INSTITUTO EDUCACIONAL IMACULADA Religiosas "Filhas de Jesus" PLANO DE TRABALHO ANUAL - 6º ANO A 8ª SÉRIE DO ENSINO FUNDAMENTAL E ENSINO MÉDIO - 2011 ÁREA: Ciências: Física, Química e Biologia DISCIPLINA: Física SÉRIE: 3a série do Ensino Médio PROFESSOR(A): Vera Rubbioli TEMA DO PROJETO: “Aprender a cuidar é um meio de potencializar a vida e salvaguardar o planeta.” OBJETIVO DA ÁREA: Mostrar a ciência como elaboração humana para entender, valorizar, respeitar e preservar a vida e o planeta. Promover o entendimento de que as ações humanas podem favorecer ou prejudicar a plenitude da vida. Desenvolver nos alunos postura reflexiva e investigativa. Mediar o contato dos alunos com os fenômenos naturais e instrumentos tecnológicos que instiguem a curiosidade, a criatividade e despertem o gosto pelo conhecer. Desenvolver o conhecimento científico para ser usado como ferramenta na melhoria da qualidade de vida e do meio em que vive. COMPETÊNCIAS Ler, interpretar textos de interesse científico, utilizar diferentes formas de linguagens (tabelas, gráficos, expressões, ícones...) e intervir sobre o meio ambiente de modo a valorizar, potencializar a vida e salvaguardar o planeta. OBJETIVO DA DISCIPLINA POR SÉRIE: Mediar e facilitar a compreensão dos fenômenos físicos a serem estudados. Auxiliar na construção do conhecimento analítico que descreve e que prevê os fenômenos físicos de forma clara, crítica e consciente. Apresentar os estudos feitos no passado sobre estes fenômenos, procurando contextualizá-los no cotidiano como forma de exemplificar e de motivar o aluno através das aplicações tecnológicas recentes. Estimular a capacidade criativa dos alunos para torná-los potenciais agentes de inovação científica e tecnológica. Por fim, formar alunos conscientes que possuam conhecimento de ciência básica para ter discernimento na sociedade tecnológica atual. Revisar e complementar os conteúdos das 1a e 2 a séries do E.M., discutindo exercícios que se enquadrem nas exigências dos principais vestibulares. CONTEÚDOS TRABALHADOS DE FORMA INTERDISCIPLINAR: - A fisiologia e o estudo da eletricidade no funcionamento dos neurônios (Física - Biologia) - Estrutura do átomo, camadas e níveis de energia (Física – Química) LEITURAS COMPLEMENTARES OU PARADIDÁTICOS: GASPAR A., A eletricidade e suas aplicações :História da eletricidade São Paulo : Ática Sites de Física na internet. LIVRO ADOTADO: RAMALHO JR., F.; FERRARO, N.G. e SOARES, P.A.T. Os Fundamentos da Física - Eletricidade, Introdução à Física Moderna, Análise Dimensional. v.3. 9ªed. São Paulo: Moderna, 2007. Material de Revisão: (?) REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS DO PROFESSOR: MÁXIMO, A. e ALVARENGA, B. Curso de Física. v.3. São Paulo: Scipione, 2006. BISCUOLA, G.J.; BÔAS, N.V. e DOCA, R.H. Tópicos de Física – Eletricidade, Física Moderna e Análise Dimensional. v.3. 17ª ed. São Paulo: Saraiva, 2007. SAMPAIO, J.L. e CALÇADA, C.S. Física Clássica - Eletricidade. v.5. 2ª Ed. São Paulo: Atual, 1998. 1º BIMESTRE CONTEÚDOS (BIMESTRAIS) Eletrostática 1 Eletrização. Força elétrica 1.1 Eletrização por atrito. Noção de carga elétrica. A série triboelétrica 1.2 Princípios da Eletrostática. Princípio da atração e repulsão. Princípio da conservação das cargas elétricas 1.3 Condutores e isolantes 1.4 Eletrização por contato (caso particular) 1.5 Forças entre cargas elétricas puntiformes 1.6 Lei de Coulomb 2 Campo elétrico 2.1 Conceito de campo elétrico 2.2 Unidade de intensidade de campo elétrico 2.3 Campo elétrico de uma carga puntiforme Q fixa 2.4 Campo elétrico de várias cargas puntiformes fixas 2.5 Linhas de força 2.6 Campo elétrico uniforme 3 Trabalho e potencial elétrico 3.1 Trabalho da força elétrica num campo uniforme 3.2 Trabalho da força elétrica num campo elétrico qualquer. 