Anno scolastico
2020-2021
DocenteBELLIO Monia
Disciplina di insegnamentoFISICA
Classe5BS
Competenze di cittadinanza
• IMPARARE AD IMPARARE: Organizzare il proprio apprendimento, individuando, scegliendo e utilizzando varie fonti e varie modalità di informazione in funzione del proprio stile di apprendimento, del proprio metodo di studio e di lavoro e dei tempi disponibili.
• COMUNICARE: comprendere messaggi di tipo diverso ed saper esprimere i concetti anche mediante diversi supporti.
• COLLABORARE E PARTECIPARE: interagire in gruppo, comprendendo i diversi punti di vista,
valorizzando le proprie e altrui capacità, gestendo la conflittualità, contribuendo all'apprendimento comune e alla realizzazione delle attività collettive, nel riconoscimento dei diritti fondamentali degli altri.
• AGIRE IN MODO AUTONOMO E RESPONSABILE: sapersi inserire in modo attivo e consapevole nella vita sociale e far valere al suo interno i propri diritti e bisogni riconoscendo al contempo quelli altrui, le opportunità comuni, i limiti, le regole, le responsabilità.
• RISOLVERE PROBLEMI: affrontare situazioni problematiche costruendo e verificando ipotesi, individuando le fonti e le risorse adeguate, raccogliendo e valutando i dati, proponendo soluzioni utilizzando, secondo il tipo di problema, contenuti e metodi delle diverse discipline.
Competenze disciplinari
• Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle sue varie forme i concetti di sistema e di complessità.
• Esaminare dati e ricavare informazioni significative da tabelle, grafici o altra documentazione; trarre semplici deduzioni teoriche e confrontarle con i risultati sperimentali.
• Inquadrare in un medesimo schema logico situazioni diverse, riconoscendo analogie e differenze, proprietà varianti e invarianti.
• Essere consapevole delle potenzialità delle tecnologie rispetto al contesto culturale e sociale in cui vengono applicate
Percorso didattico Tempi di attuazione
Specificare mese e numeri di ore Conoscenze / Contenuti
Specifici per ogni modulo Abilità
Specifiche per ogni modulo
Modulo 1
CAMPO ELETTRICO E CORRENTE
ELETTRICA
Settembre-Ottobre- Novembre (20 ore)
Teorema di Gauss e circuitazione del campo elettrico.
Potenziale.
Conduttori e isolanti.
Genesi della corrente di cariche.
Intensità di corrente.
Proprietà generali di un circuito elettrico.
Le leggi di Ohm.
Resistenza e resistività elettrica.
Resistenze e condensatori in serie e in parallelo.
Carica e scarica di un condensatore.
Energia associata a una corrente.
Effetto Joule.
Bilancio energetico di un circuito.
Effetto termoionico, Volta, Seebeck.
• Calcolare potenziali e risolvere circuiti con condensatori o resistenze
collegati in serie e in parallelo.
• Saper applicare le leggi di Ohm.
• Utilizzare le relazioni matematiche appropriate alla risoluzione dei problemi proposti.
• Saper ricondurre il funzionamento della termocoppia, della pila e della cella a combustibile ai fenomeni fisico-chimici associati
Modulo 2 FENOMENI MAGNETICI FONDAMENTALI
Novembre-Dicembre (20 ore)
Interazione fra conduttori percorsi da corrente. L’esperimento di Oersted.
Il concetto di campo magnetico.
Campo magnetico generato da un filo indefinito, da una spira e da un solenoide.
Proprietà formali del campo magnetico.
L’interazione fra correnti interpretata mediante il concetto di campo magnetico.
Azione di un campo magnetico su una spira percorsa da corrente
• Saper rappresentare il campo magnetico mediante le linee di campo.
• Descrivere l’esperienza di Faraday.
• Formulare la legge di Ampère.
• Saper calcolare il campo magnetico generato da un filo indefinito, da una spira di raggio R e da un solenoide.
Percorso didattico Tempi di attuazione
Specificare mese e numeri di ore Conoscenze / Contenuti
Specifici per ogni modulo Abilità
Specifiche per ogni modulo
Interazione campo corrente e lavoro meccanico.
Il motore elettrico.
Modulo 3 IL CAMPO MAGNETICO
Gennaio (10 ore)
La forza di Lorentz.
Dinamica del moto di una carica in un campo magnetico.
La determinazione del rapporto carica/massa per l’elettrone.
Il flusso del campo magnetico e la circuitazione.
Effetto Hall.
Le proprietà magnetiche dei materiali.
• Saper applicare la formula di Lorentz alla descrizione del moto di una carica elettrica nel campo magnetico.
• Saper descrivere il funzionamento del selettore di velocità e dello
spettrometro di massa.
• Comprendere e saper descrivere l’effetto Hall.
Modulo 4 L’INDUZIONE
ELETTROMAGNETICA E LA CORRENTE ALTERNATA
Febbraio (10 ore)
La corrente indotta.
Corrente indotta e variazione del flusso del campo magnetico.
La Legge di Faraday-Neumann La Legge di Lenz
Le correnti di Foucault
Fenomeni di autoinduzione e mutua induzione
Circuiti RL
Energia e densità di energia del campo magnetico.
L’alternatore.
Gli elementi circuitali fondamentali in corrente alternata.
