Sobre este plano
Sobre a aula: Esta é a segunda aula de uma sequência de cinco aulas que contemplam a habilidade EF08CI02.
Essa aula busca alcançar a aprendizagem de conceitos fundamentais sobre circuito elétrico. A aula será desenvolvida através da construção de um circuito elétrico fechado, observando o funcionamento de uma fonte de tensão (pilha) e um resistor, e verificar a validade da Lei de Ohm. O experimento será realizado por grupos de alunos.
Para saber mais sobre circuito elétrico, você pode acessar o Caderno Brasileiro de ensino de Física, disponível no link: https://periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/article/view/6541
Essa atividade possui um roteiro experimental em anexo.
Material para a aula:
- Multimetro
- Um pedaço de fio condutor (aproximadamente 30 cm de fio elétrico comum)
- Duas pilhas tipo comum de 1.5 Volts
- Uma lâmpada de 1,5 V
- Um resistor de 2ohm
- Um rolo de fita isolante
Título da aula
Tempo sugerido: 2 minutos
Orientações: Leia o tema da aula e comente com os alunos que eles irão identificar e reconhecer o que é um circuito elétrico.
Contexto
Tempo sugerido: 5 minutos
Orientações: Construa um cenário que favoreça um diálogo na sala de aula para que os alunos possam reconhecer a análise das imagens.
Essa conversa inicial deve discutir o significado dos conceitos de corrente elétrica, diferença de potencial e água corrente de uma cachoeira;
Respostas para as perguntas:
1. O que aborda cada imagem?
Uma pista de corrida que forma um circuito fechado, uma mulher fazendo força para empurrar objetos e uma ampulheta que controla a queda da areia.
2. Quais os elementos principais das imagens?
Correnteza, ordenação e organização de objetos e filtro da passagem de material.
3. É possível pensar nos conceitos físicos já estudado?
Sim. Corrente elétrica, tensão elétrica e resistência elétrica.
Por exemplo: a pista de corrida de carro tem uma relação com a corrente elétrica de um circuito, pois é simbolizado pelos carros correndo dentro de um percurso. Já imagem da mulher fazendo força para guardar os objetos faz analogia com a tensão elétrica, porque sua função também pode ser explicada como a quantidade de energia gerada para movimentar uma carga elétrica. A terceira imagem discute a ideia de resistência elétrica, pois o anteparo de medir o tempo tem como função controlar a queda de areia, através do qual o resíduo cai, aos poucos, podendo ser comparado aos resistores, que são usados para opor-se à passagem da corrente elétrica.
Após o levantamento prévio do conhecimento do aluno, proponha a questão disparadora.
Questão disparadora
Tempo sugerido: 3 minutos
Orientações: Ouça atentamente as respostas dos alunos. Não há necessidade de anotá-las, pois tais discussões serão sistematizadas no final da proposta dessa aula.
A questão disparadora “Qual a função de cada componente nesse circuito elétrico fechado?” tem como função observar e identificar o funcionamento de uma pilha e um resistor dentro de um circuito elétrico fechado.
Mão na massa
Tempo sugerido: 30 minutos
Orientações: Os grupos devem receber os materiais necessários para desenvolver essa atividade investigativa.
Peça para cada grupo construir um experimento de circuitos elétricos. O experimento de física deve trazer para a sala de aula a discussão sobre circuitos fechado e aberto.
O professor deve explicar aos alunos como produzir o circuito, de acordo com cada etapa (1º, 2º e 3º experimento). Procure ressaltar que os grupos devem construir o experimento e responder as questões propostas.
Essa atividade possui um roteiro experimental em anexo.
Possíveis respostas:
1º experimento: Um pedaço de fio condutor, uma pilha de tipo comum de 1,5 Volts e uma lâmpada de 1,5 V.
- Qual a função do fio no circuito?
Permitir a passagem da corrente elétrica.
- Qual a função da pilha no circuito? Qual sua unidade de medida?
A função da pilha é converter energia química em energia elétrica. Sua medida é de 1,5 volts verificada no multímetro.
- Por que, quando tira o fio conectado a pilha, a lâmpada apaga?
