magnetici. Caratteristiche del campo. Confronto tra campo, elettrico e gravitazionale L esperienza di Oersted e l interazione tra magneti e correnti. L esperienza di Faraday e le tra fili percorsi da corrente. La legge di Ampère. Definizione dell ampere. L origine del campo. Intensità del campo e sua unità nel SI. Forza magnetica su un filo percorso da corrente. La forza su una carica in moto. Il campo di un filo rettilineo, di una spira e di un solenoide. Principi di funzionamento di un motore elettrico. L elettromagnete Confrontare le caratteristiche del campo e del campo elettrico. Rappresentare l andamento di un campo disegnandone le linee di forza. Determinare direzione e verso di un campo prodotto da un filo percorso da corrente. Calcolare l intensità della forza che si manifesta tra fili percorsi da corrente e la forza magnetica su un filo percorso da corrente. Spiegare l ipotesi di Ampère. Calcolare la forza su una corrente e su una carica in moto. Determinare intensità, direzione e verso del campo prodotto da fili rettilinei e solenoidi percorsi da corrente. Comprendere il principio di funzionamento di un motore elettrico e di un elettromagnete. STA: lo sviluppo tecnologico dopo l avvento dell elettromagnetismo GENNAIO - FEBBRAIO Unità L induzione elettromagnetica Le sorgenti di un campo Cos è un campo La forza su un conduttore percorso da corrente Calcolare l intensità di un campo in situazioni particolari Stabilire la direzione ed il verso di un campo La corrente indotta. Il flusso del campo e il suo segno. La legge di Faraday-Neumann. La forza elettromotrice indotta. La legge di Lenz e il verso della corrente indotta. L alternatore. Il valore efficace della tensione. Il valore efficace della corrente. Interpretare la legge di Lenz come conseguenza del principio di conservazione dell energia. Descrivere i fenomeni di auto e mutua induzione. Descrivere il funzionamento dell alternatore e il meccanismo di produzione della corrente alternata. Comprendere il significato delle grandezze elettriche efficaci. Esporre e analizzare il funzionamento delle diverse centrali elettriche. Descrivere il funzionamento del trasformatore e calcolare i valori delle tensioni in entrata e in uscita. Esperienze qualitative di STA: Cenni allo sviluppo tecnologico e storico delle macchine elettriche con particolare riferimento a... Il condensatore e la corrente alternata. Le centrali elettriche. Il trasporto dell energia elettrica. Il trasformatore. Il consumo di energia elettrica. FEBBRAIO 2014

5 Attività Verifiche 7 Unità L equilibrio dei fluidi La differenza tra puntuali e distribuite Differenza tra solidi, liquidi e gas Unità di misura di area e volume nel SI La densità ed il peso specifico Data una formula, ricavare la formula inversa Trasformare in mq un area espressa in cmq, ecc e viceversa Trasformare in mc un volume espresso in cmc, ecc..e viceversa La definizione di pressione e la sua unità di misura nel SI La legge di Stevin L enunciato del principio di Pascal Cos è la pressione atmosferica e l esperienza di Torricelli L enunciato del principio di Archimede Analisi e considerazioni pratiche del problema del galleggiamento di un corpo immerso in fluido Il moto dei fluidi (considerazioni e caratteristiche) Cenni all Idrodinamica (equazione di continuità e Principio di Bernoulli) Calcolare la pressione di un fluido Determinare il diagramma delle pressioni e la spinta risultante su una qualunque superficie Applicare la legge di Stevin ed il principio di Pascal Calcolare la spinta di Archimede Prevedere il comportamento di un solido immerso in un fluido Calcolare la portata di un fluido in moto in una condotta Saper applicare in casi semplici il principio di Bernoulli STA: cenni agli impianti idraulici MARZO Unità Calore e Temperatura ( Cenni alla Termodinamica) Unità di misura di aree e volumi nel Si Il calore come forma di energia L energia si può trasformare Utilizzare unità di misura di volume ed area Rappresentare graficamente una relazione tra grandezze fisiche Risolvere un equazione di primo grado Termoscopi e termometri. La definizione operativa di temperatura. Le scale di temperatura Celsius e assoluta. La dilatazione lineare dei solidi. La dilatazione volumica dei solidi e dei liquidi. Le trasformazioni di un gas. La legge di Boyle e le due leggi di Gay- Lussac. Il modello del gas perfetto e la sua equazione di stato. Calore e lavoro come forme di energia in transito. Unità di misura per il calore. Capacità termica e calore specifico. Quantità di energia e variazione di temperatura. Il calorimetro e la misura del calore specifico. La temperatura di equilibrio. La trasmissione del calore per conduzione e convezione e irraggiamento I cambiamenti di stato: fusione e solidificazione, vaporizzazione e condensazione, sublimazione Calcolare la stessa temperatura in più scale termometriche Calcolare la variazione di corpi solidi e liquidi sottoposti a riscaldamento. Riconoscere i diversi tipi di trasformazione di un gas Riconoscere le caratteristiche di un gas perfetto e saperne utilizzare l equazione di stato. Comprendere come riscaldare un corpo con il calore o con il lavoro. Distinguere fra capacità termica dei corpi e calore specifico delle sostanze. Calcolare il calore specifico di una sostanza con l utilizzo del calorimetro e la temperatura di equilibrio Descrivere i passaggi tra i vari stati di aggregazione molecolare. Interpretare il concetto di calore latente. Interpretare l energia interna come funzione di stato. Calcolare il lavo-ro di un sistema termodinamico. Enunciare correttamente il primo principio della termodinamica e applicarlo ai diversi tipi di trasformazione. Matematica ( equazioni di primo grado) STA: i due principi della termodinamica. Le macchine termiche ed il rendimento termodinamico. Il motore a scoppio e diesel APRILE MAGGIO 2014 Il principio zero della termodinamica. L energia interna e il lavoro termodinamico. Il primo principio della termodinamica e le sue applicazioni. 9 Unità Le onde meccaniche, il suono (solo cenni) Legame tra frequenza e periodo Concetto di inerzia La legge oraria del moto rettilineo La definizione di potenza Rappresentare graficamente un moto del moto rettilineo Calcolare la potenza Le onde. Onde su corda, onde trasversali e longitudinali. Onde periodiche. Lunghezza d onda, ampiezza, frequenza e periodo e velocità di propagazione delle onde. Le onde armoniche. Le onde sonore: il suono è un onda longitudinale. La velocità di propagazione del suono. Le caratteristiche del suono: altezza, intensità e timbro. Il fenomeno dell eco. Analizzare le caratteristiche di un onda. Distinguere le caratteristiche delle onde trasversali da quelle delle onde longitudinali. Definire un onda periodica. Definire e calcolare lunghezza d onda, ampiezza, periodo e frequenza di un onda. Descrivere le caratteristiche delle onde sonore. Interpretare il fenomeno dell eco. STA: cenni alla propagazione delle onde sonore e elettromagnetiche ed agli impianti che ne fanno uso MAGGIO GIUGNO 2014