Programma fisica L1
Programma di fisica per il Primo liceo
1 Le Grandezze fisiche
1.1
Di che cosa si occupa la fisica?
Gli aspetti misurabili della realtà.
Il metodo sperimentale.
Le grandezze fisiche.
La misura delle grandezze fisiche.
La scelta dell’unità di misura.
Come esprimere una misura.
1.2
Multipli e sottomultipli e prefissi.
Grandezze fondamentali e grandezze derivate.
Le dimensioni fisiche delle grandezze.
Il Sistema Internazionale e le grandezze fondamentali della dinamica.
Il secondo, il metro, il kilogrammo.
Numeri grandi e numeri piccoli.
Notazione scientifica e ordine di grandezza.
Misure dirette e indirette.
1.3
Misure di area e di volume.
La densità e misure di densità.
1.3.1 esercitazione sulla densità
1.3.2 esercitazione sulla densità
1.3.3 esercitazione sulla densità
1.3.4 esercitazione sulla densità
2 Esperimento: il piano inclinato
3 I vettori
Lo spostamento e il movimento.
Rappresentazione dello spostamento.
La traiettoria di un oggetto in movimento e il punto materiale.
Cammino percorso e spostamento: differenze. Somma di spostamenti.
Grandezze vettoriali e definizione (modulo direzione e verso).
Grandezze scalari e loro definizione.
Regola del parallelogramma.
Metodo punta-coda.
Operazioni tra vettori: somma, prodotto tra scalare e vettore,
opposto di un vettore, differenza di vettori.
Scomposizione di un vettore
Rappresentazione cartesiana di un vettore
Componenti cartesiane di un vettore
3.1 Coseno, seno e tangente di un angolo nei vettori
3.2 Esercitazioni sui vettori
4 Le forze
Forze di contatto e azioni a distanza.
Le forze fanno variare la velocità dei corpi liberi.
Le forze deformano i corpi.
Il dinamometro e il Newton.
Le forze come grandezze vettoriali.
Punto di applicazione e risultante di più forze.
La forza peso.
Il peso e la massa.
Reazione a una deformazione: la forza elastica.
La legge di Hooke.
Le forze vincolari e di attrito.
Reazione normale e forza di tensione.
Attrito radente, volvente e viscoso.
Attrito statico e dinamico.
Intensità massima della forza di attrito statico.
Attrito dinamico e sua intensità.
Coefficienti di attrito dinamico e statico confronto.
Piano orizzontale e piano inclinato.
Scomposizione delle forze.
4.1 esercitazione sulle forze
5 L'equilibrio dei solidi
Condizione di equilibrio di un punto materiale.
Forza equilibrante.
Equilibrio di un punto materiale su un piano inclinato.
6 Cinematica
6.1 Il punto materiale in movimento e la traiettoria. I sistemi di riferimento. La velocità media.
6.2 La velocità istantanea. I grafici spazio-tempo. Il moto rettilineo uniforme.
6.3 Analisi di un moto attraverso grafici spazio-tempo e velocità-tempo e leggi orarie. Sorpasso e incontro.
6.4 Applicazione delle formule inverse con problemi
6.5 esercitazione moto rettilineo uniforme
6.6 Accelerazione media e accelerazione istantanea.
6.6 Le caratteristiche del moto uniformemente accelerato con partenza da fermo.
6.7 Il moto uniformemente accelerato con velocità iniziale.
6.8 Le leggi dello spazio e della velocità in funzione del tempo. Grafici spazio-tempo e velocità-tempo nel moto uniformemente accelerato
6.9 Esercitazioni sul moto rettilineo uniformemente accelerato
7 I moti nel piano
7.1 il moto circolare uniforme: vettori posizione, spostamento e velocità. Periodo, frequenza e velocità istantanea nel moto circolare uniforme.
7.2 L’accelerazione centripeta.
7.3 Il moto armonico.
8 I principi della dinamica
Il primo principio della dinamica.
I sistemi di riferimento inerziali.
Il principio di relatività galileiana.
Il secondo principio della dinamica.
Unità di misura delle forze nel SI.
Il concetto di massa inerziale.
Il terzo principio della dinamica.
9 Applicazione dei principi della dinamica
9.1 Il moto di caduta libera dei corpi.
9.2 Il moto lungo un piano inclinato.
9.3 Moto armonico del pendolo
9.4 Esperimento "il pendolo"
Servirà:
Dinamometro e piano inclinato per i principi della dinamica
Per la cinematica prendere il tempo mentre si corre sul prato
Pendolo per il moto nel piano
programma di fisica per il secondo liceo
1 I principi della dinamica
I sistemi di riferimento inerziali.
Il principio di relatività galileiana.
Il secondo principio della dinamica.
Unità di misura delle forze nel SI.
