Testo in adozione: L. Sasso, “Nuova Matematica a colori”, ed Petrini volume 3, 4 e 5.
Appunti delle lezioni.
Cittadella 10 maggio 2016
Relazione Finale del Docente
ANNO SCOLASTICO 2015/2016
Docente: Alessio Piscopo
Materia: Fisica Classe: 5C
In relazione alla programmazione curricolare sono stati conseguiti i seguenti obiettivi in termini di:
CONOSCENZE:
Alla fine dell’anno scolastico gli alunni conoscono: i contenuti fondamentali relativi a
Campo elettrico e potenziale elettrico
Correnti elettriche, leggi di Ohm, circuiti in corrente continua
Corrente elettrica nella materia
Campo magnetico
Induzione elettromagnetica
Equazioni di Maxwell
Relatività ristretta
Relatività generale
Effetto fotoelettrico COMPETENZE:
Alla fine dell’ anno scolastico gli alunni sanno:
Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle sue varie forme i concetti di sistema e di complessità
Formulare ipotesi esplicative, utilizzando modelli, analogie e leggi
Formalizzare problemi di fisica e applicare gli strumenti matematici e disciplinari rilevanti per la loro risoluzione
CAPACITÀ:
Alla fine dell’anno scolastico gli alunni sono in grado di:
Calcolare il valore del campo elettrico nel vuoto e nella materia, anche utilizzando il teorema di Gauss.
Calcolare la capacità di condensatori piani. Determinare l’energia potenziale elettrica di due cariche puntiformi. Calcolare la capacità di un conduttore. Calcolare il campo elettrico all’interno di un condensatore piano e l’energia in esso immagazzinata. Calcolare il campo elettrico e il potenziale elettrico generati da una distribuzione nota di cariche. Calcolare le capacità equivalenti dei diversi collegamenti tra condensatori.
Discutere i possibili collegamenti dei resistori e calcolare le resistenze equivalenti. Applicare correttamente, le leggi di Kirchhoff. Descrivere i processi di carica e di scarica di un condensatore.
Descrivere il moto di una particella carica in un campo magnetico uniforme. Descrivere l’interazione tra conduttori percorsi da corrente. Calcolare il raggio della traiettoria circolare descritta da una carica in moto in un campo magnetico uniforme. Calcolare la forza magnetica su un filo percorso da corrente e le forze tra conduttori percorsi da corrente.
Analizzare la relazione fra corrente e campo magnetico. Esprimere l’andamento nel tempo della corrente in un circuito RL in corrente continua. Descrivere i circuiti ohmici, capacitivi e induttivi in corrente alternata. Discutere il circuito RLC serie. Applicare le relazioni matematiche appropriate alla soluzione dei singoli problemi proposti.
Spiegare le cause dell’introduzione della corrente di spostamento. Mettere a confronto il campo elettrostatico e il campo elettrico indotto. Descrivere la natura e le proprietà fondamentali delle onde elettromagnetiche. Formulare le equazioni di Maxwell. Interpretare la natura elettromagnetica della luce.
Calcolare l’irradiamento di un’onda elettromagnetica. Descrivere i vari tipi di polarizzazione.
10. CONTENUTI DISCIPLINARI E TEMPI DI REALIZZAZIONE ESPOSTI PER:
Modulo / U.D. / Percorso formativo / Approfondimento Periodo /ore Cariche elettriche e campo elettrico
Fenomeni elettrostatici elementari. La legge di Coulomb. Il campo elettrico. Il teorema di Gauss. Campi elettrici generati da distribuzioni di carica con particolari simmetrie.
Settembre-Ottobre/7 ore
Potenziale elettrico
Energia potenziale elettrica di un sistema di cariche (no mindbuilding). Il
potenziale elettrico: definizione, differenza di potenziale, potenziale di una carica puntiforme, superfici equipotenziali. Relazioni tra campo elettrico e potenziale elettrico: dal campo elettrico al potenziale, la circuitazione del campo elettrico, dal potenziale al campo elettrico. Proprietà elettrostatiche di un conduttore: campo elettrico all’interno di un conduttore, campo elettrico nelle immediate vicinanze di un conduttore(no mindbuilding), potenziale di un conduttore in equilibrio
elettrostatico, potenziale di una sfera conduttrice carica. Capacità e condensatori:
la capacità di un conduttore, condensatori, il campo elettrico di un condensatore piano, l’effetto di un dielettrico fra le armature di un condensatore. Energia immagazzinata in un condensatore: energia di un condensatore, densità di energia del campo elettrostatico. Collegamenti fra condensatori: condensatori in parallelo, condensatori in serie.
