Sezione associata Liceo scientifico Alberti a. s. 2015-2016 classe PROGRAMMAZIONE ANNUALE V B Sezione / indirizzo LICEO SCIENTIFICO XXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXX docente materia ore settimanali di lezione Baratti Maria Teresa Fisica Tre Livelli di partenza gravemente insufficiente sufficiente buono eccellente insufficiente discreto ottimo Strumenti di rilevazione interrogazioni esercitazioni pratiche quesiti a risposta aperta verifiche scritte esercitazioni grafiche quesiti a risposta multipla trattazione sintetica di argomenti Attività di recupero e di sostegno corsi di recupero da attivare nei modi e nei tempi stabiliti dai competenti organi collegiali recupero curricolare Metodi di insegnamento lezione frontale approfondimenti individuali e/o di gruppo interrogazioni discussione esercitazioni grafico-pratiche guidate esperimenti di laboratorio dialogo aperto e continuo con la classe, ripasso lettura guidata di testi verifiche scritte, grafiche, pratiche viaggi di integrazione culturale/visite guidate partecipazione a concorsi e/o mostre visione di filmati e diapositive. Strumenti di lavoro libri di testo riviste specialistiche supporti informatici testi integrativi consigliati fotocopie di integrazione o approfondimento dotazioni di laboratorio dispense sussidi audiovisivi.. 1
METODOLOGIE DIDATTICHE PRIMO QUADRIMESTRE CONOSCENZE ABILITÀ /CAPACITÀ COMPETENZE - Ripasso: Conduttori e isolanti, legge di Coulomb e principio di sovrapposizione, campo elettrico e linee di campo, flusso di un vettore attraverso una superficie, teorema di Gauss - Riconoscere analogie e differenze tra campo elettrico e campo gravitazionale - Saper determinare forze elettriche e campi in semplici contesti - Saper applicare il teorema di Gauss in vari contesti - Distinguere la realtà fisica dai modelli costruiti per la sua interpretazione. - Riconoscere i limiti di validità di un teoria fisica. - Ripasso : Energia potenziale elettrica, potenziale elettrico, circuitazione del campo elettrico. Condizioni di equilibrio elettrostatico e distribuzione della carica in un conduttore. Capacità elettrica, condensatori, collegamento di condensatori. Comprendere il concetto di campo conservativo e il suo legame con la circuitazione. - Confrontare l energia potenziale elettrica e meccanica. - Saper determinare la capacità di diversi conduttori - Calcolare la capacità equivalente di condensatori in serie e in parallelo. - Saper collegare le conoscenze acquisite con le implicazioni della realtà quotidiana 2
Ripasso e consolidamento La corrente elettrica continua. - Interpretazione teorica del moto delle cariche nei conduttori, intensità e verso della corrente. - Generatori di corrente e forza elettromotrice. - Elementi di un circuito e leggi di Ohm - Collegamenti in serie e in parallelo delle resistenze - Leggi di Kirchhoff. - Effetto Juole. - Semiconduttori - La conduzione elettrica nei fluidi e nel vuoto Fenomeni magnetici - Esperienza di Oersted e l interazione tra magneti e correnti. - Forze tra fili percorsi da correnti - Definizione di campo magnetico (campo magnetico generato da un filo percorso da corrente, da una spira e da un solenoide) - Teorema di Gauss e circuitazione del campo magnetico ( teorema di Ampere) - Forza magnetica su un filo percorso da corrente - Azione di un campo magnetico su una spira - Forza di Lorentz - Moto di una carica in un campo magnetico - Magnetismo nella materia - Usare correttamente i simboli per descrivere un circuito elettrico - Applicare le leggi di Ohm e di Kirchhoff nella risoluzione dei circuiti. - Risolvere circuiti. - Calcolare la potenza dissipata per effetto Joule - Comprendere il ruolo della resistenza interna di un generatore - Distinguere tra forza elettromotrice e tensione - Distinguere tra conduttori, semiconduttori e superconduttori Confrontare le caratteristiche del campo