ISTITUTO D ISTRUZIONE SUPERIORE STATALE G. CIGNA ANNO SCOL: 2015/2016 PROGRAMMAZIONE ANNUALE DI FISICA CLASSE 5 A L.S.A. Docente: Prof. LINGUA ALDO Libro di testo: CORSO di FISICA: voll. 3 James S. Walker Linx. CONTESTO DELLA CLASSE La classe risulta complessivamente attenta e partecipe durante le spiegazioni in aula delle tematiche relative alla materia. A questo fatto non segue sempre un impegno a casa all'altezza della situazione. Nonostante ciò alcuni alunni risultano abbastanza motivati, dotati di buone capacità logiche e si impegnano ottenendo un profitto complessivamente positivo. ACCORDI INTERDISCIPLINARI Il programma di fisica è stato elaborato anche attraverso accordi interdisciplinari con la matematica. In particolare gli argomenti di matematica necessari per affrontare il corso sono i seguenti: equazioni di 1 e 2 grado, le funzioni esponenziali, la geometria analitica (retta, cerchio, parabola) e cenni di trigonometria. ACCORDI CON LA CLASSE Il docente è parte integrante del gruppo classe e con esso lavora al fine di raggiungere gli obiettivi disciplinari, ed in generale scolastici, che hanno indotto gli allievi ad iscriversi nell'istituto. Al docente spetta istituzionalmente la gestione delle attività che vengono svolte; egli si deve assumere la responsabilità delle proprie azioni e delle azioni che gli allievi compiono durante le sue ore. In relazione alle specifiche esigenze della disciplina si sono individuati i seguenti punti: L'azione del docente deve essere finalizzata a rendere via via più autonomo e responsabile l'allievo nello svolgimento della propria attività; le verifiche, anche in forma scritta, debbono essere abbastanza frequenti al fine di impedire accumuli e sovrapposizioni di contenuti; le prove scritte vengono indicate sul registro di classe con almeno una settimana di anticipo; per quanto possibile le stesse devono essere riconsegnante corrette la lezione successiva o nel minore tempo possibile al fine di agevolare il recupero; la valutazione delle prove, compresa in un campo di valori dal due al dieci, è un indicatore della validità della stessa ma non è assolutamente pensabile che la valutazione finale dell'allievo si riduca ad una mera e banale media di tali dati.
UNITA DI APPRENDIMENTO N 1 FENOMENI ELETTROSTATICI E LEGGE DI COULOMB Raccogliere dati attraverso l'osservazione diretta dei fenomeni naturali o degli oggetti forme i concetti di sistema Costruire il linguaggio della fisica classica. Risolvere problemi. Semplificare non banalizzando e modellizzare. carica elettrica e legge di Coulomb L'elettrizzazione per strofinio, per contattto, l'induzione elettrostatica. Conduttori e isolanti. La legge di Coulomb. La polarizzazione degli isolanti. settembre (10 ore) UNITA DI APPRENDIMENTO N 2 Il campo elettrostatico Raccogliere dati attraverso l'osservazione diretta dei fenomeni naturali o degli oggetti ottobre (12 ore)
forme i concetti di sistema campo elettrico E,energia potenziale elettrica, potenziale elettrico Costruire il linguaggio della fisica classica. Risolvere problemi. Semplificare non banalizzando e modellizzare. Il vettore E, linee di campo, il flusso di un campo vettoriale attraverso una superficie, il teorema di Gaussper il campo elettrico. Il campo elettrico generato da una distribuzione piana e infinita di cariche. L'energia potenziale elettrica. Il potenziale elettrico, il potenziale di una carica puntiforme,superfici equipotenziali. Legame tra campo elettrico e potenziale. Circuitazione del campo elettrico. UNITA DI APPRENDIMENTO N 3 CAPACITA' ELETTRICA E CONDENSATORI
forme i concetti di sistema Capacita' e condensatori Raccogliere dati attraverso l'osservazione diretta dei fenomeni naturali o degli oggetti Costruire il linguaggio della fisica classica. Risolvere problemi. Semplificare non banalizzando e modellizzare. Capacita' di un conduttore. Capacita' di un condensatore. Collegamenti dei condensatori. novembre (8 ore) UNITA DI APPRENDIMENTO N 4 LA CORRENTE ELETTRICA E CIRCUITI ELETTRICI Raccogliere dati attraverso l'osservazione diretta dei fenomeni naturali o degli oggetti forme i concetti di sistema Costruire il linguaggio della fisica classica. Risolvere problemi. novembre, dicembre (14 ore)
corrente elettrica, circuiti elettrici, leggi di Ohm Semplificare non banalizzando e modellizzare. La corrente elettrica continua, elementi del circuito elettrico. Leggi di Ohm e di Kirkhoff. Collegamento serie-parallelo delle resistenze. L' effetto Joule. Resistivita' e temperatura. Carica e scarica di un condensatore. (circuiti R.C. In C.C.) UNITA DI APPRENDIMENTO N 5 FENOMENI MAGNETICI Raccogliere dati attraverso l'osservazione diretta dei fenomeni naturali o degli oggetti forme i concetti di sistema Costruire il linguaggio della fisica classica. Risolvere problemi. Semplificare non banalizzando e modellizzare. dicembre (6 ore)