I circuiti in corrente alternata.
Il circuito LC.
Il trasformatore
• Saper interpretare l’induzione
elettromagnetica secondo la legge di Faraday.
• Saper interpretare la corrente indotta sulla base della formula di Lorentz.
• Saper descrivere il funzionamento dell’interruttore differenziale e dei freni magnetici.
• Analizzare il funzionamento di un alternatore e presentare i circuiti in corrente alternata.
• Individuare i valori efficaci di corrente alternata e tensione alternata.
• Calcolare impedenze e sfasamenti.
Specificare mese e numeri di ore Specifici per ogni modulo Specifiche per ogni modulo
• Rappresentare i circuiti in corrente alternata e discuterne il bilancio energetico.
Modulo 5
LE EQUAZIONI DI MAXWELL E LE ONDE E.M.
Marzo (10 ore)
La correlazione fra campo elettrico e campo magnetico variabili.
Descrizione formale dei fenomeni
elettromagnetici: le equazioni di Maxwell e l’equazione di Lorentz.
Le onde elettromagnetiche
La loro energia e quantità di moto.
Lo spettro elettromagnetico.
• Saper descrivere in termini matematici e spiegare il significato fisico delle Leggi di Maxwell.
• Saper generalizzare l’interdipendenza fra campo elettrico e campo
magnetico e la loro relazione con la radiazione elettromagnetica.
• Saper distinguere le radiazioni dello spettro e i loro utilizzi
Modulo 6
LA RELATIVITA’ DEL TEMPO E DELLO SPAZIO
LA RELATIVITA’
RISTRETTA
Aprile-Maggio (15 ore)
L’esperimento di Michelson e Morley.
Gli assiomi della relatività ristretta
Spazio e tempo assoluti e velocità della luce.
Le trasformazioni di Lorentz La relatività ristretta.
La relazione massa-energia.
• Saper applicare le trasformazioni di Einstein Lorentz per dedurre i fenomeni della contrazione delle lunghezze, della dilatazione dei tempi e una nuova legge di composizione delle velocità
Modulo 7
FISICA QUANTISTICA
Maggio-Giugno (14 ore)
I successi teorici e tecnologici della fisica dell’Ottocento e le sue contraddizioni.
Il corpo nero.
Effetto fotoelettrico e l’ipotesi dei quanti di energia.
Effetto Compton.
L’atomo di idrogeno: gli esperimenti di Rutherford, di Millikan.
Il modello quantistico di Bohr.
• Comprendere i limiti della fisica classica di fronte ai nuovi fatti sperimentali.
• Comprendere la struttura corpuscolare dell’energia
Percorso didattico Tempi di attuazione
Specificare mese e numeri di ore Conoscenze / Contenuti
Specifici per ogni modulo Abilità
Specifiche per ogni modulo
Gli spettri di emissione degli atomi.
Esperimento di Franck e Hertz
Estensione del dualismo onda corpuscolo alla materia.
Metodi / Mezzi / Attività
DiP Didattica in Presenza DaD Didattica a Distanza o DDI Didattica Digitale Integrata
• Lezione frontale con l'utilizzo della LIM anche con proiezione di pagine del testo per evidenziarne la struttura.
• Il manuale adottato è: Dalla mela di Newton al bosone di Higgs volumi 4 e 5 di Ugo Amaldi, ed. Zanichelli.
• Videolezioni.
• Test interattivi.
• Attività in laboratorio.
• Correzione degli esercizi assegnati per casa che hanno creato qualche difficoltà nella soluzione
• Utilizzo della calcolatrice CASIO fx-CG50 o dell’emulatore nell’ambito del progetto “CASIO: la realtà dà i numeri”
• Utilizzo di tutte le modalità messe a disposizione dalla
piattaforma Microsoft 365 per la didattica: lezione con videocall di classe o a gruppi, utilizzo di Teams per condividere materiali, assegnare, correggere e commentare compiti;
• Utilizzo delle risorse aggiuntive digitali del libro di testo (ad es.
TUTOR per Matematica);
• Navigazione di siti didattici e/o di interesse culturale;
• Visione di filmati e videolezioni.
• Utilizzo di Laboratori Virtuali
• Utilizzo della calcolatrice CASIO fx-CG50 o dell’emulatore nell’ambito del progetto “CASIO: la realtà dà i numeri”
Tipologie e modalità di verifica
DiP Didattica in Presenza DaD Didattica a Distanza o DDI Didattica Digitale Integrata
Verifiche orali e scritte in cui si testano le abilità disciplinari. • Verifiche orali e/o scritte e/o test consegnati tramite lo strumento Attività di Teams;
• Per test in modalità sincrona si potrà utilizzare lo strumento Forms che permette la creazione di varie tipologie di test:
scelta multipla, riempimento, domande aperte. Test a tempo possono anche essere somministrati con lo strumento Attività di Teams.
• La valutazione delle competenze avverrà prevalentemente tramite colloqui durante le ore di lezione online, discussioni di classe, presentazioni individuali e di gruppo, invio di messaggi multimediali tramite lo strumento Teams.
• Potranno inoltre essere valutati approfondimenti di vario tipo prodotti dagli studenti durante l’anno in maniera autonoma.
Data
30 Novembre 2020
Firma del/la docente
