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Eletricidade: todos os materiais conduzem-na?

 

19/06/2009

Autor y Coautor(es)
ANDREA MARQUES LEAO DOESCHER
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PRESIDENTE PRUDENTE - SP UNOESTE COLEGIO ENSINO MEDIO E PROFISSIONAL

Erwin Doescher e Bruno Pagliarani Mattiazzo

Estructura Curricular
Modalidad / Nivel de Enseñanza Disciplina Tema
Ensino Médio Física Equipamentos elétricos e telecomunicações
Datos de la Clase
O que o aluno poderá aprender com esta aula
* Quais materiais conduzem eletricidade.
Duração das atividades
Aproximadamente 100 minutos, duas (2)
Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno

Noções básicas de eletricidade (corrente e voltagem).

Estratégias e recursos da aula

As estratégias utilizadas serão:

• Aula interativa;

• Aula conceitual;

• Desenvolvimento de um experimento. Observamos que o professor deverá solicitar previamente aos alunos os materiais (como segue na Tabela 1 abaixo) necessários para a realização do experimento nestas aulas;

• Uso do Laboratório de Informática ou Sala de Vídeo, pois o recurso (que é um vídeo) proposto pode ser salvo em DVD.

Motivação:

Estando os alunos organizados em grupos de quatro a cinco integrantes, sugerimos que o professor instigue a curiosidade deles sobre o tema a ser estudado, questionando-os sobre quais materiais transmitem energia elétrica (Fig. 1) e quais não a transmitem.

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Figura 1 – Materiais condutores de eletricidade.

 Imagem disponível em: http://www.mundoeducacao.com.br/upload/conteudo/fios2.jpg. Aces so em: 04 Jun. 2009

Após ouvir as opiniões dos alunos, o professor deverá dizer que esta característica dos materiais (de conduzir eletricidade), bem como quais são condutores de eletricidade, serão trabalhados nestas aulas.

Atividade 1

Neste momento, o professor deverá apresentar o recurso (que se trata de uma experiência) postado abaixo.

Recurso:

Acende ou não

Link do Recurso no site do Portal do Professor:

http://portaldoprofessor.mec.gov.br:8080/recursos/10185/segredo_da_caixa.pdf

O experimento (Fig. 2) consiste em um sistema elétrico simples (composto por uma fonte de energia e um resistor). Nele será possível verificar quais materiais que conduzem eletricidade adicionando o material no circuito.

Figura 2 – Representação da experiência.

Se fizermos fluir uma corrente elétrica em um circuito muito simples com uma pilha e uma lâmpada, esta acenderá. Se o circuito for interrompido, a lâmpada se apagará. Subir a próxima linha. Então se a interrupção for preenchida com algum tipo de material condutor, a corrente elétrica será restabelecida e a lâmpada acenderá. Já no caso contrário, quando o material que for usado para fechar o circuito não tiver a propriedade de conduzir eletricidade, a lâmpada não acenderá.

Com esse método é possível identificar e classificar os materiais em isolantes e condutores.

Observamos que a lista de materiais necessários para a realização desta experiência encontra-se na Tabela 1 abaixo.

Tabela 1 – Lista de Materiais

Materiais

Comentários

Um pedaço de fio condutor

Aproximadamente 10 cm de fio elétrico comum. Pode ser encontrado em casa de materiais elétricos ou eletrônicos ou então retirado de aparelhos elétricos ou eletrodomésticos fora de uso.

Pilha

Uma pilha comum de 1.5 Volts será o suficiente.

Uma lâmpada de lanterna

De preferência de 1.5 Volts.

Materiais

Vários tipos de materiais poderão ser usados:

-Metais (pregos, pedaço de fios elétricos, arame, clipes etc.).

-Plásticos (réguas escolares, sacos de lixo, sacolas de supermercado, parte exterior de canetas, borrachas de apagar, pedaço de borracha de câmara de ar de bicicletas etc.).

-Objetos caseiros (cinzeiros, pedras etc.).

