fisica - Digilander

LICEO CLASSICO PARITARIO "S. GIUSEPPE FISICA III liceo Programmazione 2007-08

UNITA' 1 Termologia e gas

Obiettivi:  Comprensione della relazione esistente tra la temperatura di un corpo e l'energia cinetica delle sue molecole.  Scale termometriche  Conoscenza delle leggi di dilatazione dei solidi, liquidi  Leggi macroscopiche e microscopiche dei gas perfetti Fase 1. Argomenti: Scale termometriche Celsius e Kelvin Ore: 2 Sequenzialità: 1. Agitazione termica e temperatura. 2. Principio dell'equilibrio termico. 3. Termometro e scale termometriche. Attività in classe: Richiamo dei seguenti prerequisiti: Atomi e molecole.Energia cinetica di un punto materiale Fase 2. Argomenti: Dilatazione lineare e volumetrica dei solidi e dei liquidi. Ore: 3 Sequenzialità: 1. Legge della dilatazione lineare. 2. Legge della dilatazione volumetrica. 3. Relazione tra il coefficiente di dilatazione lineare e quello di dilatazione volumetrica. 4. Struttura dei solidi e dei liquidi e legami tra le molecole. Fase 3 Argomenti: Trasformazioni di un gas perfetto. Ore: 2 Sequenzialità: 1. Stato di un gas, trasformazione isoterma, isobara, isocora. 2. Leggi delle trasformazioni (in gradi centigradi) Fase 4. Argomenti: Teoria cinetica dei gas. Ore: 2 Sequenzialità: 1. Energia interna di un gas. 2. Relazioni tra grandezze macroscopiche e microscopiche dei gas perfetti 3. Legge di Avogadro 4. Equazione di stato.

UNITA' 2 Il calore

Obiettivi:  Acquisizione del concetto di calore quale forma di energia.  Conoscenza dei meccanismi di propagazione del calore.  Conoscenza dei cambiamenti di fase e delle leggi che li regolano. 

Fase 1. Argomenti: Calore scambiato da un sistema termodinamico Ore: 2 Sequenzialità: 1. Il calore quale forma di energia. 2. La capacità termica e il calore specifico. 3. Unità di misura del calore. 4. Equazione dell'equilibrio termico. Fase 2. Argomenti: Propagazione del calore. Ore: 1 Sequenzialità: 1. La conduzione. 2. La convezione. 3. L'irraggiamento. 4. Il calore solare e l’effetto serra. Fase 3. Argomenti: Stati di aggregazione della materia e cambiamenti di stato. Ore: 3 Sequenzialità: 1. Stati di aggregazione. 2. Fusione e solidificazione. 3. Evaporazione. Tensione di vapore e tensione di saturazione. 4. Ebollizione. 5. Condensazione. 6. Sublimazione.

UNITA' 3. La termodinamica Obiettivi: 1. Acquisizione del concetto di energia interna di un corpo 2. Acquisizione del I principio della termod. come principio di conserv. dell’energia 3. Comprensione dei diversi enunciati del 2° principio della termodinamica. 4. Comprensione di qualche aspetto concernente il concetto di entropia. Fase 1. Argomenti: Equivalente meccanico del calore Ore: 2 Sequenzialità: 1. Lavoro in una trasformazione termodinamica. 2. Mulinello di Joule ed equivalente meccanico del calore 3. Esempi di trasformazione di lavoro in calore e viceversa. 4. Calore specifico dei gas.(Calore specifico a volume costante e a pressione costante) Attività in classe:  Richiamo dei seguenti prerequisiti : rappresentazione di una trasformazione isoterma, isobara ed isocora in un diagramma di Clapeyron. Fase 2. Argomenti: I principio della termodinamica. Ore: 1 Sequenzialità: 1. Energia interna di un corpo 2. Trasformazioni adiabatiche e cicliche 3. Il 1° principio della termodinamica e applicazioni ai vari tipi di trasformazioni Attività in classe:  Richiamo dei seguenti prerequisiti:Lavoro termodinamico; Fase 3. Argomenti: Macchina termiche Ore: 2 Sequenzialità: 1. Funzionamento di una macchina termica 2. Enunciato di Lord Kelvin.del 2° principio della termodinamica. 3. Rendimento di una macchina termica. 4. Ciclo di un motore ideale a quattro tempi. 5. Teorema di Carnot e massimo rendimento teorico Attività in classe:  Richiamo dei seguenti prerequisiti: Contenuti delle fasi 1 e 2. Fase 4. Argomenti: Macchine termiche, entropia Ore: 2 Sequenzialità: 1. II principio della termodinamica secondo Clausius 2. Macchine frigorifere e pompe di calore. 3. Definizione di Entropia. 4. Principio di aumento dell’entropia.