Ottobre-Novembre/12 ore
Circuiti in corrente continua
L’intensità di corrente: che cos’è una corrente, la corrente elettrica, la corrente nei conduttori. Il generatore ideale di corrente continua: generatori ideali di tensione continua.
Le leggi di Ohm: un semplice circuito elettrico, la seconda legge di Ohm. La potenza nei conduttori: consumi elettrici e kilowattora. Circuiti con resistori:
connessioni in serie e in parallelo, resistenza equivalente, partitori di tensione e resistori in serie, partitori di corrente e resistori in parallelo, potenza dissipata nei partitori, risoluzione di un circuito elettrico, amperomentro e voltmetro. La resistenza interna di un generatore di fem (no mindbuilding). Le leggi di Kirchhoff:
prima legge di Kirchhoff o legge dei nodi, seconda legge di Kirchhoff o legge delle maglie, procedura di risoluzione di un circuito. Utilizzazione sicura e consapevole dell’energia elettrica: effetti della corrente nel corpo umano, alcune regole utili per evitare incidenti elettrici.
Novembre/10 ore
Corrente elettrica nella materia
Un modello microscopico per la conduzione dei metalli: un semplice modello microscopico, le leggi di Ohm derivate dal modello microscopico. I materiali dielettrici: dielettrici non polari, dielettrici polari, rigidità dielettrica. La scarica del condensatore: La costante di tempo, l’equazione differenziale della scarica del condensatore (cenni sul procedimento risolutivo), la carica del condensatore, l’equazione differenziale della carica del condensatore (cenni sul procedimento risolutivo), considerazioni energetiche relative ai processi di carica e scarica. La corrente nei liquidi: le leggi dell’elettrolisi di Faraday (no mindbuilding). La corrente nei gas: lampade a fluorescenza, i fulmini, il fulmine come sequenza di eventi.
Novembre-Dicembre/5 ore
Campo Magnetico
Calamite e fenomeni magnetici: le prime osservazioni sui fenomeni magnetici, il campo magnetico, il campo magnetico terrestre. L’intensità del campo magnetico.
La forza di Lorentz: il moto di una particella carica in un campo magnetico uniforme. Forze e momenti agenti su conduttori percorsi da corrente: forza agente su un filo rettilineo percorso da corrente, momento torcente di una spire (cenni), momento magnetico di spire e bobine (cenni). Campi magnetici generati da correnti elettriche: campo magnetico generato da un filo percorso da corrente, forze magnetiche tra fili percorsi da correnti, definizioni operative di ampere e coulomb, campi magnetici generati da spire e bobine percorse da corrente, campo magnetico generato da un solenoide percorso da corrente. Circuitazione e flusso del campo magnetico: la circuitazione del campo magnetico, il teorema di Ampere, il campo magnetico di un solenoide come applicazione del teorema di Ampere, il flusso del campo magnetico, il teorema di Gauss per il campo magnetico. Le proprietà magnetiche della materia: diamagnetismo, paramagnetismo, ferromagnetismo, la permeabilità magnetica relativa, l’isteresi magnetica, l’elettromagnete.
Dicembre-Gennaio/8 ore
Induzione elettromagnetica
I fenomeni dell’induzione elettromagnetica: variazioni nel tempo di un campo Gennaio-Febbraio/12 ore
magnetico, moto relativo fra circuito indotto e circuito induttore, variazioni di orientazione o di area del circuito indotto, induzione elettromagnetica senza corrente indotta, caratteristiche sperimentali della fem indotta. La legge dell’induzione di Faraday-Neumann: il flusso del campo magnetico, il verso della fem indotta, la fem cinetica. La legge di Lenz: le correnti di Focault.
L’autoinduzione: Induttanza, il circuito RL alimentato con tensione continua.
Energia immagazzinata in un induttore: il bilancio energetico di un circuito RL, densità di energia del campo magnetico. L’alternatore. I circuiti in corrente alternata: Il circuito Ohmico, il circuito capacitivo, il circuito induttivo, il circuito RLC in serie. Trasferimenti di potenza nei circuiti in corrente alternata: potenza assorbita da un circuito RLC in serie. Il trasformatore: il trasformatore ideale.
