PROFILO FINALE DELLA CLASSE

Nel corso di quest’anno una mia assenza durata quasi tutto il primo quadrimestre e la didattica a distanza hanno causato la continua revisione delle metodologie e degli argomenti trattati, ciò nonostante la classe ha sempre mantenuto un atteggiamento positivo e costruttivo verso il lavoro proposto. Gli alunni hanno seguito in modo diversificato il dialogo didattico-educativo; diverso è stato il grado di partecipazione, di interesse e di impegno dimostrati da ciascuno di loro per cui hanno raggiunto livelli di apprendimento differenti. Un piccolo gruppo di alunni, tra i più assidui e particolarmente motivati e responsabili, ha partecipato con estremo interesse ed ha fornito positivi contributi al dialogo educativo raggiungendo ottimi livelli di apprendimento. Un cospicuo gruppo di alunni ha seguito con interesse altalenante, partecipando adeguatamente all’attività didattica ed ha conseguito livelli di apprendimento più che soddisfacenti. Un ultimo gruppo, infine, ha dimostrato una scarsa partecipazione al dialogo educativo, un impegno scolastico discontinuo e concentrato sul mero superamento delle prove di verifica. Questi ultimi sono riusciti a raggiungere livelli di preparazione sufficienti.

Castel San Pietro Terme, 20/05/2020 La Docente

ANNO SCOLASTICO 2019/2020

~ 66 ~

Allegato n. 8

MATERIA: FISICA

DOCENTE: Grazia Flavia Vistoso ANNO SCOLASTICO: 2019/20

TESTO ADOTTATO: James S. Walker, Modelli teorici e problem solving – Vol. 3 Elettromagnetismo e Fisica moderna, Linx Pearson

A) PERCORSO FORMATIVO

A1) CONTENUTI

MOD. 1 IL MAGNETISMO

(COMPLETAMENTO DEL PROGRAMMA DI QUARTA) ▪ Il campo magnetico. Il geomagnetismo.

• La forza magnetica esercitata su una carica in movimento: Forza di Lorentz ▪ Il moto di particelle cariche in un campo magnetico.

• La forza magnetica esercitata su un filo percorso da corrente: Esperimento di Oersted

• Spire di corrente e momento torcente magnetico

• Campo generato da un filo percorso da corrente. La legge di Ampère • Forze tra fili percorsi da corrente

• Campo magnetico di una spira e di un solenoide

• Il magnetismo nella materia: ferromagnetismo, paramagnetismo, diamagnetismo • L’elettromagnete.

MOD. 2 INDUZIONE ELETTROMAGNETICA

• La forza elettromotrice indotta. Il flusso del campo magnetico.

• Prima e seconda esperienza di Faraday. Legge dell’induzione di Faraday - Neumann. • La legge di Lenz. Correnti parassite

• Calcolo della forza elettromotrice indotta dal moto di una barretta in un campo magnetico. Trasformazione della potenza elettrica in potenza meccanica.

• Lavoro meccanico ed energia elettrica.

• Generatori e motori: forza elettromotrice indotta in una spira rotante • L’induzione. Induttanza. Induttanza in un solenoide.

• I circuiti RL

• Energia immagazzinata in un campo magnetico. Densità di energia. • I trasformatori.

ANNO SCOLASTICO 2019/2020

~ 67 ~ MOD. 3 CIRCUITI IN CA

• Tensioni e correnti alternate. Valori quadratici medi: V ed i efficaci.

• Circuito puramente resistivo. Grafico della corrente e della tensione. Diagramma dei fasori. Potenza

• Circuito puramente capacitivo e reattanza capacitiva. Grafico della corrente e della tensione. Diagramma dei fasori. Potenza

• Circuito puramente induttivo e reattanza induttiva. Grafico della corrente e della tensione. Diagramma dei fasori. Potenza

• Circuito RLC; impedenza; comportamento alle alte e basse frequenze. Casi particolari:

circuiti RL e RC.

• La risonanza nei circuiti elettrici. Circuiti LC. Frequenza naturale di risonanza. MOD. 4 EQUAZIONI DI MAXWELL E ONDE ELETTROMAGNETICHE

• Le leggi dell’elettromagnetismo: teorema di Gauss per il campo elettrico, teorema di Gauss per il campo magnetico, legge di Faraday – Lenz, legge di Ampère – Maxwell

• La corrente di spostamento. Le equazioni di Maxwell

• Le onde elettromagnetiche: produzione e ricezione. Velocità delle onde. • Relazione tra campo elettrico e campo magnetico.

• Energia e quantità di moto: densità di energia di un’onda elettromagnetica. •Lo spettro elettromagnetico.

•La polarizzazione della luce. Legge di Malus. MOD. 5 LA RELATIVITA'

Relatività ristretta

• Einstein e il paradosso dello specchio.

• I due postulati della relatività ristretta: Principio di Relatività di Einstein e invarianza della velocità della luce.

• Abbandono del concetto di tempo assoluto. L’esperimento mentale dell’orologio a luce. La dilatazione del tempo. Il tempo proprio.

• Simultaneità di due eventi. Sincronizzazione di due orologi. • La contrazione delle lunghezze. La lunghezza propria.

• Dalle trasformazioni di Galileo alle Trasformazioni di Lorentz • La relatività della simultaneità

• Effetto Doppler

• La composizione delle velocità

• Equivalenza tra massa e energia. Massa relativistica e massa a riposo. • Quantità di moto relativistica.

ANNO SCOLASTICO 2019/2020

~ 68 ~ Relatività generale

• Esperimenti ideali all’interno di un ascensore in caduta libera e in un’astronave nello spazio profondo.

• Principio di Equivalenza. Principio di Relatività Generale.

• Dilatazione gravitazionale del tempo. I satelliti geostazionari. (cenni) • Previsioni e verifiche della Relatività Generale. Deflessione gravitazionale della luce.

• La curvatura dello spazio-tempo. Geometrie non euclidee. (cenni) I buchi neri (cenni) • Le onde gravitazionali (cenni)

MOD. 6 LA TEORIA ATOMICA

• L’esperimento di Thomson per la misura del rapporto carica/massa

• Gli spettri a righe: di emissione e di assorbimento. Serie di Balmer. Serie spettrale dell’Idrogeno.

• La diffrazione dei raggi X. Legge di Bragg • Modelli atomici: Thomson e Rutherford • L’instabilità dell’atomo di Rutherford MOD. 7 TEORIA DEI QUANTI

• Spettro della radiazione di corpo nero; Esperimento e risultati sperimentali. • Legge di Stefan-Boltzmann; Legge di Wien. Relazione di Rayleigh-Jeans: catastrofe ultravioletta.

• L’ipotesi di Planck sulla quantizzazione dell’energia della radiazione • La crisi della fisica classica

• I fotoni e la spiegazione dell’effetto fotoelettrico. Frequenza di soglia. • La differenza tra i quanti di Planck e i fotoni di Einstein

• La massa e la quantità di moto del fotone • La diffusione dei fotoni e l’effetto Compton

• Il modello di Bohr dell’atomo di idrogeno: ipotesi di partenza. • Le orbite dell’atomo. Atomi idrogenoidi. Energie dei livelli.

• Dimostrazione della formula della serie spettrale dell’atomo di Idrogeno: serie di Lyman, serie di Balmer, serie di Paschen