UNITA' 4. La carica elettrica Obiettivi: Conoscenza di elementari fenomeni di elettrostatica, acquisizione del concetto di campo elettrostatico e delle sue proprietà, conoscenza della struttura e delle caratteristiche dei condensatori. Fase 1. Argomenti: Elettrizzazione per strofinio, quantizzazione della carica Ore: 2 Sequenzialità: 1. Scoperta della carica dell’elettrone 2. Fenomeno dell'elettrizzazione per strofinio 3. Elettrizzazione positiva e negativa 4. Proprietà della carica Attività in classe:  Richiamo dei seguenti prerequisiti: la struttura della materia. Fase 2. Argomenti: Conduttori ed isolanti, elettrizzazione per contatto e per induzione. Ore: 3 Sequenzialità: 1. Conduttori ed isolanti. 2. Elettrizzazione per contatto. 3. Elettroscopio a foglie. 4. Elettrizzazione per induzione. Fase 3. Argomenti: 1) Legge di Coulomb. Ore: 2 Sequenzialità: 1. Richiamo della legge di gravitazione universale. 2. Legge di Coulomb. 3. Unità di misura della carica elettrica. 4. Costante dielettrica relativa ed assoluta di un mezzo. Attività in classe: Richiamo dei seguenti prerequisiti: Contenuti delle fasi 1 e 2.

Fase 4. Argomenti: Campo elettrostatico: intensità, potenziale e linee di campo Ore: 2 Sequenzialità dei contenuti: 1. Il campo elettrico generato da un sistema di cariche fisse. 2. Intensità del campo in un punto. 3. Lavoro compiuto dalla forza di un campo elettrostatico 4. Potenziale elettrico in un punto e differenza di potenziale. Unità di misura. 5. Linee di campo 6. Flusso del campo elettrostatico e teorema di Gauss. 7. Conduttori in equilibrio elettrostatico 8. Campo elettrico e potenziale di un conduttore in equilibrio elettrostatico. Attività in classe: Richiamo dei seguenti prerequisiti: Legge di Coulomb.Concetto di lavoro. Campi vettoriali e scalari

Fase 5. Argomenti: Condensatori. Ore: 2 Sequenzialità: 1. Concetto di capacità elettrica di un conduttore e relativa unità di misura. 2. Condensatori 3. Campo elettrostatico e d.d.p. tra le armature di un condensatore piano 4. Capacità di un condensatore piano. 5. Collegamenti tra condensatori e capacità equivalente. Attività in classe:  Richiamo dei seguenti prerequisiti : Campo elettrico e potenziale di un conduttore in equilibrio elettrostatico, d.d.p. tra due punti.

UNITA' 5. La corrente elettrica Obiettivi: Conoscenza delle leggi fondamentali dei circuiti elettrici e delle loro applicazioni. Conoscenza dei fenomeni connessi con il passaggio della corrente elettrica nei solidi e nei liquidi e nei gas. Fase 1. Argomenti: La differenza di potenziale e la corrente elettrica. Ore: 3 Sequenzialità: 1. Differenza di potenziale e moto delle cariche elettriche. 2. Intensità della corrente. 3. Conduttori ed isolanti. 4. Generatori di tensione Attività in classe:  Richiamo dei seguenti prerequisiti: Differenza di potenziale. Campo elettrico. Fase 2. Argomenti: Conduttori ohmici, cenni sui semiconduttori Ore: 5 Sequenzialità: 1. Leggi di Ohm. 2. Leggi di Kirchhoff 3. Resistenze in serie e in parallelo,resistenze equivalenti. 4. Voltmetro, amperometro. 5. f.e.m. e resistenza interna di un generatore di tensione. 6. Variazione della resistività con la temperatura. 7. Effetto Joule 8. Superconduttori. 9. Semiconduttori Fase 3. Argomenti: Passaggio della corrente nei liquidi e nei gas Ore: 3 Sequenzialità : 1. Le soluzioni elettrolite 2. Dissociazione elettrolitica 3. Fenomeni chimici in una cella elettrolitica 4. La conducibilità nei gas : scarica a bagliore, arco elettrico, raggi catodici.

UNITA’ 6 Elettricità e magnetismo Obiettivi: Sapere come ha origine un campo magnetico ed in quale caso esercita una forza su un conduttore, conoscere la forza di Lorentz. Fase 1. Argomenti:Calcolo del campo magnetico i, forza su un conduttore percorso da corrente, traiettoria di una carica in un campo magnetico. Ore: 3 Sequenzialità: 1. Fenomeni magnetici fondamentali, esperimenti di Oersted e Faraday. 2. Direzione, verso ed intensità del campo magnetico in alcuni casi particolari 3. Campo magnetico nella materia. 4. Principio di sovrapposizione del campo magnetico 5. Forze su conduttori percorsi da corrente 6. Forza di Lorentz. 7. Moto di una carica immersa in un campo magnetico uniforme. 8. Fase 2. Argomenti: Induzione elettromagnetica Ore:2 Sequenzialità: 1. f.e.m e corrente indotta. 2. Flusso del campo magnetico, teorema di Gauss (sul campo magnetico) 3. Legge di Faraday-Neumann-Lenz 4. Coefficiente di mutua induzione, coefficiente di autoinduzione. Attività in classe:  Richiamo dei seguenti prerequisiti: Contenuto della fase 1. Libro di testo: Lezioni di fisica (vol.2) – G. Ruffo. Zanichelli

Catania , 14 / 05 / 2008

Professore…………………….. Alunni …………………….... ...…………………….