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FISICA - DOC

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									FISICA                                                          CLASSE TERZA

OBIETTIVI

    1.   Conoscenza delle varie parti del programma
    2.   Acquisizione di un linguaggio specifico
    3.   Conoscenza e applicazione di tecniche di misura
    4.   Verifiche sperimentali delle leggi del moto
    5.   Saper risolvere esercizi
    6.   Saper riconoscere la coerenza di un ragionamento logico
    7.   Sviluppo di capacità di analisi
    8.   Padronanza del metodo logico-deduttivo




CRITERI METODOLOGICI

    1.   Presentazione degli argomenti con lezioni frontali
    2.   Verifiche sperimentali di alcune leggi e realizzazione di esperienze di tipo qualitativo
    3.   Riflessione e approfondimento dei concetti svolti con domande ed interventi degli alunni
    4.   Eventuale partecipazione a conferenze e collaborazione con docenti universitari
    5.   Partecipazione alle Olimpiadi della Fisica
    6.   Uso di: libro di testo, riviste scientifiche e divulgative, libri della biblioteca, videocassette,
         CD, DVD, risorse del Web.

CONTENUTI PRINCIPALI

Le grandezze: la misura delle grandezze; le definizioni operative; il sistema internazionale di unità
di misura; l’intervallo di tempo; la lunghezza; la massa inerziale; la densità; le dimensioni delle
grandezze.

La misura: gli strumenti; l’incertezza delle misure; il valore medio e l’incertezza; l’incertezza delle
misure indirette; le cifre significative.

La velocità: il punto materiale in movimento; i sistemi di riferimento; il moto rettilineo; la velocità
media; calcolo della distanza e del tempo; il grafico spazio-tempo; il moto rettilineo uniforme.

L’accelerazione: il moto vario su una retta; la velocità istantanea; l’accelerazione media; il grafico
velocità tempo; il moto uniformemente accelerato: posizione e velocità; l’accelerazione istantanea.

I vettori: il moto non rettilineo; i vettori e gli scalari; le operazioni con i vettori; il prodotto scalare e
il prodotto vettoriale.

I moti nel piano: vettore posizione e vettore spostamento; il vettore velocità; il vettore
accelerazione; il moto circolare uniforme; la velocità angolare; l’accelerazione centripeta; il moto
armonico; la composizione di moti.

Le forze: le forze e la velocità; la misura delle forze; le forze sono vettori; la forza peso; la forza
d’attrito; la forza elastica; le forze fondamentali:
L’equilibrio dei solidi: l’equilibrio di un punto materiale; l’equilibrio su un piano inclinato; il corpo
rigido; il momento delle forze; il momento di una coppia di forze; l’equilibrio di un corpo rigido.

I principi della dinamica: il primo principio della dinamica; i sistemi di riferimento inerziali; il
principio di relatività galileiana; l’effetto delle forze; il secondo principio della dinamica; il terzo
principio della dinamica.

Le forze e il movimento: la caduta libera; la forza peso e la massa; la discesa lungo un piano
inclinato; il moto dei proiettili; la forza centripeta.

L’energia meccanica: il lavoro; il lavoro di una forza costante; la potenza; l’energia cinetica; forze
conservative e forze dissipative; energia potenziale gravitazionale; energia potenziale elastica; la
conservazione dell’energia meccanica; la conservazione dell’energia totale.


APPROFONDIMENTI: La quantità di moto; l’impulso di una forza; la legge di conservazione della
quantità di moto.


FISICA                                                       CLASSE QUARTA


Obiettivi Annuali

      Conoscenza delle varie parti del programma
      Acquisizione di un linguaggio formale
      Conoscenza e applicazione di tecniche di misura
      Saper risalire dai dati sperimentali alle leggi generali
      Saper risolvere esercizi e interpretare i risultati
      Riconoscere la coerenza di un ragionamento logico



Metodologia

Presentazione degli argomenti con lezioni frontali.
Verifiche sperimentali di alcune leggi.
Uso del laboratorio per la realizzazione di esperienze di tipo qualitativo.
Chiarificazione dei concetti introdotti con domande ed interventi degli alunni.
Riflessione e approfondimento a livello personale o di gruppo dei principali argomenti svolti.
Eventuale uso del P.C. in particolari situazioni.
Eventuale partecipazione a conferenze.
Eventuale collaborazione con docenti universitari per visite a laboratori.

