AT_FIS_FEL_V03_U01_C02_01_OD

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Física
Física
Volume 3 – Capítulo 2
APRESENTAÇÃO
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Os circuitos elétricos nas residências
Neste segundo capítulo, estudaremos a eletricidade em situações do dia a 
dia. Estudaremos o funcionamento dos aparelhos elétricos de uso domésti-
cos, mas para compreender bem esses aparelhos antes é preciso saber como 
são feitas as instalações elétricas residenciais e seus elementos principais. 
Você vai aprender os conceitos físicos associados a diferença de potencial 
(ddp), potência elétrica e resistência elétrica. Essa abordagem a partir de ele-
mentos presentes no cotidiano dos alunos facilitará no futuro a transição en-
tre o mundo macroscópico e o enfoque microscópico do eletromagnetismo.
Por meio de uma série de perguntas a respeito dos conhecimentos de seus 
alunos a respeito da eletricidade e dos usos podemos introduzir o assunto e 
verificar os conhecimentos prévios do dos alunos.
 PÚBLICO-ALVO: 
Alunos da 3a série do ensino médio.
 DURAÇÃO: 
5 aulas.
 EXPECTATIVAS DE APRENDIZAGEM: 
 • Compreender o significado das redes de 110V e 220V, calibre de 
fios, disjuntores e fios-terra para analisar o funcionamento de 
instalações elétricas domiciliares e utilizar manuais de instru-
ção de aparelhos elétricos, para conhecer procedimentos ade-
quados a sua instalação, utilização segura ou precauções em 
seu uso. 
 • Identificar fenômenos, fontes e sistemas que envolvem a produ-
ção, distribuição e consumo de energia elétrica nos processos 
naturais ou tecnológicos.
 • Relacionar essas informações a propriedades e modelos físi-
cos, visando explicar seu funcionamento e dimensionar circui-
tos simples para sua utilização.
Os circuitos elétricos nas residências
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 • Elaborar hipóteses e interpretar resultados.
 EIXO TEMÁTICO PRESENTE NA PROPOSTA: 
Equipamentos elétricos e telecomunicações 
 RECURSOS E MATERIAIS NECESSÁRIOS: 
 • Giz
 • lousa
 • caderno
 • livro didático
 • realização de experimento
 • projetor Multimídia
 • Manual do professor (página 289)
PREPARAÇÃO
Solicite anteriormente que tragam para aula o material para a realização de 
experimentos e atividades propostas pelo livro-texto e Manual do professor.
Enfatize aos alunos a importância que expressem seus conhecimentos ao 
longo das aulas de modo a facilitar o entendimento das mesmas.
Solicite na escola o uso de projetor multimídia, se necessário.
Busque na internet simulações e vídeos que possa ilustrar o conteúdo a ser 
apresentado aos alunos.
Verificar a possibilidade de realizar alguma atividade interdisciplinar objetivan-
do realizar a síntese ciência-tecnologia e sociedade.
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AULA 1 – Bipolos e transformações de 
energia
Inicie a aula com uma questão problematizadora: Há uma grande diversidade 
de eletrodomésticos que nos auxiliam nas tarefas mais diversas, nos propor-
cionam entretenimento e melhoram nossa qualidade de vida.
Como você sabe se pode ligar determinado aparelho elétrico em uma toma-
da? E quantos aparelhos elétricos podem ser ligados simultaneamente em 
uma tomada? (página 27).
Essa problematização inicial vai lhe ajudar a demonstrar algumas grandezas 
importantes da eletricidade, tais como: voltagem (ddp), corrente elétrica e 
potência.
 Solicite aos alunos realizem a leitura do texto Bipolos e transformações de 
energia (páginas 28 e 29) e do texto “Consumo de energia em uma instala-
ção residencial (página 30). Retome a situação-problema inicial, e pergunte 
se com as informações adicionais fica mais fácil indicar uma solução para 
a questão.
Se os alunos ainda não conseguirem associar os equipamentos ligados em 
uma mesma tomada ao risco de superaquecimento devido ao aumento da 
corrente exigida da tomada, avance mais um pouco no conteúdo e mais tarde 
volte a questão. 
Proponha aos alunos que resolvam os exercícios do tópico (página 31).
Finalize a aula retomando a questão inicial por meio dos conceitos de ddp, po-
tência consumida e ao fato que todo receptor oferece resistência a passagem 
da corrente elétrica, demonstre o perigo do uso indiscriminado de “benjamins” 
ou outros dispositivos para ligar vários aparelhos na mesma tomada quando 
estes não são projetados para isso.
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AULA 2 – Classificação dos bipolos
Inicie a aula com a retomada dos exercícios da aula anterior, o que pode ser 
feito por meio de uma breve revisão dos principais conceitos apresentados ou 
pela correção dos exercícios na lousa.
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O objetivo desse tópico: classificação dos bipolos – resistência elétrica — é 
deixar claro para os alunos que nos circuitos residenciais trabalhamos com 
aparelhos e dispositivos bipolos que podem ser divididos em dois grandes 
grupos: geradores e receptores. Use a lousa para reproduzir esquemas de cir-
cuitos elétrico com receptores e geradores, por exemplo, como o apresentado 
no texto do livro (página 32) muitos exemplos práticos de modo a ajudar a 
aprendizagem e fixação dos conceitos, observe que mesmo pilhas, baterias, 
lâmpadas, tomadas e outros equipamentos tendo dois polos, muitos alunos 
ao se confrontarem com a necessidade de instalar uma lâmpada não com-
preendem muito bem o significado dos dois polos e como conectá-los aos 
fios de tensão.