3.3 Diferença de potencial elétrico. Unidade de diferença de potencial 3.4 Potencial elétrico num ponto de um campo elétrico qualquer 3.5 Potencial elétrico no campo de uma carga puntiforme 3.6 Potencial elétrico no campo de várias cargas 3.7 Energia potencial elétrica A unidade elétron-volt 3.8 Propriedades do potencial elétrico 3.9 Superfície eqüipotencial 3.10 Diferença de potencial entre dois pontos de um campo elétrico uniforme 4 Condutores em equilíbrio eletrostático. Capacitância eletrostática 4.1 Condutor em equilíbrio eletrostático 4.2 Distribuição das cargas elétricas em excesso num condutor em equilíbrio eletrostático 4.3 Campo e potencial de um condutor esférico 4.4 Densidade elétrica superficial 4.5 Capacitância eletrostática de um condutor isolado. Capacitância eletrostática de um condutor esférico. Unidade de capacitância eletrostática 4.6 Equilíbrio elétrico de condutores. Eletrização por contato. Eletrização por indução 4.7 Eletroscópios 4.8 A Terra: potencial elétrico de referência 4.9 Blindagem eletrostática 2º BIMESTRE Eletrodinâmica 5 A corrente elétrica 5.1 Intensidade de corrente elétrica. Unidade de intensidade de corrente elétrica 5.2 Sentido convencional da corrente elétrica 5.3 Circuito elétrico 5.4 Efeitos da corrente elétrica 5.5 Medida da intensidade de corrente elétrica 5.6 Energia e potência da corrente elétrica. Unidades de energia e potência elétrica 6 Resistores 6.1 Efeito térmico ou efeito Joule 6.2 Resistores 6.3 Lei de Ohm. Resistência elétrica. Unidade de resistência elétrica 6.4 Curvas características de resistores ôhmicos e não-ôhmicos 6.5 Lei de Joule 6.6 Resistividade 6.7 Tipos usuais de resistores 7 Associação de resistores 7.1 Resistor equivalente 7.2 Associação de resistores em série 7.3 Aplicações do efeito Joule. Fusíveis. Lâmpada incandescente 7.4 Associação de resistores em paralelo 7.5 Associação mista de resistores 7.6 Curto-circuito 8 Medidas elétricas 8.1 O galvanômetro 8.2 Amperímetros 8.3 Voltímetros 8.4 Ponte de Wheatstone 9 Geradores elétricos 9.1 Gerador. Força eletromotriz 9.2 As potências e o rendimento elétrico de um gerador 9.3 Equação do gerador. Circuito aberto 9.4 Curto-circuito em um gerador 9.5 Curva característica de um gerado 9.6 Circuito simples. Lei de Pouillet 9.7 Associação de geradores. Associação em série. Associação em paralelo 9.8 Estudo gráfico da potência elétrica lançada por um gerador em um circuito 3º BIMESTRE 10 Receptores elétricos 10.1 Receptor. Força contra-eletromotriz 10.2 As potências e o rendimento elétrico de um receptor 10.3 Equação do receptor 10.4 Curva característica de um receptor 10.5 Gerador reversível 10.6 Circuito gerador-receptor e gerador-receptor-resistor 11 As leis de Kirchhoff. 11.1 Lei dos Nós 11.2 Lei das Malhas 12 Capacitores 12.1 Capacitor. Capacitor plano. 12.2 Associação de capacitores. Associação de capacitores em série. Associação de capacitores em paralelo 12.3 Energia potencial elétrica armazenada por um capacitor 12.4 Carga e descarga de um capacitor 12.5 Dielétricos Eletromagnetismo 13 Campo magnético 13.1 Campo magnético dos ímãs. A direção e o sentido de B. Intensidade de B 13.2 Linhas de indução 13.3 Campo magnético das correntes elétricas 13.4 Lei de Biot-Savart 13.5 Campo magnético em uma espira circular 13.6 Campo magnético em um condutor reto 13.7 Lei de Ampère 13.8 Campo magnético em um solenóide 13.9 Campo magnético terrestre CONTEÚDOS (BIMESTRAIS) 14 15 16 17 4º BIMESTRE Força magnética 14.1 Força sobre uma carga móvel em um campo magnético uniforme 14.2 Movimento de uma carga em um campo magnético uniforme 14.3 Força sobre um condutor reto em um campo magnético uniforme 14.4 Aplicações práticas da força magnética sobre condutores 14.5 Força magnética entre condutores paralelos 14.6 Substâncias magnéticas 14.7 Eletroímã Indução eletromagnética 15.1 Corrente induzida. Fem induzida 15.2 Fluxo magnético 15.3 Indução eletromagnética 15.4 Sentido da corrente induzida. Lei de Lenz 15.5 Lei de Faraday-Neumann 15.6 Bobina de indução Noções de corrente alternada Noções de Ondas eletromagnéticas METODOLOGIA Entre os recursos didáticos que serão utilizados ao longo do ano incluiremos a utilização do livro texto, tanto para introdução de um determinado assunto como para aprofundamento em alguns tópicos específicos, fazendo leitura (prévia ou não) dos conteúdos a serem abordados em sala de aula. Sempre que se fizer necessário, o tópico em andamento será complementado com textos de revistas científicas, jornais ou sites da internet, ou exercícios direcionados para o vestibular. As aulas de revisão dos conteúdos das 1a e 2a séries serão norteadas pelo material apostilado escolhido (?). A resolução de exercícios é um momento muito importante na estratégia de ensino - aprendizagem, pois expõe ao aluno situações problema, para as quais ele será chamado a solucioná-las. Logo, serão utilizadas práticas de trabalho individual ou coletivo (dependendo da necessidade e a critério do professor). A resolução de exercícios visa estimular a troca de idéias, formulação de hipóteses, desenvolvimento da capacidade de abstração e de raciocínio, sistematização e generalização de situações problema, além de servir para motivação e autoconfiança. Estratégias adotadas durante as aulas 1- Estabelecer uma relação de confiança profissional com aluno, mostrando domínio atualizado dos fenômenos a serem abordados. 