Plano para 1ª aula

PLANOS DE AULA DO MATERIAL INSTRUCIONAL
Professor: Alencar
Material a ser aplicado a uma turma de 30 alunos do terceiro ano do Ensino Médio
em seis períodos de 50 min cada.
Plano para 1ª aula
Objetivos gerais:
- Identificar e descrever o sentido da corrente elétrica real e convencional;
- Calcular e reconhecer as grandezas físicas e suas respectivas unidades de medida;
- Identificar em um circuito elétrico simples quando ocorre a passagem de corrente
elétrica.
Duração: 1 período de 50 min
Conteúdos:
- Campo elétrico;
- Associação de resistores;
- Intensidade da corrente elétrica;
- Corrente convencional e real.
Desenvolvimento:
- Relembrar conceitos sobre campo elétrico, corrente elétrica e associação de
resistores;
- Apresentação do material instrucional;
- Resolução dos exercícios contidos no “GUIA DO ALUNO 1ª AULA”
-
Acesso
a
simulação
disponível
em:
http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/circuit-construction-kit-ac-virtual-lab,
onde o aluno construirá circuitos elétricos para verificar a passagem de corrente
elétrica. Esta simulação pode ser acessada na página do professor no link:
“Simuladores”.
Recursos didáticos: Computador com acesso à internet.
Avaliação: Será avaliada a participação do aluno no decorrer das atividades.
Atividade:
Exercícios:
1) Calcule a corrente elétrica fluindo pelo resistor e a potência dissipada ao
aplicarmos uma diferença de potencial de 90,0 V em um resistor de 30,0 Ω.
2) (PUC-RIO 2009) No circuito apresentado na figura, onde V = 12 V, R1 = 5 Ω, R2 = 2
Ω, R3 = 2 Ω, podemos dizer que a corrente medida pelo amperímetro A colocado
no circuito é:

3) Considere um fio condutor conforme o da figura. Um campo elétrico E ,
apontando para a esquerda, é aplicado nesse fio. Qual será o sentido da corrente
de elétrons e o sentido da corrente convencional no fio?