Il concetto di massa inerziale.
Il terzo principio della dinamica.
Applicazione dei principi della dinamica
Il moto di un proiettile con velocità iniziale obliqua e orizzontale.
Forza centripeta e forza centrifuga.
2 L'energia
Il lavoro di una forza costante
La potenza
L’energia cinetica
L’energia potenziale gravitazionale ed elastica
La conservazione dell’energia
3 La temperatura e il calore
Le scale di temperatura
Capacità termica e calore specifico
I calori latenti
3 La luce
Le leggi della riflessione
Gli specchi piani
Le leggi della rifrazione
Biennio di Fisica
Nel primo biennio si inizia a costruire il linguaggio della fisica classica (grandezze fisiche scalari e vettoriali e unità di misura), abituando lo studente a semplificare e modellizzare situazioni reali, a risolvere problemi e ad avere consapevolezza critica del proprio operato.
Al tempo stesso gli esperimenti di laboratorio consentiranno di definire con chiarezza il campo di indagine della disciplina e di permettere allo studente di esplorare fenomeni (sviluppare abilità relative alla misura) e di descriverli con un linguaggio adeguato (incertezze, cifre significative, grafici). L’attività sperimentale lo accompagnerà lungo tutto l’arco del primo biennio, portandolo a una conoscenza sempre più consapevole della disciplina anche mediante la scrittura di relazioni che rielaborino in maniera critica ogni esperimento eseguito.
Attraverso lo studio dell’ottica geometrica, lo studente sarà in grado di interpretare i fenomeni della riflessione e della rifrazione della luce e il funzionamento dei principali strumenti ottici.
Lo studio dei fenomeni termici definirà, da un punto di vista macroscopico, le grandezze temperatura e quantità di calore scambiato introducendo il concetto di equilibrio termico e trattando i passaggi di stato.
Lo studio della meccanica riguarderà problemi relativi all’equilibrio dei corpi e dei fluidi; i moti saranno affrontati innanzitutto dal punto di vista cinematico giungendo alla dinamica con una prima esposizione delle leggi di Newton, con particolare attenzione alla seconda legge.
Dall’analisi dei fenomeni meccanici, lo studente incomincerà a familiarizzare con i concetti di lavoro ed energia, per arrivare ad una prima trattazione della legge di conservazione dell’energia meccanica totale.
I temi suggeriti saranno sviluppati dall’insegnante secondo modalità e con un ordine coerente con gli strumenti concettuali e con le conoscenze matematiche già in possesso degli studenti o contestualmente acquisite nel corso parallelo di Matematica (secondo quanto specificato nelle relative Indicazioni). Lo studente potrà così fare esperienza, in forma elementare ma rigorosa, del metodo di indagine specifico della fisica, nei suoi aspetti sperimentali, teorici e linguistici.
Punti 1,2 e 7 Impostazione generale dell’insegnamento scientifico.
Partire dall’esperimento per problematizzare e osservare che le teorie servono per rispondere alle nostre domande. (partire dalla domanda e non dalla risposta).
punti 3,4,5,6 sono i contenuti da svolgere nei due anni (due temi per ogni anno)
Nostro programma Primo anno
Introduzione sulla fisica (misura, unità di misura, grandezze fisiche)
I vettori e le forze
La cinematica e le leggi di Newton
Nostro programma Secondo anno
Lavoro ed energia
Temperatura e calore
L'Ottica (riflessione, rifrazione)
consiglio di Maurizio
Esercitazione sulla densità 3
Durata attività: 50 min
In singolo, coppia o gruppo: lavoro individuale
Scopo dell’attività: Imparare come applicare la formula diretta e le formule inverse. Allenarsi sulle conversioni e l'uso della notazione scientifica.
Materiali:
pc
quaderno cartaceo
formulario
3 bicchieri di vetro
olio di semi
acqua
detersivo per i piatti
Consegna:
Guardo il video dal minuto x (in cui formula il problema) fino al minuto y (la fine del problema)
Guardo il video prendendo appunti sul mio quaderno cartaceo.
Risolvo lo stesso problema sostituendo l'acciaio al posto del legno.
Autovalutazione:
Ho fatto i calcoli tenendo presente che la densità dell'acciaio non è un numero preciso?
Ho guardato il video e preso appunti sul mio quaderno cartaceo.
Ho riorganizzato i miei appunti in una mappa concettuale che ho stampato e allegato al mio formulario.
Ho svolto i due problemi con il sostegno della mia mappa concettuale.
Ho annotato i risiultati in notazione scientifica.
Mi autovaluto assegnandomi 1 puntoi gratis + 2 punti per ogni punto della check list.
nei compiti di realtà cerchiamo di non dare tutti i dati ma lasciare che lo studente li trovi da solo autonomia.