2- Planejar cuidadosamente e executar discussões claras e objetivas, que levem o aluno a compreender os fenômenos discutidos. 3- Apresentar diversas situações-problema, aumentando gradativamente o grau de dificuldade, com a finalidade de levar o aluno a incorporar os fenômenos abordados e a desenvolver a capacidade de abstração. 4- Mostrar receptividade às argumentações e questões, elaboradas pelos alunos, procurando sempre discuti-las e, quando possível, respondê-las. 5- Utilizar diversas abordagens dos fenômenos a serem estudados e solicitar diferentes formas de apresentação dos resultados para estimular o domínio da linguagem, a capacidade de argumentação e a formulação de novas propostas sobre o fenômeno estudado. Avaliações O processo de avaliação de conteúdo e rendimento será composto por vários instrumentos, tais como : - avaliações testes e analítico expositivas - listas de exercícios; - simulados (Vestibulares e ENEM) A cada bimestre o aluno fará pelo menos uma avaliação mensal e uma bimestral. O valor (pontuação) de cada avaliação no bimestre será divulgado previamente no início do bimestre.Todas as provas serão contextualizadas, contendo vários itens, visando a interpretação, o raciocínio e a correlação de conceitos, todos devidamente identificados com sua pontuação. Será vetado o uso de calculadoras, formulários e/ou qualquer instrumento que venha contra a filosofia dos grandes vestibulares. P1: avaliação mensal (no máximo 8 pontos podendo ser aplicada em duas etapas); P2: avaliação bimestral (valendo 10 pontos); An: atividades extras como trabalhos e listas de exercícios (no máximo 2 pontos), A média do bimestre será calculada da seguinte forma: Mfinal = ((P1 + An/n)+ P2 ) / 2 Recuperação Paralela O processo de recuperação paralela consistirá de um acompanhamento constante do desempenho do aluno através de plantões de dúvidas ou aulas de recuperação contínua, sempre que necessários, com a finalidade de auxiliar o aluno a esclarecer suas dúvidas para apresentar um bom rendimento nas avaliações no decorrer do ano letivo. As atividades que serão trabalhadas nos plantões consistem em resolução de exercícios, correção e discussão de provas já ministradas e proposição de tarefas complementares para os alunos com maior dificuldade. 1° BIMESTRE 1 CONTEÚDO Eletrização. Força elétrica Eletrização por atrito. Noção de carga elétrica. A série triboelétrica. Princípios da Eletrostática. Princípio da atração e repulsão. Princípio da conservação das cargas elétricas. Condutores e isolantes. Eletrização por contato (caso particular). Forças entre cargas elétricas puntiformes. Lei de Coulomb 2 Campo elétrico COMPETÊNCIAS 1 – Compreender as ciências naturais e as tecnologias a elas associadas como construções humanas, percebendo seus papéis nos processos de produção e no desenvolvimento econômico e social da humanidade. HABILIDADE Reconhecer a Física enquanto construção humana, aspectos de sua história e relações com o contexto cultural, social, político e econômico. Utilizar e compreender tabelas, gráficos e relações matemáticas gráficas para a expressão do saber físico. Ser capaz de discriminar e traduzir as linguagens matemática e discursiva entre si. Expressar-se corretamente utilizando a linguagem física adequada e elementos de sua 2 – Identificar a presença e representação simbólica. Apresentar de forma clara e objetiva o conhecimento aplicar as tecnologias associadas às apreendido, através de tal linguagem. ciências naturais em diferentes 3 Trabalho e potencial contextos. Conhecer e utilizar conceitos físicos. Relacionar grandezas, quantificar, identificar elétrico parâmetros relevantes. Compreender e utilizar leis e teorias físicas. Trabalho da força elétrica num campo 3 – Associar intervenções que uniforme. Trabalho da força elétrica num