Programmazione di Fisica

Classi PrimeNuclei Tematici Conoscenze Abilità Competenze Periodo Prova

comune Approfondimento/Recupero

La misura. Grandezze fisiche fondamentali. SIStrumenti di misura.Errore assoluto e relativo.Indici statistici.Rappresentazione di dati e fenomeni.

Conoscere le varie unità di misura.Gestione dell’errore nelle misure dirette ed indirette.

Osservare e identificare fenomeni.Formulare ipotesi esplicative utilizzando modelli, analogie e leggi. Interpretare i dati e applicare gli strumenti matematici rilevanti per la risoluzione di un problema. Fare esperienze e saperne interpretare i risultati in base alla raccolta e analisicritica dei dati.

Settembre Ottobre

I vettori. Vettori e scalari.Operazioni con i vettori.Scomposizione di vettori.Componenti cartesiane dei vettori.

Operare con i vettori. Analizzare e risolvere un problema con l’algebra vettoriale.

Gennaio-Febbraio

L’algebra vettoriale.

Le forze. Le forze.Scomposizione delle forze.Forza peso.Forza elastica.L’attrito.

Risolvere problemi con le forze.Risolvere problemi con l’attrito, la forza elastica e la legge di Hooke.

Uso dei modelli della fisica per analizzare una situazione reale.Uso del formalismo matematico.

Gennaio Febbraio

Sì

L’equilibrio. Momento meccanico.Coppia di forze.Le leve.Baricentro.Equilibrio meccanico.

Risolvere problemi riguardanti l’equilibrio.Utilizzare esperienze meccaniche, quali il pendolo e le leve.

Interpretazione delle leggi della statica.Primo uso delle meccanica rotatoria.

Marzo Aprile

I fluidi. La densità e la pressione Il principio di PascalLegge di Stevino.Spinta di Archimede.Galleggiamento dei corpi.

Risolvere i problemi di statica dei fluidi.Deduzione teorica e verifica pratica dei principi dei fluidi.

Uso della corretta deduzione nello studio dei fluidi.Elaborazione dei dati sperimentali.Formalizzazione del metodo d’indagine.

Classi Seconde

Nuclei Tematici Conoscenze Abilità Competenze Periodo Provacomu

ne

Approfondimento /Recupero

Termologia:Temperatura e

calore

La temperatura ed il calore: la misura dellatemperatura, la dilatazione termica e la taratura di un termometro, le scale termometriche e formule di conversione dall’una all’altra scala. Principio zero della Termodinamica.

La dilatazione termicalineare, superficiale e volumetrica. Il caso anomalo dell’acqua.

Conoscere le varie scale termometriche.

Calcolare la variazione di corpi solidi e liquidi sottoposti a riscaldamento.

Comprendere come riscaldare un corpo con il calore o con il lavoro.

Osservare e identificare fenomeni;formulare ipotesi esplicative utilizzando modelli, analogie e leggi; formalizzare un problema sulla dilatazione termica e applicare gli strumenti matematici rilevanti per la sua risoluzione; fare esperienze e saperne interpretare i risultati in base alla raccolta e analisi critica dei dati.

Settembre-ottobre

Si

Calore e Lavoro la capacità termica ed il calore specifico, l’equazione fondamentale della termologia, la temperatura di equilibrio. Passaggi distato.

Distinguere fra capacità termica dei corpi e calore specifico delle sostanze.

Calcolare il calore specifico di una sostanza e la temperatura di equilibrio.

Descrivere i passaggi tra

Individuare le grandezzefisiche caratterizzanti e proporre relazioni quantitative tra esse.Risolvere problemi utilizzando il linguaggio e il formalismo scientifico.

Novembredicembre

Si

i vari stati di aggregazione molecolare.

Calcolare l’energia impiegata nei cambiamenti di stato.

Propagazionedel calore

Propagazione delcalore per conduzione(legge di Fourier), perconvezione e perirraggiamento (leggedi Stefan –Boltzmann).

Applicare le leggi di Fourier e di Stefan-Boltzmann nella risoluzione di problemi.

Individuare le grandezze fisiche caratterizzanti e proporre relazioni quantitative tra esse.Padroneggiare le leggi studiate e Individuare strategie adeguate per la risoluzione di problemi.Saper proporre modelli dei fenomeni reali.