Uso di: libro di testo, giornali, riviste, libri della biblioteca, videocassette, CD e DVD, risorse del
web.

Contenuti

LA CONSERVAZIONE DELLA QUANTITA’ DI MOTO
La quantità di moto. Teorema dell’impulso. Principio di conservazione della quantità di moto. Urti
su una retta.
LA GRAVITAZIONE
La legge di gravitazione universale. Le leggi di Keplero. Il concetto di campo. Il campo
gravitazionale. L’energia potenziale gravitazionale.

GAS E LIQUIDI IN EQUILIBRIO
La densità. La pressione. La pressione nei liquidi e il principio di Pascal. La legge di Stevino. I vasi
comunicanti. Il Principio di Archimede. La pressione atmosferica. La misura della pressione
atmosferica.

LA TEMPERATURA
Il termometro. La dilatazione lineare dei solidi. La dilatazione volumica dei solidi. La dilatazione
volumica dei liquidi. Le trasformazioni di un gas. La prima legge di Gay-Loussac. La legge di
Boyle. La seconda legge di Gay-Loussac. Il gas perfetto. L’equazione di stato del gas perfetto.

IL CALORE
Calore e lavoro. Unità di misura per il calore. Capacità termica e calore specifico. Conduzione e
convezione. Irraggiamento.


I CAMBIAMENTI DI STATO
I passaggi tra stati di aggregazione. La fusione e la solidificazione. La vaporizzazione e la
condensazione. Il vapore saturo e la sua pressione. La condensazione e la temperatura critica. La
sublimazione.

IL PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA
La termodinamica. I sistemi termodinamici. L’equilibrio termodinamico. Il principio zero della
termodinamica. Le trasformazioni termodinamiche. L’energia interna di un sistema termodinamico.
Il lavoro termodinamico. Il primo principio della termodinamica. Applicazioni del primo principio
alle varie trasformazioni. I calori specifici del gas perfetto. Le trasformazioni adiabatiche.

IL SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA
Gli enunciati di Kelvin e di Clausius del secondo principio della termodinamica. Equivalenza dei
due enunciati. Il rendimento di una macchina termica. Trasformazioni reversibili e irreversibili. Il
ciclo di Carnot. Il teorema di Carnot. Il rendimento della macchina di Carnot. Il frigorifero (cenno).


LE ONDE ELASTICHE
Le onde. Onde trasversali e longitudinali. Fronti d’onda e raggi. Le onde periodiche. Le onde
armoniche. Il principio di sovrapposizione. L’interferenza.

IL SUONO
Le onde sonore. Le caratteristiche del suono. I limiti di udibilità. L’eco. Le onde stazionarie. I
battimenti. Cenno all’effetto Doppler.

I RAGGI LUMINOSI
La luce. La propagazione della luce. La velocità della luce. La riflessione e lo specchio piano. Gli
specchi sferici. Costruzione dell’immagine per gli specchi sferici. La legge dei punti coniugati e
l’ingrandimento. La rifrazione. Le leggi della rifrazione. Gli indici di rifrazione relativo e assoluto.
La dispersione della luce. La riflessione totale. Il prisma. Le fibre ottiche.

LE LENTI L’OCCHIO E GLI STRUMENTI OTTICI
Le lenti sferiche. La formula delle lenti sottili e l’ingrandimento. Il microscopio e il cannocchiale
(cenno).
LE ONDE LUMINOSE
Onde e corpuscoli. L’interferenza della luce. La diffrazione. L’emissione e l’assorbimento della
luce (cenno). La polarizzazione.

