Sobre este plano
Este slide não deve ser apresentado para os alunos, ele apenas resume o conteúdo da aula para que você, professor, possa se planejar.
Sobre esta aula: Este plano tem uma aplicação mais adequada se vier imediatamente após a aula CIE08_04_ME01. Ambos têm uma correlação lógica e uma interligação de conceitos. Este plano tem o objetivo de apresentar o conceito de energia e sua unidade de medida. A forma utilizada para isto será usando a dinâmica de funcionamento de um circuito elétrico e como se dá o consumo de energia neste circuito simples. E no final generalizar a lógica para outras cargas consumidoras de energia elétrica.
Material necessário para a montagem do circuito elétrico:
1 lâmpada de 3V.
1 soquete.
2 pilhas AA de 1,5V.
1 fita gomada ou fita isolante (cerca de 50 cm).
4m de cabo flexível de cobre de 1mm² isolado.
1 tesoura.
1 conjunto de chaves de fenda.
1 Interruptor tipo pera.
Professor, para aprofundar um pouco mais sobre a temática da aula, fica a sugestão de pesquisa:
https://www.aeseletropaulo.com.br/educacao-legislacao-seguranca/informacoes/Paginas/conceitos-de-energia-eletrica.aspx
Título da aula
Tempo sugerido: 2 minutos.
Orientações: Apresentar o Título da aula. E lançar perguntas que estimulem o interesse pelo tema proposto, tais como: Quando ligamos um eletrodoméstico que tipo de energia é consumida? Ou O que é necessário para que um eletrodoméstico funcione? Permitir que alguns se manifestem voluntariamente. E dizer: no final da aula de hoje nosso objetivo é compreender como um eletrodoméstico por meio de um circuito consome energia elétrica para desenvolver a sua finalidade.
Contexto
Tempo sugerido: 3 minutos.
Orientações: Após algumas manifestações, tais como: energia térmica no chuveiro elétrico e no ferro de passar roupa, energia luminosa nas lâmpadas, movimento na máquina de lavar roupas etc. (Se eles não souberem apresentar um exemplo, perguntar: Por exemplo, o chuveiro elétrico transforma energia elétrica em qual forma de energia? E a lâmpada transforma energia elétrica em qual forma de energia?) Agradecer as manifestações deles.
Questão disparadora
Tempo sugerido: 4 minutos.
Orientações: Questionar se alguém já teve a curiosidade de saber como funciona os eletrodomésticos da sua casa. E pedir que eles se manifestem. Caso apareça entre as opções circuito elétrico, agradecer e dizer: “É isso mesmo”. Caso não apareça, dizer: “Pessoal, na verdade, o que permite o uso da energia elétrica é o circuito elétrico. Na prática quando ligamos a TV numa tomada ou o computador estamos completando a conexão de um circuito elétrico, onde parte dele vem das usinas de geração de energia, parte dele está nos postes da rua, parte dele está no interior das paredes de nossa casa e a parte final deste circuito está no eletrodoméstico que utilizamos. Vamos, então, entender como funciona os circuitos elétricos que nos permitem usar esta energia tão útil em nossas casas.
Mão na massa
Tempo sugerido: 36 minutos.
Orientações:
MONTAGEM DE CIRCUITO ELÉTRICO
Material necessário:
1 lâmpada de 3V.
1 soquete.
2 pilhas AA de 1,5V.
1 fita gomada ou fita isolante (cerca de 50 cm).
4 m de cabo flexível de cobre de 1mm² isolado.
1 tesoura.
1 conjunto de chaves de fenda.
1 Interruptor tipo pera.
Pedir que a turma se divida em dois grupos de alunos, contemplando todos os alunos da sala, e usando o material descrito, pedir que os grupos montem o circuito elétrico, conforme a ilustração apresentada. Solicitar, então, a cada grupo que feche e abra a chave de controle.
Para auxiliar na discussão e estimular a curiosidade podemos fazer perguntas sobre o funcionamento do circuito elétrico montado, tais como:
- O que faz a lâmpada acender quando a chave está fechada (ligada)?
- Por que quando a chave está aberta (desligada), a lâmpada não acende?
- Se retirarmos a pilha a lâmpada ainda vai acender?
- Será que a lâmpada representa uma resistência para este circuito?
Obs.:
Podemos citar alguns efeitos da corrente elétrica no circuito elétrico, tais como: A energia elétrica está sendo transformada em qual tipo de energia?
A resposta esperada: luminosa. Mas, dependendo da lâmpada, pode ser: luminosa e calorífica.
Mão na massa
Tempo sugerido: 36 minutos.
Orientações:
Para finalizar, podemos apresentar as seguintes questões orientativas:
- Um circuito elétrico básico pode ser formado por fonte de tensão (conjunto de pilhas AA), carga ou elemento consumidor (lâmpada), condutores (condutor elétrico) e chave (estabelece o controle sobre o circuito elétrico de abertura e fechamento) conforme verificamos no experimento que montamos.
- A energia é consumida pela carga.
- Só há consumo de energia quando a chave que controla a abertura e o fechamento do circuito está fechada. Logo, com a chave aberta não há consumo de energia.
- Além do estado do circuito, o consumo de energia depende de dois fatores. São eles: o tempo que o circuito fica fechado e a potência demandada pela carga, ou seja, quanto mais tempo ligado, mais consome energia elétrica. Também é verdade que quanto maior a potência demandada pelo equipamento, maior será o consumo de energia elétrica. Logo, além de ser necessário o circuito elétrico ligado (fechado) para haver consumo de energia, o consumo de energia é função do tempo de funcionamento e da potência nominal do equipamento ou eletrodoméstico.
Observações:
Como o tema energia elétrica apresenta certa abstração, caso surja alguma dúvida, sugiro utilizar a Atividade complementar para consolidar os conceitos com os alunos que vierem a necessitar de uma recuperação paralela ou em processo.
Mão na massa
Tempo sugerido: 36 minutos.
Orientações:
Já sabemos que é a carga que consome energia. Que o circuito só consome energia quando está com a chave de controle fechada. E que o consumo de energia depende do tempo com a chave fechada e da potência da carga. Que a carga pode ser qualquer equipamento que consome energia elétrica, como
os eletrodomésticos. Mas ainda falta saber qual é a unidade de medida mais usual de energia elétrica. Perguntar aos alunos: Alguém já teve a curiosidade de ver a conta de energia da sua casa?
Permitir que eles se manifestem e apresentem as impressões deles. Como já sabemos e podemos ver na ilustração, a energia depende do tempo e da potência utilizada e é dada em kWh. Se alguém ainda não teve a curiosidade peço que dêem uma olhada na conta de energia da casa de vocês.
Sistematização
Tempo sugerido: 5 minutos.
Orientações:
Para finalizar, vamos recapitular alguns pontos importantes: para haver consumo de energia elétrica precisamos de um circuito com fonte, carga, condutores e chave de controle dispostos adequadamente. Sabemos também que só existe consumo se a chave estiver na posição fechada, que o consumo de energia depende da potência e do tempo que a carga é utilizada. E que a unidade de medida mais usual de energia elétrica é o quilowatt-hora (kWh), conforme podemos verificar no quadro apresentado.