Oscillazioni edonde

Grandezzecaratteristiche.Principio di Huygens.

Il suono e suecaratteristiche.Potenza e intensità diuna sorgente sonora.

Riflessione delle ondesonore.

L’effetto Doppler peril suono.

Calcolare la velocità di propagazione di un’onda sonora.

Applicare le leggistudiate nella risoluzione dei problemi.

Individuare le grandezze fisiche caratterizzanti e proporre relazioni quantitative tra esse.Riconoscere le leggi studiate nei fenomeni naturali. Saper proporre modelli dei fenomeni reali.

Gennaio-Febbraio

No

Cinematica delpunto materiale

Il moto rettilineo- Defiinizione di

velocità media edistantanea

- Diagramma

Utilizzare il sistema di riferimento nello studio di un moto.

Calcolare la velocità media,

Formulare ipotesi, sperimentaree/o interpretare leggi fisiche, proporre e utilizzare modelli e analogie.Analizzare fenomeni fisici

Marzo-Aprile

Si

orario - Moto rettilineo

uniforme- Definizione di

accelerazione media ed istantanea

- Grafico velocità-tempo

- Moto rettilineo uniformemente accelerato

- Corpi in caduta libera

- Moto parabolico. - Moto circolare

uniforme. - Moto circolare

uniformementeaccelerato.

- Il moto armonico erelative equazioni.

- Moti relativi. Lecosiddettetrasformazioni diGalilei.

lo spazio percorso e l’intervallo di tempo di un moto.

Interpretare il significato del coefficiente angolare di un grafico spazio-tempo.

Conoscere le caratteristiche del moto rettilineo uniforme.

Interpretare correttamente i grafici spazio-tempoe velocità-tempo relativi a un moto.

Calcolare legrandezzecaratteristiche delmoto circolareuniforme e del motoarmonico.

Comporre spostamenti e velocitàdi due moti rettilinei.

Analizzare il moto di caduta dei corpi.

Distinguere tra peso emassa di un corpo.

Studiare il moto dei corpi lungo

distinguendo gli aspetti puramente cinematici.Imparare a proporre esperienze in laboratorio per vagliare gli ambiti di applicazione delle leggi fisiche. Risolvere problemi utilizzando il linguaggio algebrico e grafico, nonché ilSistema Internazionale delle unità di misura.Descrivere i fenomeni reali mediante modelli.

un piano inclinato. Comprendere le

caratteristiche del moto armonico.

Comprendere e applicare le trasformazioni di Galilei.

Otticageometrica

Riflessione erifrazione della luce.Legge di Snell –Cartesio. Principio diFermat.

Specchi piani. Specchi concavi e

convessi. Lenti sottili

convergenti edivergenti. Equazionedei punti coniugati .

Descrivere le modalitàdi propagazione della luce.

Descrivere il fenomeno della riflessione e le sue applicazioni agli specchi piani e curvi.

Individuare le caratteristiche delle immagini e distinguere tra immagini reali e virtuali.

Descrivere il fenomeno della rifrazione.

Applicare le leggidella riflessione edella rifrazione.

Comprendere il concetto di riflessionetotale, con le sue applicazioni

Individuare le grandezze fisiche caratterizzanti e proporre relazioni quantitative tra esse.Riconoscere le leggi studiate nei fenomeni naturali.

Maggio-Giugno

Si

tecnologiche (prisma e fibre ottiche).

Distinguere i diversi tipi di lenti.

Descrivere il funzionamento del microscopio edel cannocchiale.

Classi Terze

Modulo 1. La dinamica

Argomento Contenuti Competenze/ Abilità TempiProva

comuneInterventoTematico

Legge di inerzia e sistemi di riferimento inerziali

I principi della dinamica

Forza e massa. Legge di inerzia.Sistema di riferimento inerziale. I principio della dinamica. Forze reali e forze apparenti. II principio della dinamica .Massa inerziale e massa gravitazionale. Scomposizione delle forze.III principio della dinamica. Relazione fra accelerazione di gravità e forza peso.Reazioni vincolari.

Essere in grado di definire i concetti di forza e dimassa e di enunciare i principi della dinamica.

Dimostrare di avere familiarità con le unità di misuraincontrate: newton e kilogrammo peso.