differenze tra campo elettrico e campo magnetico, i magneti I magneti, cofronto tra campo magnetico e campo elettrico. Forze tra magneti e correnti e tra correnti e correnti. L' origine del campo magnetico, vettore B. La forza esrcitata da un campo magnetico su un filo percorso da corrente. Il motore elettrico a c.c Amperometro e voltmetro. Il campo magnetico di un filo percorso da corrente. Il campo magnetico di una spira e di un solenoide percorsi da corrente. UNITA DI APPRENDIMENTO N 6 IL CAMPO MAGNETICO Raccogliere dati attraverso l'osservazione diretta dei fenomeni naturali o degli oggetti forme i concetti di sistema Costruire il linguaggio della fisica classica. Risolvere problemi. Semplificare non banalizzando e modellizzare. gennaio (10 ore)
la forza di Lorentz. Flusso del campo magnetico La forza di lorentz. Moto di una carica in un campo magnetico uniforme. Il flusso di B. Legge di Gauss per il C. M. Proprieta' magnetiche dei materiali. L'isteresi magnetica.. UNITA DI APPRENDIMENTO N 7 L'INDUZIONE ELETTROMAGNETICA Raccogliere dati attraverso l'osservazione diretta dei fenomeni naturali o degli oggetti forme i concetti di sistema Costruire il linguaggio della fisica classica. Risolvere problemi. Semplificare non banalizzando e modellizzare. febbraio (10 ore)
le leggi di Faraday, Neumann, Lenz. Correnti indotte. Flusso magnetico. Leggi di Faraday, Neumann, Lenz. Correnti di Foucault. Auto e mutua induzione. Energia del C.M. L'elternatore e la corrente alternata. Circuito L-R in C.C. (transitorio). Studio di semplici circuiti elettrici alimentati in C. A. UNITA DI APPRENDIMENTO N 8 LE EQUAZIONI DI MAXWELL Raccogliere dati attraverso l'osservazione diretta dei fenomeni naturali o degli oggetti forme i concetti di sistema Costruire il linguaggio della fisica classica. Risolvere problemi. Semplificare non banalizzando e modellizzare. febbraio-marzo (6 ore)
le equazioni di Maxwell e le onde elettromagnetiche Le equazioni di Maxwell. La corrente di spostamento. Il C. E. indotto. Onde elettromagnetichee velocita'. Intensita' di energia trasportata dall'onda. Lo spettro elettromagnetico. Antenne come circuiti L.C. a parametri distribuiti. UNITA DI APPRENDIMENTO N 9 CRISI DELLA FISICA CLASSICA E MODELLI ATOMICI Raccogliere dati attraverso l'osservazione diretta dei fenomeni naturali o degli oggetti forme i concetti di sistema Costruire il linguaggio della fisica classica. Risolvere problemi. Semplificare non banalizzando e modellizzare. marzo (10 ore)
spettro del corpo nero e il quanto di Plank L'ipotesi di Plank per il corpo nero. Legge di Wien, catastrofe ultravioletta. L'effetto fotoelettrico. Quantizzazione della radiazione elettromagnetica secondo Einstein. L'effetto Compton. Spettro di emissione e di assorbimento dell'atomo di idrogeno. Modelli atomici dithompson, Rutherford e Bohr. Serie di Lyman, Balmer e Paschen. Interpretazione dello spettro dell atomo di H. UNITA DI APPRENDIMENTO N 10 CENNI DI FISICA QUANTISTICA forme i concetti di sistema Raccogliere dati attraverso l'osservazione diretta dei fenomeni naturali o degli oggetti Costruire il linguaggio della fisica classica. Risolvere problemi. Semplificare non banalizzando e modellizzare. marzo-aprile (14 ore)
proprieta' ondulatorie della materia Proprietà ondulatorie della materia :ipotesi di De Broglie, onda stazionaria e sue peculiarità. Onda stazionaria associata all elettrone che staziona su un orbita. Giustificazione dei postulati di Bohr. Esperimento di Davisson e Germer sulla diffrazione degli elettroni da parte di un cristallo. Applicazione : il microscopio elettronico. Formulazione di Schrödinger della meccanica quantistica: equazione matematica dell onda. Interpretazione data da Born all equazione di Schrödinger. Rinuncia al determinismo della fisica classica. Principio di indeterminazione di Heisenberg. I numeri quantici : loro peculiarità. UNITA DI APPRENDIMENTO N 11 CENNI DI FISICA NUCLEARE Raccogliere dati attraverso l'osservazione diretta dei fenomeni naturali o degli oggetti forme i concetti di sistema Costruire il linguaggio della fisica classica. Risolvere problemi. Semplificare non banalizzando e modellizzare. maggio (10 ore)
il nucleo atomico equivalenza massa ed energia Fisica del nucleo. Numero atomico e numero di massa., gli isotopi. Forze nucleari : energia di legame, interazione forte e debole. Legge del decadimento radioattivo. Fissione e fusione nucleare, difetto di massa.