Solicite que os alunos façam a leitura do texto do tópico 2 – classificação dos 
bipolos (página 32), na sequência utilize o exercício resolvido para destacar e 
aprofundar alguns conceitos de circuito elétrico. 
Prepare de antemão uma lista de exemplos e exercícios adicionais e resolva
-os em sala como os alunos.
Finalize a aula detalhando a relação entre os receptores e a passagem da 
corrente elétrica e a ddp (página 34) e solicite que os alunos realizem os exer-
cícios propostos ao final do texto (página 35).
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AULA 3 –Lei de Ohm
Inicie a aula pela correção dos exercícios da aula anterior (página 35). Verifi-
que os exercícios que ofereceram maior dificuldade e estabeleça um proces-
so dialógico com os alunos e promova uma correção detalhada em lousa.
Nesta aula o objetivo é a apresentação das duas Leis de Ohm, duas das mais 
importantes no estudo da eletricidade. Utilizando do texto Lei de Ohm (página 
36) faça com os alunos uma leitura compartilhada esclarecendo a relação ten-
são, resistência e corrente. Uma vez que o tema requer habilidades de interpre-
tação de texto e resolução matemática revise os conceitos de proporcionalida-
de direta e inversamente proporcional. Por meio da interpretação do gráfico da 
tensão em função da corrente elétrica (U x i), demonstre que existem resistores 
onde essa relação é linear e o coeficiente angular da reta corresponde ao valor 
da resistência elétrica. Esses resistores são chamados de Ôhmico, onde U=R.i 
(36). Apresente também a segunda lei de Ohm (página 37).
Após a leitura do texto relativo a primeira e segunda Leis de Ohm, comente 
de modo detalhado o exercício deixado como exemplo: “exercício resolvido” 
(página 38), refazendo em lousa o passo a passo da resolução. Solicite que os 
alunos resolvam os exercícios propostos ao final do tópico (página 38).
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AULA 4 – Circuitos elétricos em 
série e paralelo
Nesta aula, se possível, leve os alunos até a sala de informática e promova a 
utilização do simulador PhetColorado (Física - Eletricidade, ímãs e circuitos) — 
Kit de construção de circuitos elétricos de corrente contínua:
https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/legacy/circuit-construction-kit-dc
Se não for possível a utilização de uma sala de computadores, faça o experi-
mento do simulador de modo demonstrativo. 
Comece apresentando um circuito simples: uma lâmpada, um interruptor, fios 
condutores a uma bateria. Pergunte aos alunos à vista do circuito montado:
Qual o papel do interruptor?
Como é o brilho da lâmpada?
Qual a velocidade do movimento dos elétrons no fio?
Faça uma associação em série com duas lâmpadas, novamente peça para 
que observem o brilho da lâmpada e a velocidadedos elétrons no fio. O que 
aconteceu de diferente em comparação a primeira montagem?
Repita a montagem aumentando mais uma lâmpada, pergunte novamente 
aos alunos o que ocorreu.
Com essa atividade simples será possível explorar as características de um 
circuito simples em série e demonstrar que com o aumento da resistência o 
brilho (Potência) diminui e que na associação em série a corrente que atraves-
sa o circuito é a mesma (página 40).
Repita o mesmo procedimento para uma montagem em paralelo e deixe que 
os alunos verifiquem que diferente da associação em série a corrente agora 
se divide entre os ramos da associação e que o brilho das lâmpadas se man-
tém o mesmo independentemente do número de lâmpadas e a tensão é a 
mesma (páginas 41 e 42).
O capítulo pode ser finalizado com a solicitação que os alunos façam a leitura 
do tópico associação mista de resistores (página 42) e a resolução dos exer-
cícios propostos para o tópico (páginas 43 e 44). 
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AULA 5 – Instalações elétricas 
residenciais
Inicie a aula com a retomada dos exercícios da aula anterior que pode ser fei-
ta por meio de uma breve revisão dos principais conceitos apresentados ou 
correção na lousa dos exercícios dados.
Esse tópico é destinado a caracterização dos elementos de uma instalação 
elétrica residencial.
Como desafio pode ser proposto aos alunos que façam um esboço em papel 
da planta elétrica de suas casas. Como os fios seriam distribuídos passando 
pelo teto e paredes? Qual o tipo de instalação, em série, paralelo ou mista? 
Qual o consumo médio por mês?...
Ao final da atividade faça uma leitura compartilhada do tópico Instalações 
elétricas residências (páginas 45 a 47) e peça aos alunos para verificarem 
se seus esquemas de instalação foram muito diferentes do exemplificado no 
texto (página 46) e o que aprenderam a partir da leitura.
Encerre as atividades do capítulo como boxe “Física explica” — Choque elétri-
co e curto circuito e solicite que os alunos solucionem os exercícios propos-
tos para o tópico (página 50).
Compreende as informações de aparelhos elétricos e modelos físicos, visando 
explicar seu funcionamento e dimensionar circuitos simples para sua utilização.
É capaz de realizar cálculos simples envolvendo potência, tensão, corrente e 
resistência elétrica
Compreende calor resistência com uma propriedade característica de um 
material ou dispositivo elétrico (segunda lei de ohm).
Relaciona tensão e corrente elétrica ao brilho de uma lâmpada, analisando o 
tipo de associação a que ela está submetida (série, paralelo ou mista).
Reconhece elementos da Física no cotidiano das instalações elétricas re-
sidenciais.
Identifica fontes de energia elétrica e classifica-as como contínuas ou al-
ternadas.
Identifica em um circuito simples geradores e receptores.
ACOMPANHAMENTO DE APRENDIZAGEM