Essere in grado di proporre esempi di sistemiinerziali e non inerziali e riconoscere le forzeapparenti e quelle attribuibili a interazioni.

Essere in grado di applicare le proprietà vettorialidelle grandezze fisiche incontrate allo studio deifenomeni esaminati e risolvere esercizi e problemi.

Settembreottobre

Applicazioni delle leggi di Newton

Forze di attrito. Legge di Hooke.

Moto circolare: forza centripeta.

Dimostrare di sapere che la forza di attrito èdirettamente proporzionale alla forza normale che siesercita tra superfici interessate.

Essere in grado di applicare i principi della dinamicain modo sistematico alla risoluzione di diversiproblemi di meccanica in cui compaiono le forze diattrito, in cui compaiono questioni riguardanti il motocircolare, utilizzando un linguaggio algebrico egrafico appropriato.

novembre

Modulo 2. I principi di conservazione

Argomento Contenuti disciplinari Competenze/ Abilità Tempi Prova

comuneInterventoTematico

Lavoro e l’energia cinetica

Energia potenziale e forze conservative

Il teorema di conservazione dell’energia

Lavoro di una forza costante. Lavoro di una forza variabile.Energia cinetica e teorema delle forze vive (o dell’energia cinetica).Potenza e relative unità di misura.Forze conservative: definizione ed esempi di forze conservative.Forze dissipative: definizione ed esempi di forze dissipative.Energia potenziale e lavoro fatto daforze conservative, energiapotenziale dovuta alla gravità eenergia potenziale elastica.La legge di conservazione dell’energia meccanica.Lavoro fatto da forze non conservative e variazione dell’energia meccanica.La conservazione e dissipazione dell'energia.

Saper fornire correttamente le definizioni di lavoro,energia cinetica, energia potenziale e potenza.

Essere in grado di distinguere tra forze conservative e forze non-conservative e conoscere il criterio in base al quale una forza è conservativa.

Essere in grado di ricavare relazioni sperimentali tra grandezze fisiche e risolvere problemi ed esercizi utilizzando un linguaggio algebrico e grafico appropriato, utilizzando con proprietà le unità di misura (nel SI e non) delle grandezze fisiche incontrate (newton, kilogrammo-peso, joule,watt, kilowattora, cv, hp).

Saper descrivere situazioni in cui l’energiameccanica si presenta come cinetica e comepotenziale elastica o gravitazionale e diversi modi ditrasferire, trasformare e immagazzinare energia.

dicembre

Quantità di moto Quantità di moto: grandezza vettoriale..Impulso di una forza. Impulso e quantità di moto.

Essere in grado di spiegare il significato fisico dellaquantità di moto e di saperlo riconoscere in diversesituazioni, anche di vita quotidiana.

gennaio

Urti unidiemnsionali e bidimensionali

Conservazione della quantità di moto di un sistema isolato.I principi della dinamica e la legge di conservazione della quantità di motoUrti su una retta (urti anelatici e urti elastici). Urti obliqui.

Saper riconoscere e spiegare con linguaggioappropriato la conservazione della quantità di motoin situazioni di vita anche quotidiana.

Essere in grado di ricavare relazioni sperimentali tragrandezze fisiche e risolvere problemi ed eserciziutilizzando un linguaggio algebrico e graficoappropriato anche in relazione alla q.d.m.

febbraio

Modulo 3. Moto rotatorio

Argomento Conoscenze/contenuti disciplinari

Competenze /Abilità Tempi Provacomune

Intervento

Tematico

Cinematica ed energia di rotazione

Momento di inerzia

Energia cinetica di rotolamento e conservazione dell’energia

Posizione, velocità e accelerazione angolari.Equazioni cinematiche (con accelerazione costante). Velocità

tangenziale, accelerazione centripeta, accelerazione tangenziale, accelerazione totale.Energia cinetica di rotazione.Momento d’inerzia: di una distribuzionediscreta di masse, di una distribuzione continua di masse.Energia cinetica di rotolamento. Conservazione dell’energia.

Essere in grado di spiegare il significato fisico delmomento di inerzia.

Essere in grado di ricavare relazioni sperimentali tragrandezze fisiche e risolvere problemi ed eserciziutilizzando un linguaggio algebrico e graficoappropriato in relazione al moto rotatorio.