Proposte di EVENTUALI ESTENSIONI E APPROFONDIMENTI

LA TEORIA MICROSCOPICA DELLA MATERIA
Il moto browniano. La pressione del gas perfetto. La temperatura dal punto di vista microscopico.
L’energia interna. L’equazione di stato di Van der Waals per i gas reali. Il moto di agitazione
termica.

ENTROPIA E DISORDINE
La disuguaglianza di Clausius. Espressione matematica del secondo principio. Definizione di
entropia. Entropia di un sistema isolato. Secondo principio in termini di entropia. Stati macroscopici
e stati microscopici. L’equazione di Boltzman per l’entropia. Il terzo principio della termodinamica.

TEORIA DELLA RELATIVITA’




FISICA                                                        CLASSE QUINTA

OBIETTIVI DISCIPLINARI

Obiettivi annuali:

      conoscenza delle varie parti del programma
      acquisizione di un linguaggio formale
      conoscenza e applicazione di tecniche di misura
      saper risalire dai dati sperimentali alle leggi generali
      saper risolvere esercizi ed interpretarne il risultato
      riconoscere la coerenza di un ragionamento logico
      sviluppo di capacità di analisi e sintesi
      inquadramento storico delle teorie fondamentali.

STANDARD METODOLOGICI

Presentazione degli argomenti con lezioni frontali.
Uso del laboratorio per la verifica sperimentale di alcune leggi e per la realizzazione di esperienze
di tipo qualitativo.
Chiarificazione dei concetti con domande e interventi degli alunni
Riflessione e approfondimento individuale dei rpincipali argomenti svolti.
Eventuale uso del P.C. in particolari situazioni.
Eventuale partecipazione a conferenze.
Eventuale collaborazione con docenti universitari per visite a laboratori.
Uso di: libro di testo, giornali e riviste, libri della biblioteca d’istituto, videocassette, CD, DVD,
risorse WEB.

CONTENUTI ANNUALI
LA CARICA ELETTRICA E LA LEGGE DI COULOMB
Fenomeni elementari di elettrostatica.
Convenzioni sui segni delle cariche.
Conduttori e isolanti.
La legge di conservazione della carica.
La definizione operativa della carica.
L’elettroscopio.
Unità di misura della carica elettrica nel SI.
La carica elementare.
La legge di Coulomb.
Il principio di sovrapposizione.
La costante dielettrica relativa e assoluta.
La forza elettrica nella materia.
Elettrizzazione per induzione.
Polarizzazione degli isolanti

IL CAMPO ELETTRICO
Il vettore campo elettrico.
Il campo elettrico prodotto da una carica puntiforme e da più cariche.
Rappresentazione del campo elettrico attraverso le linee di campo.
Le proprietà delle linee di campo.
Il flusso del campo elettrico e il teorema di Gauss.
Applicazioni del teorema di Gauss.

IL POTENZIALE ELETTRICO
L’energia potenziale elettrica.
L’andamento dell’energia potenziale in funzione della distanza tra due cariche.
Il potenziale elettrico e la sua unità di misura.
La differenza di potenziale.
Le superfici equipotenziali.
La relazione tra le linee di campo e le superfici equipotenziali.
La circuitazione del campo elettrico.

FENOMENI DI ELETTROSTATICA
La condizione di equilibrio elettrostatico e la distribuzione della carica nei conduttori.
Campo elettrico e potenziale in un conduttore carico.
La capacità di un conduttore e la sua unità di misura nel SI.
Potenziale e capacità di una sfera conduttrice isolata.
Il condensatore.
Campo elettrico e capacità di un condensatore a facce piane e parallele.
Concetto di capacità equivalente.
Collegamento di condensatori in serie e in parallelo.
L’energia immagazzinata in un condensatore.

LA CORRENTE ELETTRICA CONTINUA
Intensità e verso della corrente continua.
L’unità di misura della corrente nel SI.
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.
Collegamento in serie e in parallelo di resistori.
Cenno alle leggi di Kirchhoff.
La potenza dissipata in un circuito per effetto Joule.
La forza elettromotrice e il generatore reale di tensione.