Equazioni di Maxwell e onde elettromagnetiche
I campi elettrici indotti: La legge di Faraday-Neumann in termini di circuitazione del campo indotto, confronto fra campo elettrostatico e campo elettrico indotto. La legge di Ampere-Maxwell: la corrente di spostamento. Le equazioni di Maxwell: le onde elettromagnetiche, la natura elettromagnetica della luce, l’origine dell’indice di rifrazione. Le onde elettromagnetiche: la generazione di onde elettromagnetiche, onde piane, emissione e ricezione delle onde elettromagnetiche energia trasportata da un’onda elettromagnetica. La polarizzazione: polarizzazione per assorbimento, polarizzazione per riflessione, polarizzazione per diffusione (solo definizione). Lo spettro elettromagnetico: onde radio, microonde, radiazioni infrarosse, lo spettro visibile, radiazioni ultraviolette, raggi X, raggi gamma, informazioni dallo spettro elettromagnetico.
Febbraio-Marzo/9 ore
Relatività ristretta
I sistemi di riferimento: i sistemi di riferimento inerziali e le leggi di Newton, sistemi inerziali e proprietà dello spazio e del tempo, l’etere e l’esperimento di Michelson-Morley. La relatività di Einstein: i postulati di Einstein. Conseguenze dei postulati di Einstein: il ritardo degli orologi in movimento: la dilatazione dei tempi, una nuova concezione di tempo. Conseguenze dei postulati di Einstein: le trasformazioni di Lorentz: le trasformazioni di Galileo, le trasformazioni di Lorentz, Simultaneità. La contrazione delle lunghezze (no mindbuilding). La composizione delle velocità. L’effetto Doppler relativistico: L’effetto Doppler per la luce. Quantità di moto relativistica. Energia relativistica: massa ed energia, particelle a massa nulla.
Marzo-Maggio/17 ore
Relatività generale
Il problema della gravitazione: la proporzionalità diretta tra massa inerziale e massa gravitazionale, equivalenza tra caduta libera e assenza di peso, equivalenza tra accelerazione e forza-peso. I principi della relatività generale: il principio di equivalenza debole e il principio di equivalenza forte, il principio di relatività generale, curvatura dello spazio e moto lungo le geodetiche. Le geometrie non euclidee (cenni). Gravità e curvatura dello spazio-tempo: le curve geodetiche, i buchi neri. Le onde gravitazionali.
Maggio/4 ore
Cenni di fisica quantistica
Gli spettri atomici: la spettroscopia, lo spettro dell’idrogeno. La radiazione termica e il quanto di Plank: Kirchhoff e la radiazione di corpo nero (no mindbuilding), le leggi di Stefan-Boltzmann e di Wien, Plank e la quantizzazione dell’energia.
L’effetto fotoelettrico e il fotone di Einstein: il quanto di luce di Einstein, l’effetto fotoelettrico, l’interpretazione di Einstein dell’effetto fotoelettrico.
Maggio/3 ore
Ripasso Maggio-Giugno/8 ore
Ore effettivamente svolte dal docente nell’intero anno scolastico 95
11. METODI (Lezione frontale, gruppi di lavoro processi individualizzati, attività di recupero - sostegno e integrazione….)
LEZIONE FRONTALE
PICCOLI GRUPPI DI LAVORO PER RISOLUZIONE DI ESERCIZI
ATTIVITÀ DI RECUPERO
12. MATERIALI DIDATTICI, MEZZI E SPAZI (Testo adottato, orario settimanale di laboratorio, attrezzature, biblioteca,
DISPENSE SULLA RELATIVITÀ GENERALE, TRATTE DAL TESTO “LE TRAIETTORIE DELLA FISICA” DI UGO AMALDI, ED.ZANICHELLI
13. TIPOLOGIA DELLE PROVE DI VERIFICA UTILIZZATE Specificare (prove scritte, verifiche orali, test aggettivi come previsti dalla terza prova, prove grafiche, prove di laboratorio…)
PROVE SCRITTE
VERIFICHE ORALI
SIMULAZIONE DI TERZA PROVA
A disposizione della commissione sono depositati in segreteria i seguenti esempi delle prove e delle verifiche effettuate:
Cittadella, 10 maggio 2016
RELAZIONE FINALE DEL DOCENTE
ANNO SCOLASTICO 2015/16
Docente: PANATO LETIZIA
Materia: SCIENZE NATURALI Classe: 5 C
In relazione alla programmazione curricolare sono stati conseguiti i seguenti obiettivi in termini di:
CONOSCENZE:
Alla fine dell’anno scolastico gli alunni conoscono:
Le sostanze organiche, i legami del carbonio,alcani e ciclo alcani, catene ramificate e gli isomeri. Le formule e i nomi degli idrocarburi saturi. Gli idrocarburi insaturi: alcheni e ciclo alcheni, i dieni e la stereoisomeria.
Gli idrocarburi aromatici: il benzene, origine e proprietà chimiche. Nomenclatura e proprietà di alcoli e fenoli. I composti del gruppo carbonilico e carbossilico: aldeidi, chetoni, acidi carbossilici, trigliceridi.