Marzo

Dinamica rotazionale ed equilibrio statico

Prodotto vettoriale di due vettori e regola della mano destra.Momento di una forza e momento risultante di un sistema di forze. Momento di una forza e accelerazione angolare.Momento angolare o momento della quantità di moto.Conservazione del momento angolare.

Saper applicare il calcolo del prodotto vettoriale a situazioni diverse.

Saper applicare il momento risultante di un sistemadi forze per analizzare situazioni di equilibrio.

Essere in grado di risolvere problemi ed esercizi utilizzando un linguaggio algebrico e grafico appropriato in relazione fenomeni studiati con le leggi della dinamica rotazionale.

Aprilemaggio

Modulo 4. La gravitazione

Argomento Conoscenze/contenuti disciplinari

Competenze /Abilità Tempi Provacomune

Intervento

Tematico

Introduzione storica

La forza di gravitazione universale

Campo gravitazionale

Introduzione storica alla formulazione della gravitazione universale.

La legge della gravitazione universale. Il valore della costante G.La bilancia di torsione di Cavendish.Concetto di campo vettoriale e campo gravitazionale come esempio di campoconservativo

Saper illustrare l’evoluzione della teoria della gravitazione universale attraverso

(Anassimandro, Tolomeo, Tycho Brahe)

Copernico, Galilei, Keplero e Newton.Dimostrare di conoscere il significato fisico della costanteG (anche OdG e unità di misura).

Saper ricavare l’accelerazione di gravità g

dalla legge della gravitazione universale.Essere in grado di descrivere la bilancia di Cavendish, individuando le idee sulla quale sibasa.Saper dire che cosa si intende col concetto dicampo in fisica. Saper illustrare il campogravitazionale come esempio di campo

maggio

Le leggi di Keplero

Energia potenziale gravitazione

Le leggi di Keplero del moto dei pianeti.Energia potenziale gravitazionale U.Conservazione dell’energia: energia meccanica totale e velocità di fuga.

vettoriale conservativo.

Saper enunciare ed essere in grado diapplicare le leggi di Keplero a situazionidiverse del moto dei pianeti e dei satelliti.

Saper tracciare un grafico dell’energia potenziale gravitazionale in funzione della distanza di separazione edi calcolare lavelocità di fuga.Essere in grado di enunciare la conservazionedell’energia (totale) per un corpo in orbita.Saper ricavare il valore della velocità di fugadalla Terra.Saper descrivere il problema del satellite geo-stazionario.

maggio Le 4 Forze.

Gravita’

Elettromagnetimo

Interazione forte

Interazionedebole

Modulo 5 cenni di dinamica dei fluidi

Argomento Contenuti disciplinari Competenze/ Abilità TempiProva

comuneIntervento

Tematico

Idrodinamica Flusso di un fluido, portata. Principio di Venturi.Equazione di Bernouilli.

Essere in grado di risolvere problemi ed esercizi utilizzando un linguaggio algebrico e grafico appropriato in relazione a fenomenistudiati con le leggi sui fluidi.

maggio

Classi Quarte

MODULO 1. LA TERMODINAMICA

Argomento Contenuti Competenze Tempi InterventoTematico

Primo Principio dellaTermodinamica

- -Energia interna di un sistema e di un gas perfetto.

- -Lavoro e calore nelle trasformazioni termodinamiche.

- -Applicazioni del primo principio dellatermodinamica.

- -Calori specifici di un gas perfetto.

Descrivere quantitativamente gli effetti delle trasformazioni fondamentali di un gas nel piano Clapeyron.

Riconoscere che l’energia interna dipende, per un gas perfetto, solo dalla sua temperatura.

Descrivere e interpretare processi termodinamici mettendo in evidenza la conservazione dell’energia e la sua degradazione.

Calcolare il calore specificodi un gas ideale basato sullasua struttura molecolare e distinguere tra calore specifico a volume costante e calore specifico a pressione costante.

Risolvere problemi di applicazione del primo principio della

Settembre e Ottobre.

.

termodinamica.Secondo principio dellaTermodinamica

Entropia

- Enunciati del secondo principio della Termodinamica

- Rendimento di una macchina termica

- Ciclo di Carnot- Teorema di Carnot.- Entropia

Spiegare il secondo principio della termodinamica.

Individuare le trasformazioni di una macchina termica e calcolarne il rendimento.

