Documentazione SGQ SIRQ MO. 500 rev. 0 del 01/09/2016
ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE 8 MARZO
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DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E FISICA
PIANO DI LAVORO
ANNO SCOLASTICO 2020 - 2021
MATERIA FISICA
CLASSE Quinta liceo scientifico
Quinta liceo scientifico opzione scienze applicate 1. TESTO IN ADOZIONE
James S. Walker, FISICA Modelli teorici e problem solving, vol 3, Pearson
Nota: Gli argomenti indicati in grassetto sono argomenti obbligatori e comuni a tutti gli insegnanti.
Gli argomenti indicati in corsivo sono facoltativi e potranno, in caso di didattica a distanza, essere omessi.
2.
COMPETENZE – CONOSCENZE – ABILITA’
COMPETENZE
-
Essere in grado di riconoscere e valutare quantitativamente il fenomeno dell’induzione elettromagnetica in situazioni sperimentali.
- Essere in grado di collegare le equazioni di Maxwell ai fenomeni fondamentali dell’elettricità e del magnetismo e viceversa.
- Saper argomentare, usando almeno uno degli esperimenti classici, sulla validità della teoria della relatività
- Saper riconoscere il ruolo della relatività in situazioni sperimentali e nelle applicazioni tecnologiche.
- Saper riconoscere i limiti della trattazione classica in semplici problemi.
- Saper riconoscere il ruolo della fisica quantistica in situazioni reali e in applicazioni tecnologiche.
-
Saper riconoscere il ruolo della fisica moderna in alcuni aspetti della ricerca
scientifica contemporanea o nello sviluppo della tecnologia o nella problematica
delle risorse energetiche.
Conoscenze - Il fenomeno della induzione
elettromagnetica: la forza elettromotrice indotta.
- Il flusso del campo magnetico.
- Legge di Faraday-Lenz.
- Generatori e motori.
- Il fenomeno della autoinduzione e il concetto di induttanza.
- Densità di energia del campo magnetico - I trasformatori
- Concetto di corrente alternata, impedenza e risonanza.
- Relazione tra campi elettrici e magnetici variabili.
- La corrente di spostamento.
- Sintesi dell'elettromagnetismo: le equazioni di Maxwell.
- Onde elettromagnetiche piane e loro proprietà: produzione, ricezione, velocità di propagazione, relazione tra campo elettrico e magnetico.
- L’energia e la quantità di moto delle onde elettromagnetiche.
- Lo spettro delle onde elettromagnetiche.
- La polarizzazione delle onde elettromagnetiche.
- Dalla relatività galileiana alla relatività ristretta.
- I postulati della relatività ristretta.
- Tempo assoluto e simultaneità degli eventi.
- Dilatazione dei tempi e contrazione delle lunghezze: evidenze sperimentali.
- Trasformazioni di Lorentz.
- Legge di addizione relativistica delle velocità; limite non relativistico: addizione galileiana delle velocità.
- Il formalismo dei quadrivettori e gli invarianti relativistici.
- La conservazione della quantità di moto relativistica.
- Massa ed energia in relatività.
- Cenni di Relatività Generale.
- Dalla fisica classica alla fisica moderna.
Abilità
- Descrivere e interpretare esperimenti che mostrino il fenomeno dell'induzione elettromagnetica.
- Discutere gli aspetti quantitativi della legge di Faraday-Lenz anche utilizzando le derivate.
- Calcolare il flusso di un campo magnetico e le sue variazioni.
- Calcolare correnti e forze elettromotrici indotte.
- Calcolare l'induttanza di un solenoide.
- Determinare l’energia associata ad un campo magnetico.
- Risolvere problemi di applicazione delle formule studiate.
- Illustrare le implicazioni delle equazioni di Maxwell nel vuoto espresse in termini di flusso e circuitazione.
- Argomentare sul problema della corrente di spostamento.
- Calcolare le grandezze caratteristiche delle onde elettromagnetiche piane.
- Applicare il concetto di trasporto di energia di un’onda elettromagnetica.
- Descrivere lo spettro continuo ordinato in frequenza ed in lunghezza d'onda.
- Illustrare gli effetti e le principali applicazioni delle onde EM in funzione della lunghezza d'onda e della frequenza.
- Applicare le relazioni sulla dilatazione dei tempi e la contrazione delle lunghezze.
- Utilizzare le trasformazioni di Lorentz.
- Applicare la legge di addizione relativistica delle velocità.
- Risolvere semplici problemi di cinematica e dinamica relativistica.
- Saper argomentare sulle scoperte che
- I raggi catodici e la scoperta dell’elettrone.
- L’esperimento di Millikan e l’unità fondamentale di carica.
- Gli spettri a righe.
- I raggi X.
- I primi modelli dell’atomo e la scoperta del nucleo.
- L'emissione di corpo nero e l'ipotesi di Planck.
- L'esperimento di Lenard e la spiegazione di Einstein dell' effetto fotoelettrico.
- L'effetto Compton.
- Modello dell'atomo di Bohr e interpretazione degli spettri atomici.
- Lunghezza d'onda di De Broglie Dualismo onda-particella.
- Il principio di indeterminazione.
- L'effetto tunnel quantistico.
- Sarà affrontato lo studio di uno o più argomenti di Fisica Moderna nel campo delle particelle elementari, dell’energia nucleare, delle micro e nano-tecnologie.
determinarono il passaggio dalla fisica classica alla fisica moderna.