magnetico con quelle del campo elettrico - Rappresentare l andamento di un campo magnetico disegnando le linee di forza - Calcolare l intensità della forza che si manifesta tra fili percorsi da corrente e la forza magnetica su un filo percorso da corrente. - Determinare intensità, direzione e verso del campo magnetico in vari casi. - Determinare intensità, direzione e verso della forza agente su una carica elettrica in moto in un campo magnetico - Analizzare il moto di una carica elettrica in un campo magnetico uniforme. - Comprendere e spiegare le applicazioni della fisica in campo tecnologico, con la consapevolezza della reciproca influenza tra evoluzione tecnologica e ricerca scientifica. - Comprendere e spiegare le applicazioni della fisica in campo tecnologico, con la consapevolezza della reciproca influenza tra evoluzione tecnologica e ricerca scientifica. - Collocare le scoperte scientifiche e le invenzioni tecnologiche nel loro contesto storico e sociale. - Cogliere il collegamento tra teorema di Gauss per il campo magnetico e non esistenza del monopolo magnetico e tra teorema di Ampere e non conservatività del campo magnetico. 3
Il fenomeno dell induzione Forza di Lorentz e corrente indotta Forza elettromotrice indotta e corrente indotta Corrente indotta e variazione del flusso del campo magnetico Legge di Lenz e conservazione dell energia Legge di Faraday e forza di Lorentz Considerazioni energetiche relative alla corrente indotta Fenomeni di autoinduzione Correnti di apertura e di chiusura di un circuito ( analogia con il caso del condensatore) Energia e densità di energia del campo magnetico La correlazione tra campo elettrico e campo magnetico variabili La circuitazione del campo magnetico in un mezzo materiale, nel vuoto e in presenza di correnti. La corrente di spostamento Equazioni di Maxwell Equazione di Lorentz Comprendere il significato di induzione Comprendere il legame tra corrente indotta e variazione del campo magnetico Capire il significato di extra corrente di chiusura e di apertura di un circuito e saperle calcolare. Capire il legame tra campo elettrico variabile e campo magnetico variabile. Comprendere il concetto di corrente di spostamento Comprendere il significato di equazioni di Maxwell. Comprendere il significato di campo elettromagnetico e analizzare situazioni reali Saper applicare concetti del calcolo differenziale ed integrale alla comprensione di fenomeni reali Modellizzare l interazione tra circuiti elettrici mediante le leggi dell induzione 4
METODOLOGIE DIDATTICHE SECONDO QUADRIMESTRE CONOSCENZE ABILITÀ /CAPACITÀ COMPETENZE La corrente alternata Sfasamento tra tensione e corrente Impedenza Circuito RLC in serie Legge di Galileo Ferraris Saper calcolare lo sfasamento tra tensione e corrente Saper calcolare la potenza dissipata in un circuito Comprendere la differenza tra circuito ideale e circuito reale. Saper distinguere un generatore di corrente continua da uno di corrente alternata. Comprendere l utilità dei traformatori. Dalle equazioni di Maxwell alla radiazione Radiazione e luce La generazione delle onde elettromagnetiche: gli esperimenti di Hertz Spettro della radiazione Energia associata ai campi elettrico e magnetico Radiazione e quantità di moto Caratteristiche delle radiazioni elettromagnetiche (cenni) Comprendere come un onda viene prodotta, si propaga e viene ricevuta Saper analizzare lo spettro elettromagnetico e saper descrivere le caratteristiche delle onde elettromagnetiche appartenenti alle varie bande Comprendere benefici e rischi delle tecnologie che usano onde elettromagnetiche Comprendere che la luce è un onda, cogliere il significato di raggi ultravioletti, raggi X, raggi gamma. Capire come la tecnologia sia riuscita a sfruttare i risultati della fisica. 5