Construir e investigar situações-problema, identificar a situação física, utilizar campo elétrico qualquer.Diferença de potencial resultam em degradação ou elétrico. Unidade de diferença de potencial. conservação ambiental a processos modelos físicos, generalizar de uma a outra situação, prever, avaliar, analisar Potencial elétrico num ponto de um campo produtivos e sociais e a previsões. elétrico qualquer. Potencial elétrico no campo instrumentos ou ações de uma carga puntiforme. Potencial elétrico no campo de várias cargas. Energia potencial científico-tecnológicos. Conceito de campo elétrico. Unidade de intensidade de campo elétrico. Campo elétrico de uma carga puntiforme Q fixa. Campo elétrico de várias cargas puntiformes fixas. Linhas de força. Campo elétrico uniforme elétrica A unidade elétron-volt. Propriedades do potencial elétrico. Superfície eqüipotencial. Diferença de potencial entre dois pontos de um campo elétrico uniforme 5 – Entender métodos e procedimentos próprios das 4 Condutores em equilíbrio ciências naturais e aplicá-los em eletrostático. Capacitância diferentes contextos. eletrostática Condutor em equilíbrio eletrostático. 6 – Apropriar-se de conhecimentos Distribuição das cargas elétricas em excesso Física para, em num condutor em equilíbrio eletrostático. da interpretar, Campo e potencial de um condutor esférico. situações-problema, Densidade elétrica superficial. Capacitância avaliar ou planejar intervenções eletrostática de um condutor isolado. Capacitância eletrostática de um condutor científico-tecnológicas. esférico. Unidade de capacitância eletrostática. Equilíbrio elétrico de condutores. Eletrização por contato. Eletrização por indução. Eletroscópios. A Terra: potencial elétrico de referência. Blindagem eletrostática 2° BIMESTRE 5 CONTEÚDO A corrente elétrica 5.1 Intensidade de corrente Unidade de intensidade de corrente Sentido convencional da corrente Circuito elétrico. Efeitos da corrente Medida da intensidade de corrente Energia e potência da corrente Unidades de energia e potência elétrica 6 elétrica. elétrica. elétrica. elétrica. elétrica. elétrica. Resistores Efeito térmico ou efeito Joule. Resistores. Lei de Ohm. Resistência elétrica. Unidade de resistência elétrica. Curvas características de resistores ôhmicos e não-ôhmicos. Lei de Joule. Resistividade. Tipos usuais de resistores 7 Associação de resistores Resistor equivalente. Associação de resistores em série. Reostatos. Aplicações do efeito Joule. Fusíveis. Lâmpada incandescente. Associação de resistores em paralelo. Associação mista de resistores. Curto-circuito 8 Medidas elétricas O galvanômetro. Amperímetros. Voltímetros. Ponte de Wheatstone 9 Geradores elétricos Gerador. Força eletromotriz. As potências e o rendimento elétrico de um gerador. Equação do gerador. Circuito aberto. Curto-circuito em um gerador. Curva característica de um gerado. Circuito simples. Lei de Pouillet. Associação de geradores. Associação em série. Associação em paralelo. Estudo gráfico da potência elétrica lançada por um gerador em um circuito COMPETÊNCIAS 1 – Compreender as ciências naturais e as tecnologias a elas associadas como construções humanas, percebendo seus papéis nos processos de produção e no desenvolvimento econômico e social da humanidade. HABILIDADE Utilizar e compreender tabelas, gráficos e relações matemáticas gráficas para a expressão do saber físico. Ser capaz de discriminar e traduzir as linguagens matemática e discursiva entre si. Compreender enunciados que envolvam códigos e símbolos físicos. Compreender manuais de instalação e utilização de aparelhos. Compreender a Física presente no mundo vivencial e nos equipamentos e 2 – Identificar a presença e aplicar procedimentos tecnológicos. Descobrir o “como funciona” de aparelhos. as tecnologias associadas às ciências naturais em diferentes Desenvolver a capacidade de investigação física. Classificar, organizar, sistematizar. contextos. Identificar regularidades. Observar, estimar ordens de grandeza, compreender o conceito de medir, fazer hipóteses, testar. 3 – Associar intervenções que resultam em degradação ou Elaborar sínteses ou esquemas estruturados dos temas físicos trabalhados. conservação ambiental a processos produtivos e sociais e a instrumentos ou ações científico-tecnológicos. 