LA CORRENTE ELETTRICA NEI METALLI
La seconda legge di Ohm.
Resistività e temperatura.
I superconduttori.
I processi di carica e di scarica di un condensatore.
Il lavoro di estrazione degli elettroni da un metallo.
L’estrazione di elettroni da un metallo per effetto termoionico e per effetto fotoelettrico.
L’effetto Volta e la differenza di potenziale tra conduttori a contatto.

LA CORRENTE ELETTRICA NEI LIQUIDI E NEI GAS
La dissociazione elettrolitica.
Il fenomeno dell’elettrolisi.
La conduzione nei gas, le scariche elettriche, l’emissione di luce.
Il tubo a raggi catodici e le sue applicazioni.

FENOMENI MAGNETICI FONDAMENTALI
Fenomeni di magnetismo naturale.
Attrazione e repulsione tra poli magnetici.
Caratteristiche del campo magnetico.
L’esperienza di Oersted e le interazioni tra magneti e correnti.
L’esperienza di Faraday e le forze tra fili percorsi da corrente.
La legge di Ampère.
La permeabilità magnetica del vuoto.
Definizione dell’ampere.
Intensità del campo magnetico e sua unità di misura nel SI.
Forza magnetica su un filo percorso da corrente.
La formula di Biot-Savart.
Il campo magnetico di un filo rettilineo, di una spira e di un solenoide.

IL CAMPO MAGNETICO
La forza di Lorentz.
Il moto di una carica in un campo magnetico uniforme.
Il flusso del campo magnetico e il teorema di Gauss per il magnetismo.
Unità di misura del flusso magnetico nel SI.
La circuitazione del campo magnetico e il teorema di Ampère.
Le sostanze diamagnetiche, paramagnetiche e ferromagnetiche.
Interpretazione microscopica delle proprietà magnetiche.
Il ciclo d’isteresi magnetica.

L’INDUZIONE ELETTROMAGNETICA
La corrente indotta e l’induzione elettromagnetica.
La legge di Faraday-Neumann.
La forza elettromotrice indotta media e istantanea.
La legge di Lenz sul verso della corrente indotta.
Le correnti di Foucault.
L’autoinduzione e la mutua induzione.
L’energia immagazzinata in un campo magnetico.
L’alternatore.
La corrente alternata.
Il trasformatore.

LE EQUAZIONI DI MAXWELL E LE ONDE ELETTROMAGNETICHE
Campi elettrici indotti.
La circuitazione del campo elettrico indotto.
La corrente di spostamento.
Le equazioni di Maxwell e il campo elettromagnetico.
Le onde elettromagnetiche.
L’energia trasportata da un’onda.
Lo spettro elettromagnetico.


Proposte di EVENTUALI ESTENSIONI E APPROFONDIMENTI

LO STATO SOLIDO
I semiconduttori.
Il fenomeno della superconduttività.
Le nanotecnologie.

INTRODUZIONE ALLA MECCANICA QUANTISTICA: il corpo nero e l’ipotesi di Plank;
l’effetto fotoelettrico e la quantizzazione della luce secondo Einstein; il principio di
indeterminazione di Heinsenberg; il dualismo onda corpuscolo.

LA TEORIA DELLA RELATIVITA’: l’esperimento di Michelson e Morley; la relatività della
simultaneità; gli assiomi della teoria della relatività ristretta; la dilatazione dei tempi; la contrazione
delle lunghezze.



CLASSI P.N.I.