La relatività ristretta e le sue ipotesi, cenni storici La dilatazione del tempo La contrazione delle lunghezze Relatività della simultaneità Passato, presente e futuro nella relatività einsteiniana L invariante spazio temporale Trasformazioni di Lorentz e loro applicazioni La composizione delle velocità Una nuova definizione di quantità di moto La correlazione massa energia; conseguenze Le contraddizioni della fisica dell ottocento Lo spettro di emissione del corpo nero e la costante di Planck Effetto fotoelettrico Modello classico e quantistico della radiazione Un atomo stabile: il modello di Bohr L effetto Compton Il dualismo onda corpuscolo. Comprendere il significato dell esperimento di Michelson e Morley Saper applicare le leggi di composizione delle velocità, della dilatazione dei tempi e della contrazione delle lunghezze. Comprendere il significato di tempo proprio e lunghezza propria. Saper applicare i concetti appresi alla risoluzione di semplici problemi. Saper descrivere i problemi irrisolti della fisica dell ottocento Capire il concetto di quanto di energia di Planck Descrivere l effetto fotoelettrico e la sua interpretazione fornita da Einstein Capire la distinzione tra quanto di Planck e fotone di Einstein Saper descrivere l effetto Compton e la sua interpretazione Saper spiegare il concetto di dualismo onda - corpuscolo Saper spiegare il paradosso dei gemelli. Comprendere il concetto di energia della massa a riposo e saperlo applicare in contesti del mondo reale Comprendere come la relatività ristretta abbia influito sugli studi della fisica Utilizzare criticamente le informazioni. Saper spiegare l evoluzione del modello dell atomo Saper riconoscere il ruolo della fisica quantistica in situazioni reali e in applicazioni tecnologiche 6
Valutazione e verifica La verifica si propone di stabilire se e in che modo siano stati raggiunti gli obiettivi prefissati e di accertare i risultati conseguiti da ogni alunno. La valutazione presuppone, soprattutto al termine dell anno scolastico, la presenza di variabili di cui tener conto (raggiungimento degli obiettivi minimi per l accesso alla classe successiva, progressione nell apprendimento, impegno, partecipazione ad attività complementari, assiduità nella frequenza, coinvolgimento nell azione didattica). La misurazione è la classificazione effettuata seguendo la scala docimologia espressa in decimi dalla seguente tabella Voto in decimi Voti prove scritte in 15-esimi Voto del colloquio in 30-esimi Giudizio V = 1 1 1 2 Gravemente negativo Prova non svolta. Totale assenza di elementi valutabili. Indicatori 1 < V 2 2 3 3 6 Negativo Prova fortemente lacunosa e gravemente scorretta sul piano linguistico espositivo. 2 < V 3 4 5 7 10 Gravemente insufficiente Prova con diffuse carenze e scorrettezze linguistico espositive e concettuali. 3 < V 4 6 7 11 14 Insufficiente Prova incompleta con carenze concettuali e formali. 4 < V 5 8 9 15 19 Non sufficiente Prova con inadeguatezze conoscitive e formali. 5 < V 6 10 20 Sufficiente Prova che denota sufficienti nozioni ed informazioni disciplinari pur con improprietà contenutistiche e formali. 6 < V 7 11 12 21 23 Discreto Prova provvista di contenuti ed informazioni pertinenti, trattati in modo complessivamente coerente e corretto. 7 < V 8 13 24 26 Buono Prova che denota conoscenze complete ed esposizione consapevole e chiara. 8 < V 9 14 27 28 Ottimo Prova che denota capacità di elaborare autonomamente ed in modo personale i contenuti e di effettuare collegamenti trasversali con esposizione sicura ed appropriata. 9 < V 10 15 29 30 Eccellente Prova che denota padronanza e competenza contenutistiche ed espositive pluridisciplinari ed è condotta con rigore e criticità. PRIMO QUADRIMESTRE tipologia numero Verifiche annuali previste SECONDO QUADRIMESTRE tipologia numero scritte n. 2-3 scritte n. 2-3 orali n. 2 orali n. 2 grafiche n. grafiche n. pratiche n. pratiche n. Valenza, 22/09/2015 La docente Prof. Maria Teresa Baratti 7