Risolvere semplici problemisulle macchine termiche.

Calcolare l’entropia per processi elementari.

Ottobre e Novembre.

MODULO 2 LE ONDE

Argomento Contenuti Competenze Tempi InterventoTematico

Le onde elastiche e il Suono.

- Classificazione delleonde

- Caratteristiche delle onde periodiche

- Onde armoniche: equazione d’onda

- Onde su una corda- Fenomeni ondulatori- Onde sonore- Onde stazionarie- Effetto Doppler.

Descrivere l’andamento spaziale e temporale di un’onda.Descrivere i principali fenomeni ondulatori utilizzando anche l’equazione d’onda.Calcolare l’energia trasportata da un’onda armonica.Spiegare genesi e propagazione delle onde

gennaio

sonore e stazionarie.Spiegare l’effetto Doppler.Determinare le condizioni dell’interferenza.Applicare le conoscenze acquisite in problemi specifici.

Le onde luminose

- Modello ondulatorio e corpuscolare

- L’interferenza della luce: esperimento di Young

- La diffrazione della luce

- Reticoli di diffrazione

Riferire riguardo l’evoluzione storica delle idee sulla natura della luce.Determinare le frange luminose o scure nella diffrazione di una sola fenditura

Gennaiofebbraio

MODULO 3 ELETTROSTATICA

Argomento Contenuti Competenze Tempi Intervento Tematico

La legge di Coulombe il campo elettrico

- Fenomeni di elettrizzazione

- La legge di Coulomb- La forza elettrica e

quella gravitazionale- La polarizzazione dei

dielettrici- Il vettore campo

elettrico e il suo flusso- Teorema di Gauss- Campo elettrico di

particolari distribuzioni di carica.

Disegnare linee di campi elettriciDeterminare la forza dovutaall’interazione di due o più caricheConfrontare la forza elettrica con la forza gravitazionaleCalcolare il campo elettrico per particolari distribuzioni di carica mediante il teorema di Gauss.

marzo a

Il potenziale elettrico

- Energia potenziale elettrica e potenziale elettrico

- Relazione campo elettrico-potenziale

- Superfici equipotenziali

- Circuitazione del campo elettrico.

Risolvere problemi che riguardano l’energia elettrica e le differenze di potenziale.

Marzo

Fenomeni di elettrostatica

- Campo elettrico e potenziale di un conduttore in equilibrio elettrostatico

- Teorema di Coulomb- Capacità di un

conduttore e di un condensatore piano

- Condensatori in serie ein parallelo

- Lavoro di carica ed energia immagazzinatain un condensatore.

Identificare le proprietà del potenziale e del campo elettrico di un conduttore inequilibrio elettrostaticoCalcolare capacità, campo elettrico ed energia di un condensatoreCalcolare la capacità di sistemi di condensatori.

Aprilemaggio

Argomento Contenuti Competenze Tempi Intervento Tematico

Corrente elettrica e circuiti

- Curve caratteristiche- Resistenza e resistività- Leggi di Ohm. Potenza- Lavoro, energia e

f.e.m.- Resistenze in serie e i

parallelo- Leggi di Kirchhoff- Circuito RC carica e

scarica di un condensatore

Descrivere le proprietà della corrente elettrica continuaCostruire schemi di circuiti elettrici semplici e misti e saperli risolvereCalcolare la potenza elettrica.

Maggio

Classi Quinte

Nucleo: CORRENTE CONTINUA

Argomenti Conoscenze Abilità Competenze Periodo Prova comune Approfondimentorecupero

La correnteelettricacontinua.

Circuiti

La corrente elettricacontinua.

La resistenza elettrica diun conduttore.

Resistività.

Legge di Ohm.

Potenza elettricasviluppata o assorbita.

Effetto Joule.

Principi di Kirchhoff ecircuiti elettrici.

Circuito RC in serie.