FISICA                                                        CLASSE PRIMA PNI

 Obiettivi didattico-disciplinari


Obiettivi generali :    1) far acquisire il metodo di studio scientifico basato sull’osservazione
                           diretta dei fenomeni
                        2) evidenziare collegamenti tra il continuo mutare della realtà che ci
                           circonda e le conseguenti teorie scientifiche

Obiettivi disciplinari : 1) conoscenza sicura e approfondita delle varie parti del programma
                         2) acquisizione di un linguaggio formale
                         3) conoscenza di tecniche di misura
                         4) collegamento tra dati sperimentali e le leggi della Fisica
                         5) acquisire la capacità di rappresentare e risolvere semplici problemi fisici
                            mediante l’uso di metodi, linguaggi o strumenti informatici.
Metodologia
Strumenti usati per l'apprendimento
lezione frontale; esperimenti di verifica eseguiti dalla cattedra o in gruppo; discussione
sull’argomento trattato, in cui vengono sollecitati interventi degli allievi; verifica formativa
(risoluzione di esercizi e problemi e correzione dei lavori assegnati a casa); stesura di relazioni sugli
esperimenti effettuati; uso del libro di testo, uso del computer, utilizzo di software didattico.


IL METODO SPERIMENTALE
Obiettivi:
Comprensione dei procedimenti caratteristici dell’indagine scientifica

LE MISURE DELLE GRANDEZZE
Obiettivi:
Eseguire in modo corretto semplici misure con chiara consapevolezza delle operazioni effettuate e
degli strumenti utilizzati

LA LUNGHEZZA, SUPERFICI E VOLUMI. MASSA E TEMPO
Obiettivi:
Raccogliere, ordinare e raggruppare i dati ricavati, valutando gli ordini di grandezza e le
approssimazioni, mettendo in evidenza l’incertezza associata alla misura

RELAZIONI TRA GRANDEZZE
Obiettivi:
Esaminare dati e ricavare informazioni da tabelle e grafici.
Riconoscere il legame esistente tra due grandezze

LA DENSITA’
Obiettivi:
saper calcolare e misurare la densità di un corpo

LE FORZE
Obiettivi:
comprendere il concetto di forza, riconoscere le grandezze scalari e vettoriali.

FORZE ED EQUILIBRIO
Obiettivi:
comprendere il concetto di equilibrio di un corpo rigido

PRESSIONE ED EQUILIBRIO
Obiettivi:
comprendere il concetto di pressione
conoscere le leggi dei fluidi

INFORMATICA
Obiettivi:
 Saper usare un programma di Elaborazione Testi e un Foglio Elettronico

FISICA                                                               CLASSE SECONDA PNI
OBIETTIVI

   9. Conoscenza delle varie parti del programma
   10. Raggiungimento di una maggiore autonomia nel porsi di fronte ad un problema
   11. Acquisire la capacità di raccogliere ed analizzare dati in modo da poter stabilire un legame
       tra le grandezze esistenti
   12. Saper risolvere esercizi
   13. Saper realizzare un algoritmo

CRITERI METODOLOGICI
   7. Presentazione degli argomenti con lezioni frontali
   8. Verifiche sperimentali di alcune leggi e realizzazione di esperienze di tipo qualitativo
   9. Riflessione sugli argomenti svolti con domande ed interventi degli alunni
   10. Utilizzo del PC per l’analisi e la rappresentazione dei dati sperimentali
   11. Eventuale partecipazione a conferenze, eventuale collaborazione con docenti universitari
   12. Uso di: libro di testo, riviste scientifiche, libri della biblioteca, videocassette, CD, DVD,
       risorse del Web



CONTENUTI PRINCIPALI

Calore e temperatura: la misura del calore; la temperatura; la trasmissione del calore: conduzione,
convezione e irraggiamento; laboratorio di fisica.

L’equilibrio termico: la tendenza spontanea all’equilibrio; la capacità termica e il calore specifico; il
bilancio energetico all’equilibrio termico; dipendenza del calore specifico dalla temperatura;
laboratorio di fisica.

Effetto del calore sui corpi: la dilatazione cubica; la dilatazione lineare; termoscopio e termometri;
dilatazione dei gas e temperatura assoluta; le leggi dei gas; laboratorio di fisica.

I cambiamenti di stato: l’energia e gli stati della materia; fusione e solidificazione; vaporizzazione e
condensazione; la liquefazione dei gas; influenza della pressione sulle temperature di fusione e di
ebollizione; laboratorio di fisica.