- Illustrare il modello del corpo nero e interpretarne la curva di emissione in base al modello di Planck
- Applicare le leggi di Stefan- Boltzmann e di Wien
- Applicare l'equazione di Einstein
dell'effetto fotoelettrico per la risoluzione di esercizi
- Illustrare e applicare la legge dell'effetto Compton
- Calcolare la lunghezza d’onda di una particella.
- Descrivere la condizione di
quantizzazione dell'atomo di Bohr usando la relazione di De Broglie
- Calcolare l'indeterminazione quantistica sulla posizione/quantità di moto di una particella
- Saper illustrare almeno un aspetto della ricerca scientifica contemporanea o dello sviluppo della tecnologia o delle
problematiche legate alle risorse energetiche.
3.
ARTICOLAZIONE DEI CONTENUTI
PRIMO QUADRIMESTRE
- Il fenomeno della induzione elettromagnetica: la forza elettromotrice indotta.
- Il flusso del campo magnetico.
- Legge di Faraday-Lenz.
- Generatori e motori.
- Il fenomeno della autoinduzione e il concetto di induttanza.
- Densità di energia del campo magnetico - I trasformatori
- Concetto di corrente alternata, impedenza e risonanza.
- Relazione tra campi elettrici e magnetici variabili.
- La corrente di spostamento.
- Sintesi dell'elettromagnetismo: le equazioni di Maxwell.
- Onde elettromagnetiche piane e loro proprietà: produzione, ricezione, velocità di propagazione, relazione tra campo elettrico e magnetico.
- L’energia e la quantità di moto delle onde elettromagnetiche.
- Lo spettro delle onde elettromagnetiche.
- La polarizzazione delle onde elettromagnetiche.
- Dalla relatività galileiana alla relatività ristretta.
- I postulati della relatività ristretta.
- Tempo assoluto e simultaneità degli eventi.
- Dilatazione dei tempi e contrazione delle lunghezze: evidenze sperimentali.
- Trasformazioni di Lorentz.
- Legge di addizione relativistica delle velocità; limite non relativistico: addizione galileiana delle velocità.
-
SECONDO QUADRIMESTRE
- Il formalismo dei quadrivettori e gli invarianti relativistici.
- La conservazione della quantità di moto relativistica.
- Massa ed energia in relatività.
- Cenni di Relatività Generale.
- Dalla fisica classica alla fisica moderna.
- I raggi catodici e la scoperta dell’elettrone.
- L’esperimento di Millikan e l’unità fondamentale di carica.
- Gli spettri a righe.
- I raggi X.
- I primi modelli dell’atomo e la scoperta del nucleo.
- L'emissione di corpo nero e l'ipotesi di Planck.
- L'esperimento di Lenard e la spiegazione di Einstein dell' effetto fotoelettrico.
- L'effetto Compton.
- Modello dell'atomo di Bohr e interpretazione degli spettri atomici.
- Lunghezza d'onda di De Broglie Dualismo onda-particella.
- Il principio di indeterminazione.
- L'effetto tunnel quantistico.
- Uno o più argomenti di Fisica Moderna nel campo delle particelle elementari, dell’energia nucleare, delle micro e nano-tecnologie.
4. DEFINIZIONE DEI LIVELLI DI APPRENDIMENTO
Livello sufficiente Livello adeguato Livello approfondito
L’alunno esprime, talvolta gui-dato nel ragionamento, tutti i concetti fondamentali senza compiere gravi errori di gran- dezza o unità di misura;
risolve, a volte parzialmente guidato, problemi.
L’alunno esprime autonoma- mente tutti i concetti fonda- mentali senza compiere gravi errori di grandezza o unità di misura; risolve autonoma- mente problemi.
L’alunno esprime autonoma- mente tutti i concetti fonda- mentali senza compiere errori sulle grandezza o sulle unità di misura; risolve in modo
autonomo e consapevole i problemi fondamentali.
5. NUMERO MINIMO DI VERIFICHE PER QUADRIMESTRE
Il dipartimento fissa il seguente numero minimo di prove di verifica (uguale sia in condizione di didattica in presenza che a distanza): 3 prove nel I quadrimestre e 3 nel II quadrimestre.
Ogni insegnante deciderà in rapporto alla classe la tipologia e la modalità delle verifiche.
6. TEMPI MASSIMI DI CORREZIONE
Ogni insegnante deciderà in rapporto alla classe la tipologia e la modalità delle verifiche.
Il tempo massimo di correzione previsto è di 15 giorni.
7. MODALITA’, TEMPI E VERIFICHE RECUPERO APPRENDIMENTI PIA
Il dipartimento, dopo aver visionato i documenti prodotti dai vari consigli di classe decide di recuperare gli argomenti indicati entro il primo mese di lezione.I recuperi avverranno mediante lezioni collocate in coda alla mattinata.
Le prove di recupero saranno svolte dal docente curricolare e durante le ore curricolari.
8. MODALITA’, TEMPI E VERIFICHE RECUPERO APPRENDIMENTI PAI
Il dipartimento decide di completare il recupero degli apprendimenti PAI durante le lezioni svolte nelle prime due settimane del mese di settembre in quanto in queste settimane sono già state effettuate alcune ore di recupero o di sportello.
Dopo i risultati delle prime prove di verifica (somministrate a tutta la classe) verranno decise al bisogno le modalità per gli ulteriori recuperi, che saranno svolti utilizzando parte delle ore a disposizione del potenziamento.
Settimo Torinese, 01 ottobre 2020
firma dei docenti :
Paola Benedetto
Cristina Bergesio Davide Cortese
Laura Gobetti
Marco Roncaglia Emanuele Spadaro
VISTO
La DirigenteProf.ssa Cristina Boscolo Settimo Torinese, ……… 202…. ………