←E
4) (UFMG 2010) Um professor pediu a seus alunos que ligassem uma lâmpada a uma
pilha com um pedaço de fio de cobre. Nestas figuras, estão representadas as
montagens feitas por quatro estudantes:
Considerando-se essas quatro ligações, é CORRETO afirmar que a lâmpada vai
acender apenas:
A) Na montagem de Mateus;
B) Na montagem de Pedro;
C) Nas montagens de João e Pedro;
D) Nas montagens de Carlos, João e Pedro.
5) (Uerj 2000) A figura abaixo mostra quatro passarinhos pousados em um circuito no
qual uma bateria de automóvel alimenta duas lâmpadas. Ao ligar-se a chave S, o
passarinho que pode receber um choque elétrico é o de número:
a) I
b) II
c) III
d) IV
Explique o motivo por que o passarinho recebe um choque elétrico devido a sua
posição.
Plano para 2ª aula
Objetivos gerais:
- Identificar e descrever o sentido da força magnética;
- Calcular e reconhecer as grandezas físicas e suas respectivas unidades de medida;
- Identificar as linhas de indução de um ímã.
Duração: 1 período de 50 min
Conteúdos:
- Pólos de um ímã;
- Campo magnético ;
- Intensidade do campo magnético;
- Direção e sentido da força magnética.
Desenvolvimento:
- Relembrar conceitos sobre campo magnético, polos de um ímã e intensidade da
força magnética;
- Apresentação do material instrucional;
- Resolução dos exercícios contidos no “GUIA DO ALUNO 2ª AULA”
- Acesso a simulação disponível em:
http://www.walter-fendt.de/ph14br/lorentzforce_br.htm e também na página do
professor no link “Simuladores”, onde o aluno verificará a direção e o sentido da
força magnética (Força de Lorentz).
Recursos didáticos: Quadro, giz e computador com acesso à internet.
Avaliação: Será avaliada a participação do aluno no decorrer das atividades.
Atividade:
Exercícios
1) Uma carga elétrica puntiforme de 1,0 . 10-5C passa com velocidade 2,5 m/s na
direção perpendicular a um campo de indução magnética e fica sujeita a uma força
de intensidade 5,0 . 10-4N.
a)
Determine
a
intensidade
deste
campo.
b) Faça um esquema representando as grandezas vetoriais envolvidas.
2) (MED - ITAJUBÁ)
I. Uma carga elétrica submetida a um campo magnético sofre sempre a ação de uma
força magnética.
II. Uma carga elétrica submetida a um campo elétrico sofre sempre a ação de uma
força elétrica.
III. A força magnética que atua sobre uma carga elétrica em movimento dentro de um
campo magnético, é sempre perpendicular à velocidade da carga.
Aponte abaixo a opção correta:
a) Somente I está correta.
b) Somente II está correta.
c) Somente III está correta.
d) II e III estão corretas.
e) Todas estão corretas.
3) (PUC) Um elétron num tubo de raios catódicos está se movendo paralelamente ao
eixo do tubo com velocidade 107 m/s. Aplicando-se um campo de indução magnética
de 2T, paralelo ao eixo do tubo, a força magnética que atua sobre o elétron vale:
a) 3,2 . 10-12N
b) nula
c) 1,6 . 10-12 N
d) 1,6 . 10-26 N
e) 3,2 . 10-26 N
4) Para determinar o sentido da força magnética podemos utilizar a “regra do tapa”,
com a mão direita. Tanto ela pode ser usada para uma carga elétrica em movimento
dentro de um campo magnético como para um condutor que transporta uma
corrente elétrica, também em um campo magnético. Para reforçar o uso dessa
“artimanha”, acesse a simulação sobre Força de Lorentz e verifique a direção e o
sentido da força magnética. Faça alterações no sentido da corrente e também na
polaridade do ímã e verifique novamente o sentido da força magnética está de
acordo com a “regra do tapa”.
Plano para 3ª aula
Objetivos gerais:
- Verificar e compreender que a corrente elétrica que chega a nossas casas é a
transformação de uma forma de energia em energia elétrica;
- Identificar e descrever como ocorre a geração de corrente elétrica;
- Diferenciar força eletromotriz de diferença de potencial;
- Entender o conceito de fluxo magnético, Lei de Faraday e de Lenz;
- Calcular e reconhecer as grandezas físicas e suas respectivas unidades de medida.
Duração: 2 períodos de 50 min cada
Conteúdos:
- Indução magnética;
- Fluxo magnético;
- Intensidade do campo magnético;
- Direção e sentido da força magnética.
Desenvolvimento:
- Apresentação do material instrucional;
- Resolução dos exercícios contidos no “GUIA DO ALUNO 3ª AULA”
- Acesso a simulação disponível em:
http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/generator e também na página do
professor no link “Simuladores”, onde o aluno irá verificar o processo pelo qual
ocorre a força eletromotriz e o surgimento de uma corrente elétrica induzida.
Recursos didáticos: Computador com acesso à internet.
Avaliação: Será avaliada a participação do aluno no decorrer das atividades.
Atividades:
Roteiro para utilizar o simulador sobre gerador elétrico
Atividade 1
a) Primeiramente se familiarize com os comandos do applet sobre gerador elétrico;
b) Utilize a primeira aba (Ímã em Barra) e responda como se orienta a bússola ao
aproximar o ímã com o polo norte. E quando você inverte a polaridade, como a
bussola se orienta novamente?
c) Utilize a segunda aba (Solenoide) e com os conhecimentos que você possui mais a
utilização do applet responda o que é necessário para gerar energia elétrica. As
bolinhas em movimento representam os elétrons livres, mas isso é apenas uma
modelagem do que realmente é a corrente elétrica. Responda se o movimento
que você vê é o da corrente elétrica convencional ou da corrente real.
d) Utilize a quinta aba (Gerador) e movimente o ímã com o acionamento da torneira
e responda: (1) Em que posição do ímã a lâmpada não emite luz; (2) Em que
posição do ímã a lâmpada emite maior intensidade de luz; (3) Modifique a
lâmpada pelo voltímetro (Tensão) e responda por que ora ele marca a tensão do
lado negativo e ora do lado positivo.
Atividade 2
Exercícios
1) Descreva a Lei de Faraday e escreva a equação que fornece o valor da força
eletromotriz.
2) A partir do texto f.e.m ≠ d.d.p, disponível na página do professor diferencie força
eletromotriz de diferença de potencial.
3) Considere as figuras 1 e 2 e mostre o sentido da corrente elétrica induzida na
espira quando: afastamos (figura 1) e aproximamos (figura 2) o ímã. Qual Lei Física
você se baseou para determinar o sentido da corrente elétrica.
4) (FUVEST 2009) Dínamos de bicicleta, que são geradores de pequeno porte, e
usinas hidrelétricas funcionam com base no processo de indução eletromagnética,
descoberto por Faraday. As figuras abaixo representam esquematicamente o
funcionamento desses geradores.
Nesses dois tipos de geradores, a produção de corrente elétrica ocorre devido a
transformações de energia:
A) Mecânica em energia elétrica
B) Potencial gravitacional em energia elétrica
C) Luminosa em energia elétrica
D) Potencial elástica em energia elétrica
E) Eólica em energia elétrica
5) (FUVEST 2009) Uma das mais importantes formas de produção de energia elétrica,
em nossa vida cotidiana, é proveniente de processos de transformação que envolvem
a obtenção dessa energia pelo movimento. A construção de geradores de energia
elétrica baseia-se nos estudos de Faraday, que observou correntes elétricas
(induzidas) em circuitos fechados, sem que pilhas ou baterias estivessem conectadas
aos mesmos. As figuras representam, esquematicamente, situações fundamentais
para a compreensão das condições necessárias para a obtenção de corrente elétrica
induzida.
Correntes elétricas induzidas aparecem em um circuito fechado quando:
I. um ímã ou uma bobina permanecem parados próximos ao circuito.
II. um ímã ou um eletroímã movem-se na região do circuito.
III. ocorrem variações, com o tempo, do campo magnético na região do circuito.
Está correto o que se afirma apenas em:
A) I
B) II
C) III
D) I e III
Plano para 4ª aula
Objetivo geral:
- Verificar o aprendizado do discente por meio de uma prova que contemplará todos
os conteúdos trabalhados com esse material instrucional.
Duração: 2 períodos de 50 min cada
Conteúdos:
- Campo elétrico;
- Associação de resistores;
- Intensidade da corrente elétrica;
- Corrente convencional e real;
- Pólos de um ímã;
- Campo magnético ;
- Indução magnética;
- Fluxo magnético;
- Intensidade do campo magnético;
- Direção e sentido da força magnética.
Desenvolvimento:
Aplicação de uma prova que contemple todos os conteúdos do material instrucional.
Recursos didáticos: Prova impressa
Avaliação: Prova.