Il moto dei corpi: il sistema di riferimento; la descrizione del moto; la velocità media; la velocità
istantanea; l’accelerazione; laboratorio di fisica.

Rappresentazione grafica dei moti: utilità dei grafici; la pendenza del grafico; grafico spazio-tempo;
grafico velocità-tempo; grafici nel moto vario; analisi di un grafico.

Le leggi della dinamica: le cause del moto; massa inerziale e massa gravitazionale; le leggi della
dinamica; classificazione dei moti; il moto rettilineo uniforme; moto rettilineo uniformemente
accelerato; moti rettilinei particolari; laboratorio di fisica.

Lavoro ed energia: le forze lavorano; lavoro ed energia; lavoro e forze variabili; energia potenziale
gravitazionale; l’energia cinetica; l’energia potenziale elastica; l’energia si trasforma; le macchine.
APPROFONDIMENTI: le sorgenti di luce; luce e colore; opacità e trasparenza; esperimenti di
laboratorio.


FISICA                                                       CLASSE TERZA PNI

OBIETTIVI

   1)   Conoscenza delle varie parti del programma
   2)   Acquisizione di un linguaggio formale
   3)   Conoscenza e applicazione delle tecniche di misura
   4)   Controllo dei risultati del procedimento seguito ed eventuale ricerca degli errori
   5)   Sviluppo di capacità di analisi
   6)   Saper risalire dai dati sperimentali alle leggi generali
   7)   saper elaborare informazioni ed utilizzare consapevolmente strumenti informatici
   8)   Saper risolvere semplici problemi e interpretare i risultati
   9)   Riconoscere la coerenza di un ragionamento logico

METODOLOGIA DIDATTICA

Presentazione degli argomenti con lezioni frontali
Verifica sperimentale di alcune leggi
Uso del laboratorio per la realizzazione di esperienze di tipo qualitativo
Chiarificazione dei concetti introdotti con applicazioni, domande e interventi degli alunni
Riflessione e approfondimento a livello personale dei principali argomenti svolti
Uso dell’elaboratore per comprendere le conseguenze di determinate ipotesi e le implicazioni di un
modello.
Uso di programmi di simulazione per lo studio degli aspetti che non si prestano ad esercitazioni di
laboratorio
Uso del libro di testo, giornali e riviste, libri della biblioteca, videocassette, CD, DVD e risorse del
web

CONTENUTI

Il moto. Velocità istantanea. Accelerazione istantanea. Calcolo vettoriale. Prodotto scalare. Prodotto
vettoriale. Il moto curvilineo. Moto circolare uniforme. Moto parabolico. Moto armonico.
Sistemi inerziali e non inerziali. Principio di relatività galileiana. Le forze fondamentali.
Ripetizione e approfondimenti sui principi della Dinamica.
Momento di una forza o di un sistema di forze. Il moto dal punto di vista dinamico. Forza centripeta
e moto circolare. Forza elastica e moto armonico. Il moto del pendolo. Le trasformazioni di Galileo
e il moto relativo. Le forze apparenti.
Il lavoro di una forza. Il concetto di energia. Momento d’inerzia. Momento angolare e
conservazione del momento angolare. Conservazione dell’energia meccanica. Quantità di moto.
Impulso di una forza. Conservazione della quantità di moto.
Teorie sul moto dei pianeti. Le leggi di Keplero. La legge della gravitazione universale. Il concetto
di campo.
Ripetizione e approfondimenti sulle leggi dei gas perfetti
Cenni sulla teoria molecolare della materia
Termodinamica. Primo principio della Termodinamica. Trasformazioni termodinamiche.
Rendimento di una macchina termica. Ciclo di Carnot. Secondo principio della Termodinamica.
Entropia.
Laboratorio
Per quasi tutte le unità didattiche sono previste esercitazioni in laboratorio di Fisica e di Informatica
( utilizzo di un foglio elettronico, stesura di programmi in un linguaggio di programmazione)


FISICA                                                                  CLASSE IV P.N.I.