Essere in grado di definire e discutere iconcetti di corrente elettrica, velocità dideriva, densità di corrente j, resistenza e forza elettromotrice.Essere in grado di enunciare la leggedi Ohm e di distinguerla dalla definizione di resistenza.Essere in grado di descrivere la resistività, di distinguerla dalla conducibilità e di descriverne la dipendenza dalla temperatura.Essere in grado di descrivere il modellosemplice di una pila reale facendo riferimento ad una f.e.m. ideale e una resistenza interna e di trovare latensione ai morsetti di una pila,quando essa produce una corrente I.Saper descrivere la relazione tra differenza di potenziale, corrente e potenza.Essere in grado di determinare la resistenza equivalente di sistemi di resistenze in serie e in parallelo.Essere in grado di enunciare i principi di Kirchhoff e di usarli per analizzare circuiti in corrente continua.Essere in grado di descrivere le relazioni di fase tra tensione ai capi di un resistore, di condensatore e la corrente.Essere in grado di tracciare un diagrammache rappresenti l’andamento della carica su un condensatore e della corrente in funzione del tempo, durante i processi di carica e scarica

Saper applicare la legge di Ohm a semplici circuiti.

Saper risolvere circuiti con resistenze in serie e in parallelo

Saper risolvere circuiti puramente resistivi con i Principi di Kirchhoff.

Saper risolvere un circuito RC in serie sapendo calcolare la carica sul condensatore e la corrente sia in fase di carica che di scarica.

Settembre - Ottobre

No No

di un condensatore.Essere in grado di disegnare circuiti inserendo un amperometro, un voltmetro e calcolare le appropriate resistenze in serie. Essere in grado dirisolvere esercizi e problemi sulla corrente, sulla legge di Ohm,sui circuiti in corrente continua.

Nucleo: MAGNETISMO

Argomenti Conoscenze Abilità Competenze Periodo Prova comune Approfondimento/recupero

MAGNETISMO Magnetismo.

Dipolo magnetico e non esistenza del monopolo magnetico.

Il flusso del campo magnetico.

La forza di Lorentz.

Moto di una carica in uncampo magnetico.

Ciclotrone.

Teorema di Ampere.Legge di Biot – Savart.

Forza generata tra due filipercorsi da correnti.

Essere in grado di inquadrare l’elettromagnetismo nel contesto storico e scientifico in cui si è sviluppato.Essere in grado di fornire la definizione operativa di campo magnetico e di descriverlo mediante linee di induzione.Essere in grado di descrivere la forza magnetica che agisce su un elemento di corrente e su una carica elettrica in motoche si trovino in un campo magnetico.Essere in grado di descrivere un selettoredi velocità, uno spettrografo di massa, unciclotrone.Essere in grado di calcolare il momento magnetico di una spira di corrente e ilmomento di forza a cuiè soggetta una spira dicorrente in un campo magnetico.Essere in grado di enunciare il teorema di

Essere in grado di risolvere esercizi eproblemi sul campo magnetico, sul motodiuna carica in un campo magnetico e su fili,spire, solenoidi percorsi da una corrente esituati in un campo magnetico.

Ottobre -novembre

Si No

Ampère.Essere in grado di descrivere B in punti viciniad un lungo filo, a due fili conduttoriparalleli, in una spira, in un solenoide.

Nucleo: INDUZIONE MAGNETICA

Argomenti Conoscenze Abilità Competenze Periodo Prova comune Approfondimento/recupero

INDUZIONEMAGNETICA

Solenoide e induttanza esua espressione.

Legge di Faraday –Neumann – Lenz.

Autoinduzione.

Circuito RL in serie.

Densità dell’ energiamagnetica.

Relazioni tra campoelettrico e campomagnetico.

Corrente di spostamento.

Essere in grado di definire il flusso del campo magnetico e la f.e.m. indotta.Essere in grado di enunciare il teorema diGauss per il magnetismo.Essere in grado di descrivere gli esperimenti diFaraday.Essere in grado di enunciare la legge di Faraday-Neumann e diusarla per trovare laf.e.m. indotta da un flusso magneticovariabile.Essere in grado di enunciare la legge di Lenz ed usarla per trovare il verso della correnteindotta in diverse applicazioni della legge diFaraday-Neumann.Essere in grado di definire l’induttanza per una bobina e di calcolarla.Essere in grado di

Essere in grado di descrivere le correntiparassite.Essere in grado di applicare il teorema dellamaglia ad un circuito LR edi ricavarel’extracorrente di chiusura e quella diapertura.Essere in grado di tracciare un grafico dellacorrente in funzione del tempo in un LR.Essere in grado di risolvere esercizi eProblemi sull’induzione magnetica usando la legge di Faraday-Newmann e la legge di Lenz; sul calcolo dell’induttanza in un LR e in una bobina .