5 – Entender métodos e procedimentos próprios das ciências naturais e aplicá-los em diferentes contextos. 6 – Apropriar-se de conhecimentos da Física para, em situações-problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções científico-tecnológicas. 3° BIMESTRE 10 CONTEÚDO Receptores elétricos Receptor. Força contra-eletromotriz. As potências e o rendimento elétrico de um receptor. Equação do receptor. Curva característica de um receptor. Gerador reversível. Circuito gerador-receptor e geradorreceptor-resistor 11 As leis de Kirchhoff. Lei dos Nós. Lei das Malhas 12 Capacitores Capacitor. Capacitor plano. Associação de capacitores. Associação de capacitores em série. Associação de capacitores em paralelo. Energia potencial elétrica armazenada por um capacitor. Carga e descarga de um capacitor. Dielétricos 13 Campo magnético Campo magnético dos ímãs. A direção e o sentido de B. Intensidade de B. Linhas de indução. Campo magnético das correntes elétricas. Lei de Biot-Savart. Campo magnético em uma espira circular. Campo magnético em um condutor reto. Lei de Ampère. Campo magnético em um solenóide. Campo magnético terrestre COMPETÊNCIAS 1 – Compreender as ciências naturais e as tecnologias a elas associadas como construções humanas, percebendo seus papéis nos processos de produção e no desenvolvimento econômico e social da humanidade. HABILIDADE Utilizar e compreender tabelas, gráficos e relações matemáticas gráficas para a expressão do saber físico. Ser capaz de discriminar e traduzir as linguagens matemática e discursiva entre si. Conhecer e utilizar conceitos físicos. Relacionar grandezas, quantificar, identificar parâmetros relevantes. Compreender e utilizar leis e teorias físicas. Articular o conhecimento físico com conhecimentos de outras áreas do saber 2 – Identificar a presença e aplicar científico. as tecnologias associadas às ciências naturais em diferentes Reconhecer o papel da Física no sistema produtivo, compreendendo a evolução dos contextos. meios tecnológicos e sua relação dinâmica com a evolução do conhecimento científico. 5 – Entender métodos e procedimentos próprios das ciências naturais e aplicá-los em diferentes contextos. 6 – Apropriar-se de conhecimentos da Física para, em situações-problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções científico-tecnológicas. 4° BIMESTRE 14 CONTEÚDO Força magnética Força sobre uma carga móvel em um campo magnético uniforme. Movimento de uma carga em um campo magnético uniforme. Força sobre um condutor reto em um campo magnético uniforme. Aplicações práticas da força magnética sobre condutores. Força magnética entre condutores paralelos. Substâncias magnéticas. Eletroímã. 15 COMPETÊNCIAS 1 – Compreender as ciências naturais e as tecnologias a elas associadas como construções humanas, percebendo seus papéis nos processos de produção e no desenvolvimento econômico e social da humanidade. Indução eletromagnética 17 Noções eletromagnéticas de de Expressar-se corretamente utilizando a linguagem física adequada e elementos de sua representação simbólica. Apresentar de forma clara e objetiva o conhecimento apreendido, através de tal linguagem. 2 – Identificar a presença e aplicar Conhecer e utilizar conceitos físicos. Relacionar grandezas, quantificar, identificar as tecnologias associadas às parâmetros relevantes. Compreender e utilizar leis e teorias físicas. ciências naturais em diferentes contextos. Ser capaz de emitir juízos de valor em relação a situações sociais que envolvam aspectos físicos e/ou tecnológicos relevantes. corrente 3 – Associar intervenções que resultam em degradação ou conservação ambiental a processos Ondas produtivos e sociais e a instrumentos ou ações científicotecnológicos. Corrente induzida. Fem induzida. Fluxo magnético. Indução eletromagnética. Sentido da corrente induzida. Lei de Lenz. Lei de Faraday-Neumann. Bobina de indução 16 Noções alternada HABILIDADE Utilizar e compreender tabelas, gráficos e relações matemáticas gráficas para a expressão do saber físico. Ser capaz de discriminar e traduzir as linguagens matemática e discursiva entre si. 5 – Entender métodos e procedimentos próprios das ciências naturais e aplicá-los em diferentes contextos. 6 – Apropriar-se de conhecimentos da Física para, em situações-problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções científico-tecnológicas.