OBIETTIVI ANNUALI

       conoscenza delle varie parti del programma
       acquisizione di un linguaggio formale
       conoscenza e applicazione di tecniche di misura
       collegamento tra dati sperimentali e le leggi della Fisica
       saper elaborare informazioni ed utilizzare consapevolmente strumenti informatici
       saper risolvere semplici problemi e interpretare i risultati
       riconoscere la coerenza di un ragionamento logico

STANDARD METODOLOGICI
Presentazione degli argomenti con lezioni frontali
Verifiche sperimentali di alcune leggi e uso del laboratorio per la realizzazione di esperienze di tipo
qualitativo
Chiarificazione dei concetti svolti con domande ed interventi degli alunni
Riflessione e approfondimento a livello personale dei principali argomenti svolti.
Uso dell’elaboratore per comprendere le conseguenze di determinate ipotesi e le implicazioni di un
modello.
Uso di programmi di simulazione per lo studio degli aspetti che non si prestano ad esercitazioni di
laboratorio.
Uso del libro di testo,giornali e riviste, libri della biblioteca, videocassette, CD, DVD, risorse della
rete.
Eventuale partecipazione a conferenze
Eventuale collaborazione con docenti universitari per visite a laboratori


CONTENUTI ANNUALI

LE ONDE ELASTICHE
La formazione delle onde.Onde trasversali e longitudinali .Onde periodiche .
Onde armoniche. Il principio di sovrapposizione. L’interferenza.

IL SUONO
Le onde sonore, la velocità del suono, i limiti di udibilità, i caratteri distintivi
La riflessione del suono. Le onde stazionarie. I battimenti. L’effetto Doppler.

I RAGGI LUMINOSI
La luce. La propagazione della luce. La velocità della luce. La riflessione e la rifrazione. Le leggi
della riflessione. La riflessione su uno specchio piano. Gli specchi sferici. Costruzione
dell’immagine per gli specchi sferici. La legge dei punti coniugati e l’ingrandimento. Le leggi della
rifrazione. Gli indici di rifrazione relativo e assoluto. La riflessione totale. La dispersione della luce.

LE LENTI
Le lenti sferiche. Le lenti sferiche convergenti. L’immagine formata da una lente sottile. Le lenti
sferiche divergenti.

LE ONDE LUMINOSE
Il modello corpuscolare e il modello ondulatorio della luce. L’interferenza della luce.L’esperimento
di Young. La diffrazione. La polarizzazione.

LA RELATIVITA’RISTRETTA
L’esperimento di Michelson-Morley. Gli assiomi della teoria della relativita’. La dilatazione dei
tempi. La contrazione delle lunghezze.Le trasformazioni di Lorentz. L’equivalenza tra massa ed
energia.

LA CARICA ELETTRICA E LA LEGGE DI COULOMB
L ‘elettrizzazione per strofinio e per contatto. Conduttori e isolanti. La carica elettrica e la
conservazione della carica. La legge di Coulomb. L’induzione elettrostatica.

IL CAMPO ELETTRICO
Il campo elettrico.Le linee di campo. Il flusso di un campo vettoriale.. Il teorema di Gauss per il
campo elettrico. Il campo elettrico generato da una distribuzione infinita di cariche.

IL POTENZIALE ELETTRICO
 Lavoro del campo elettrostatico. L’energia potenziale. Il potenziale di una carica puntiforme. Le
superfici equipotenziali. La deduzione del campo elettrico dal potenziale
Esperimento di Millikan

LA CAPACITA’
La capacità di un conduttore
Il condensatore. Condensatori in serie e in parallelo
Energia immagazzinata in un condensatore.