Novembre -Dicembre

No No

esprimere l’energia immagazzinata in un campo magnetico; lapotenza immagazzinata in un campo magnetico e di ricavare la densità di energia

immagazzinataall’interno di

un solenoide.

Nucleo: EQUAZIONI DI MAXWELL – ONDE ELETTROMAGNETICHE

Argomenti Conoscenze Abilità Competenze Periodo Provacomune

Approfondimento/recupero

LE EQUAZIONI DI MAXWELL

ONDEELETTROMAGNETICHE

SPETTROELETTROMAGNETICO

POLARIZZAZIONE

Le equazioni di Maxwell.Risoluzione delle equazionidi Maxwell nel vuoto.

Il campo elettromagnetico.

Onde elettromagnetiche. Lo spettro delle ondeelettromagnetiche. Potenza e intensità diun’onda elettromagnetica.

Energia trasportata daun’onda elettromagnetica equantità di moto. Pressionedi radiazione.

Luce polarizzata epolarizzazione. Legge diMalus. Polarizzazione perriflessione. Angolo diBrewster.

Essere in grado di enunciare le possibiliequ.ni fondamentali dell’elettromagnetismoed individuare il termine mancanteper una completa descrizione dell’elettromagnetismo.Essere in grado di descrivere i campi indotti.Essere in grado di ricavare la corrente dispostamento e conseguentemente riscrivere lalegge di Ampère, nella corrispondenteequazione di Maxwell.Essere in grado di fornire la definizione di

Essere in grado di descrivere lo spettroelettromagnetico sia per la lunghezza d’ondasi a per la frequenza.

Essere in grado di ricavare la velocità dellaluce dalle equazioni di Maxwell.

Essere in grado di risolvere problemisulla luce polarizzata applicando le equazioni studiate.

Saper applicare le equazioni studiate a semplici problemi dedicati.

Dicembre -Gennaio

No SiINVARIANZA DELLE

EQUAZIONI DIMAXWELL

circuitazione di un vettore lungo una lineachiusa. Confronto tra C(E) e C(B).Essere in grado di elencare e enunciare lequattro equazioni di Maxwell associando aciascuna equazione la situazione che descrive.Essere in grado di illustrare come le equazioni diMaxwell riescono a descrivere la produzione di onde elettromagnetiche. Essere in grado di spiegare come siproducono le onde elettromagnetiche e didescrivere quali caratteristiche hanno.

Nucleo: RELATIVITA’ RISTRETTA

Argomenti Conoscenze Abilità Competenze Periodo Prova comune Approfondimento/recupero

RELATIVITÀ GALILEIANA

L’ESPERIMENTO DI MICHELSON E MORLEY

I POSTULATI DI EINSTEIN E

La crisi della fisica allafine dell’Ottocento. Esperimenti del tipoMichelson – Morley e laloro interpretazione.

Introduzione alla relativitàristretta di Einstein. I postulati della relativitàeinsteiniana.

Trasformazioni cosiddettedi Galilei e trasformazionidi Voigt - Lorentz e lorosignificato.

Essere in grado di descrivere la relativitàgalileiana attraverso le sue equazioni ed esempi.

Essere in grado di discutere i risultati e il significato dell’esperimento di Michelson e Morley.

Essere in grado di enunciare i postulati

Applicare le relazioni sulladilatazione dei tempi e

contrazione dellelunghezze

Utilizzare le trasformazionidi Lorentz Applicare la legge diaddizione relativistica dellevelocità.

Risolvere semplici problemi di cinematica e dinamica relativistica

Febbraio - Marzo Si SiASPETTI CRITICI

DELLA RELATIVITÀRISTRETTA

LORO CONSEGUENZE

QUANTITÀ DI MOTORELATIVISTICA

ENERGIA RELATIVISTICA

I nuovi “concetti” dispazio e tempo. Invarianzadel quadrintervallo.

Contrazione delle lunghezze e dilatazionedei tempi.

La nuova legge dicomposizione dellevelocità.

La nuova meccanica con lanuova definizione diquantità di moto.

Energia cinetica, totale e ariposo.

diEinstein della relatività ristretta.

Essere in grado di definire il tempo proprio ela lunghezza propria e di enunciare le equazioni per la dilatazione dei tempi e per la contrazione delle lunghezze.