Composti polifunzionali e i carboidrati: monosaccaridi, polisaccaridi. Enantiomeri. I composti organici con l’azoto: ammine, amminoacidi, proteine. I polimeri, le materie plastiche sintetiche i biomateriali
Regolazione genica nei procarioti ( operone inducibile e reprimibile) e negli eucarioti: eucromatina ed eterocromatina. Corpo di Barr. Fattori di trascrizione, attivatori di trascrizione. Meccanismi di splicing alternativo. Virus e batteri utilizzati nelle applicazioni genetiche: ciclo litico e lisogeno di un virus;
trasferimento di geni tra batteri.
La tecnologia del DNA ricombinante, i plasmidi, gli enzimi e i siti di restrizione, Gli organismi geneticamente modificati. I prodotti biotecnologici e gli organismi transgenici. Le applicazioni del DNA ricombinante in campo agroalimentare, zootecnico e ambientale. La terapia genica. La proteomica e la bioinformatica Comportamento plastico ed elastico delle rocce. Movimenti epirogenetici. Il modello interno della Terra:
densità, temperatura, campo magnetico, propagazione delle onde sismiche, zona d'ombra, crosta mantello, nucleo. Astenosfera, litosfera e mesosfera. Il principi di isostasia. La geoterma. Dorsali e fosse oceaniche, paleomagnetismo e faglie trasformi. La teoria della tettonica delle placche. Margini convergenti, divergenti e trascorrenti. La deriva dei continenti. Il motore delle placche.
COMPETENZE:
Alla fine dell’anno scolastico gli alunni sanno:
Saper formulare ipotesi in base ai dati forniti.
Saper riconoscere e stabilire relazioni.
Saper effettuare connessioni logiche.
Acquisire e interpretare le informazioni.
Essere consapevoli delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto cultuale e sociale in cui vengono applicate
Osservare, descrivere e analizzare i fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di sistema e di complessità.
CAPACITÀ:
Alla fine dell’anno scolastico gli alunni sono in grado di:
Descrivere come è possibile rappresentare sulla carta le diverse strutture molecolari degli idrocarburi evidenziando in base al modello di legame covalente analogie e differenze.
Spiegare cosa si intende per isomeria e illustrare con esempi le diverse categorie di isomeri.
Scrivere la formula e descrivere la struttura dei principali gruppi funzionali e illustrare le principali proprietà delle corrispondenti classi di composti.
Capire l'importanza di vettori cellulari quali i plasmidi per la trasmissione di informazioni genetiche a favore di
Comprendere l'enorme potenzialità delle attuali conoscenze di ingegneria genetica evidenziando quali nuove soluzioni la tecnica del DNA ricombinante ha individuato e quali nuove prospettive potrà fornire a problemi di carattere agro-alimentare e medico.
Schematizzare i gusci interni del pianeta e le discontinuità sismiche Illustrare il modello di convergenza,divergenza e orogenesi
CONTENUTI DISCIPLINARI E TEMPI DI REALIZZAZIONE ESPOSTI PER:
Modulo / U.D. / Percorso formativo / Approfondimento Periodo /ore G. Vallitutti, M. Falasca, A. Tifi, A. Gentile “CHIMICA CONCETTI E
MODELLI” ZANICHELLI
RIPASSO: legame ionico, covalente, metallico e legame idrogeno.
Settembre 2 ore
Cap.17 Dal carbonio agli idrocarburi:
I composti organici; gli idrocarburi saturi: alcani e cicloalcani; l'isomeria; la nomenclatura degli idrocarburi saturi; proprietà fisiche e chimiche degli idrocarburi saturi; gli idrocarburi insaturi: alcheni e alchini.
Settembre-Ottobre 13 ore
Cap.18 Dai gruppi funzionali ai polimeri:
I gruppi funzionali; gli alogenoderivati; alcoli, fenoli ed eteri, le reazioni di alcoli fenoli; aldeidi e chetoni; gli acidi carbossilici e i loro derivati; esteri e saponi
Novembre-Dicembre 15 ore
Cap. 19 Le basi della biochimica:
Le biomolecole; gli amminoacidi, i peptidi e le proteine. La struttura delle proteine e la loro attività biologica. Gli enzimi: i catalizzatori biologici. La chimica degli acidi nucleici.
Gennaio 6 ore
S. S. Mader “ IMMAGINI ECONCETTI DELLA BIOLOGIA “ ZANICHELLI Cap.3 ( da pag.322 a pag.331 )La regolazione genica