APPROFONDIMENTI
Campi vettoriali, campi scalari.
Sviluppo storico dei modelli della luce
Lo spazio di Minkowski ( lo spazio-tempo della relatività ristretta).
Relatività generale

FISICA                                                      CLASSE QUINTA PNI

OBIETTIVI

   14. Conoscenza delle varie parti del programma
   15. Acquisizione di un linguaggio adeguato
   16. Saper collegare argomenti affini incontrati nel triennio.
   17. Saper risolvere problemi
   18. Conoscenze e applicazione di tecniche sperimentali
   19. Padronanza del metodo logico e deduttivo
   20. Consolidamento della capacità di analisi e di sintesi


METODOLOGIA
    13. Presentazione degli argomenti con lezioni frontali
    14. Approfondimento dei concetti appresi con esercitazioni in classe e in laboratorio
    15. Verifiche sperimentali di alcune leggi ed uso del laboratorio per la realizzazione di
        esperienze di tipo qualitativo e quantitativo a gruppi.
    16. Rielaborazione dei dati sperimentali.
    17. Eventuale partecipazione a conferenze, eventuale collaborazione con docenti universitari
    18. Partecipazione alle Olimpiadi della Fisica
    19. Uso di: libro di testo, riviste scientifiche, libri della biblioteca, videocassette, CD, DVD,
        risorse del Web.


CONTENUTI PRINICIPALI

Ripasso generale sull’elettrostatica: cariche elettriche e loro interazioni, la legge di Coulomb, il
campo elettrico, il potenziale.

Fenomeni di elettrostatica: la distribuzione della carica nei conduttori in equilibrio elettrostatico; il
campo elettrico e il potenziale in un conduttore in equilibrio elettrostatico; la capacità di un
conduttore; il condensatore; i condensatori in serie e parallelo; l’energia immagazzinata inn un
condensatore.

La corrente elettrica continua: la corrente elettrica; i generatori di tensione; il circuito elettrico; la
prima legge di Ohm; i conduttori ohmici in serie e in parallelo; la trasformazione dell’energia
elettrica; la forza elettromotrice e la resistenza interna di un generatore di tensione.

La corrente elettrica nei metalli: i conduttori metallici; la seconda legge di Ohm: la resistività di un
conduttore; l’effetto Juole; carica e scarica di un condensatore; l’estrazione degli elettroni da un
metallo.
La corrente elettrica nei liquidi e nei gas: le soluzioni elettrolitiche; la dissociazione elettrolitica; la
pila e gli accumulatori; la conducibilità dei gas; le scariche elettriche nei gas; i raggi catodici.

Fenomeni magnetici fondamentali: le linee del campo magnetico, confronto tra il campo magnetico
e il campo elettrico; forze che si esercitano tra magneti e correnti e tra correnti e correnti;
definizione di Ampere; l’origine del campo magnetico e la sua intensità; la forza elettrica esercitata
da un campo magnetico su un filo percorso da corrente; il motore elettrico; il campo magnetico di
un filo rettilineo percorso da corrente; il campo magnetico di una spira e di un solenoide:

Il campo magnetico: la forza di Lorentz; il moto di una carica in un campo magnetico uniforme; il
flusso del campo magnetico; la circuitazione del campo magnetico; il ciclo di isteresi magnetica.

L’induzione elettromagnetica: le correnti indotte; il ruolo del flusso del campo magnetico; la legge
di Faraday-Neumann; la legge di Lenz; le correnti di Foucault; l’autoinduzione e la mutua
induzione; energia e densità di energia del campo magnetico; l’alternatore; gli elementi circuitali
fondamentali in corrente alternata; la trasformazione della corrente alternata.

Le equazioni di Maxwell e le onde elettromagnetiche: il campo elettrico indotto; il termine
mancante; le onde elettromagnetiche; lo spettro elettromagnetico; le onde radio e le microonde; le
radiazioni infrarosse visibili e ultraviolette; i raggi X e i raggi gamma.

La teoria della relatività ristretta: L’esperimento di Michelson-Morley. Gli assiomi della teoria della
relativita’. La dilatazione dei tempi. La contrazione delle lunghezze. Le trasformazioni di Lorentz.
La crisi della fisica classica; introduzione alla meccanica quantistica


APPROFONDIMENTI: L’esperienza di Rutherford; l’esperimento di Millikan; Fisica nucleare,
Fisica delle particelle

								
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