Ocorre interrupção da passagem da corrente elétrica, o circuito se caracteriza como aberto.
- Qual o valor da corrente que passa nesse circuito?
O professor deve verificar com auxílio do multímetro.
2º experimento: Um pedaço de fio condutor, uma pilha tipo comum de 1,5 Volts, uma lâmpada de 1,5 V e um resistor de 2ohm.
- O que acontece no circuito quando colocado um resistor?
Reduz a passagem de corrente elétrica no circuito.
2. Qual a função do resistor?
O resistor tem como função dificultar a passagem de energia elétrica no circuito. Verique com o multímetro o valor da corrente elétrica.
3. Por que a lâmpada não acendeu?
Quando colocado o resistor no circuito, a corrente elétrica não é suficiente para acender a lâmpada. Verifique com o multímetro o valor da corrente elétrica.
4. Qual o valor da corrente que passa nesse circuito?
Verifique com o multímetro o valor da corrente elétrica.
3º experimento: Um pedaço de fio condutor, duas pilhas tipo comum de 1,5 Volts, uma lâmpada de 1,5 V e um resistor de 2ohm.
- O que acontece no circuito quando colocado uma pilha?
Aumenta a passagem de corrente elétrica no circuito.
2. Qual o valor da corrente que passa nesse circuito?
Verifique com o multímetro o valor da corrente elétrica.
3. Qual o valor da tensão total nesse circuito?
Verifique com o multímetro o valor da tensão elétrica.
Sistematização
Tempo sugerido: 10 minutos
Orientações: O professor deve retomar a ideia central da aula e discutir as questões respondidas pelos grupos, dando oportunidade para que os alunos possam refletir e compreender as respostas.
Para sistematizar a aula, o professor deve abordar como ponto importante:
- A discussão sobre a questão norteadora.
- Para auxiliar a responder a questão, o professor deve acessar o link: https://periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/article/view/6541e apresentar aos alunos os elementos que compuseram esse circuitos.
- Para o fechamento da aula, deve explicar sobre a lei de Ohm e verificar, junto com os alunos, as relações entre voltagem, tensão e corrente elétrica.
Possíveis respostas:
1º experimento: Um pedaço de fio condutor, uma pilha de tipo comum de 1,5 Volts e uma lâmpada de 1,5 V.
- Qual a função do fio no circuito?
Permitir a passagem da corrente elétrica.
- Qual a função da pilha no circuito? Qual sua unidade de medida?
A função da pilha é converter energia química em energia elétrica. Sua medida é de 1,5 volts verificada no multímetro.
- Por que, quando tira o fio conectado a pilha, a lâmpada apaga?
Ocorre interrupção da passagem da corrente elétrica, o circuito se caracteriza como aberto.
- Qual o valor da corrente que passa nesse circuito?
O professor deve verificar com auxílio do multímetro.
2º experimento: Um pedaço de fio condutor, uma pilha tipo comum de 1,5 Volts, uma lâmpada de 1,5 V e um resistor de 2ohm.
- O que acontece no circuito quando colocado um resistor?
Reduz a passagem de corrente elétrica no circuito.
2. Qual a função do resistor?
O resistor tem como função dificultar a passagem de energia elétrica no circuito. Verique com o multímetro o valor da corrente elétrica.
3. Por que a lâmpada não acendeu?
Quando colocado o resistor no circuito, a corrente elétrica não é suficiente para acender a lâmpada. Verifique com o multímetro o valor da corrente elétrica.
4. Qual o valor da corrente que passa nesse circuito?
Verifique com o multímetro o valor da corrente elétrica.
3º experimento: Um pedaço de fio condutor, duas pilhas tipo comum de 1,5 Volts, uma lâmpada de 1,5 V e um resistor de 2ohm.
- O que acontece no circuito quando colocado uma pilha?
Aumenta a passagem de corrente elétrica no circuito.
2. Qual o valor da corrente que passa nesse circuito?
Verifique com o multímetro o valor da corrente elétrica.
3. Qual o valor da tensão total nesse circuito?
Verifique com o multímetro o valor da tensão elétrica.