Essere in grado di descrivere la mancanza disincronizzazione di orologi che si trovino in sistemi di riferimento in moto..Essere in grado di definire la quantità dimotorelativistica e di scrivere le equazioni che legano l’energia cinetica totale di una particella alla sua velocità.

Essere in grado di descrivere la relazione tramassa ed energia nella relatività ristretta.

Saper riconoscere il ruolodella relatività insituazioni sperimentali enelle applicazionitecnologiche.

Nucleo: LE ORIGINI DELLA MECCANICA QUANTISTICA

Argomenti Conoscenze Abilità Competenze Periodo Provacomune

Approfondimento/recupero

RADIAZIONE DEL CORPO NERO E L’IPOTESI DIPLANCK SULL’ENERGIAQUANTIZZATA

L’EFFETTO FOTOELETTRICO

RAGGI X EEFFETTO COMPTON

MODELLI ATOMICI.

DUALISMO ONDACORPUSCOLO

PRINCIPIO DIINDETERMINAZIONE

FUNZIONE D’ONDADELL’ELETTRONE

Teoria dei quanti e suanascita. Il problema delcorpo nero.

Legge di Planck e suosignificato.Quantizzazionedell’energia.

Effetto fotoelettrico eipotesi dei fotoni diEinstein.

Ipotesi atomica e atomodi Bohr.

Dualismo onda-corpuscolo per la luce eper la materia. EffettoCompton.

Relazione di De Broglieed equazione diSchrodinger.

Principio di indeterminazioneHeisenberg e suosignificato.

Dalla traiettoria allafunzione d’onda.

Essere in grado di inquadrare il problema del corpo nero nel contesto storico, filosofico e scientifico in cui si èsviluppato.

Essere in grado di descrivere l’effettofotoelettrico e di enunciare l’equazione diEistein che lo interpreta.

Essere in grado di mostrare come il concettodi fotone spieghi tutti gli aspetti dell’effettofotoelettrico e della diffusione Compton diraggi X.

Essere in grado di enunciare i postulati diBohr e di descrivereil modello di Bohrdell’atomo di idrogeno.

Essere in grado di discutere il dualismo ondacorpuscolo.

Essere in grado di discutere il principiodiindeterminazione diHeisemberg

Applicare l’equazione diEinstein dell’effettofotoelettrico per larisoluzione di esercizi

Illustrare e applicare la leggedell’effetto Compton

Calcolare le frequenzeemesse per transizione dailivelli dell’atomo di Bohr

Calcolare la lunghezzad’onda di una particella.

Descrivere la condizione di quantizzazione dell'atomo diBohr usando la relazione di De Broglie.

Calcolare l’indeterminazionequantistica sullaposizione/quantità di motodi una particella.

Interpretarequantitativamenteesperimenti di interferenza e diffrazione di particelle.

Saper riconoscere i limitidella trattazione classicain semplici problemi.Saper riconoscere il ruolodella fisica quantistica insituazioni reali e inapplicazioni tecnologiche

Marzo -Maggio

No DAL DETERMINISMO ALL’INDETERMINISMO

Essere in grado di discutere la funzioned'onda dell'elettrone partendo dall’equazionedi Schrödinger.

Nucleo: FISICA MODERNAArgomenti Conoscenze Abilità Competenze Periodo Prova comune Approfondimento/

recuperoFISICA

MODERNA

ANTIMATERIA

FISICANUCLEARE

Cenni su alcuni aspettidella fisica moderna.

Teoria delle antiparticelledi Dirac.

Cenni di fisica nucleare. Lafissione nucleare.

Essere in grado di esporre la legge esponenziale del decadimento radioattivo e di risolvere problemi in cui se ne fa uso.

Annichilazione e creazione di coppie

Essere in gradi di descrivere la reazione acatena per la fissione nucleare a di discuterevantaggi e svantaggi dei reattori a fissione.

Essere in grado di descrivere i meccanismiprincipali di perdita dienergia per leparticelle nella materia e di spiegare la differenza di percorsi di alcune particelle.

Saper riconoscere il ruolodella fisica moderna inalcuni aspetti dellaricerca scientificacontemporanea o nellosviluppo della tecnologiao nella problematica

delle risorse energetiche.

Maggio - Giugno No No