Porta Pilhas e Fios de Conexão (jacaré)

Estes equipamentos são opcionais. O funcionamento do experimento não será prejudicado na falta destes.


Em relação à montagem do experimento, o professor deverá dar as seguintes instruções aos alunos:

  • Descasquem as pontas de dois pedaços de fios elétricos.
  • Liguem um pedaço de fio numa extremidade de uma pilha, por exemplo, pólo positivo (Fig. 3).

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Figura 3 – Fio preso num dos pólos da pilha.

  • Liguem outro pedaço de fio à outra extremidade da pilha (se vocês usaram a sugestão acima agora será o negativo) e a um pólo de uma lâmpada, por exemplo, amarrem na rosca da lâmpada (Fig. 4).

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Figura 4 – Fio preso no outro pólo e na lâmpada.

  • Encostem a extremidade do fio que está livre no outro contato da lâmpada (ponto metálico na parte de baixo da lâmpada), para testá-la. Ela deverá acender.
  • Coloquem o fio que está encostado no ponto metálico sobre uma mesa. Sem que encoste na lâmpada.
  • Sobre o fio que está na mesa, coloquem algum dos materiais escolhidos.
  • Sobre o material que está sobre o fio encostem o contato da lâmpada (ponto metálico no fundo da lâmpada), para fechar a conexão do circuito.
  • Verifiquem se os contatos estão bem feitos e então verifiquem se a lâmpada acendeu ou não.

Já os materiais que não transmitem energia elétrica, são chamados de maus condutores ou isolantes, ou seja, são aqueles que não deixam atravessar a corrente elétr ica e esta ideia será mais discutida n a próxima atividade.

Já os materiais que não transmitem energia elétrica, são chamados de maus condutores ou isolantes, ou seja, são aqueles que não deixam atravessar a corrente elétrica e esta ideia será mais discutida na próxima atividade.

Questione os alunos sobre o porquê temos materiais que transmitem energia e outros não. Ajude-os a compreender que os metais, que são bons condutores de energia, têm elétrons livres, ou seja, ao fechar-se um circuito elétrico, estes elétrons organizam-se de imediato num movimento ordenado, formando uma corrente elétrica.

Atividade 2

Após a realização da atividade anterior, bem como feitas as considerações apontadas acima, sugerimos que o professor apresente o seguinte vídeo (Fig. 5) aos alunos:

http://www.youtube.com/watch?v=wWIkB6d-_iI

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Figura 5 – Imagem do vídeo “Condutores e Isolantes de Eletricidade”

Observação: Sugerimos que o professor grave o vídeo em DVD e, que os alunos estejam na Sala de Vídeo da escola para assistirem o recurso (vídeo), para que todos possam assisti-lo ao mesmo tempo.

Este vídeo reforça o conceito de materiais condutores de eletricidade e também explica o porquê alguns materiais não transmitem energia elétrica.

Finalize a aula contextualizando o uso de fios metálicos (cobre e alumínio) em instalações Elétricas, pois em todas as instalações onde envolvam corrente elétricas precisamos de um bom condutor de eletricidade. Vemos muitas destas instalações em postes elétricos, extensões elétricas e na rede elétrica de nossa residência.

Além disso, discuta com os alunos os resultados da experiência, que demonstra que a moeda, quando posta no sistema, propicia que a luz se acenda, e ajude-os a compreender que os metais são os melhores condutores de energia elétrica. Existem outros tipos de condutores além de metais – alguns tipos de plásticos, grafite e até mesmo o corpo humano. Peça para os alunos darem exemplos de bons isolantes elétricos como, por exemplo, borracha, plástico, madeira etc.

Para finalizar pergunte se podemos ter num mesmo equipamento um material isolante e um condutor de eletricidade. Ajude-os a concluir que o fio elétrico (Fig.. 6) é um equipamento que tem uma parte isolante e outra condutora.

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Figura 6 – Fios elétricos.

Imagem disponível em: http://img. mercadolivre.com.br/jm/img?s=MLB&f=48374997_2098.jpg&v=E. Acesso em 15 jun. 2009

SUGESTÃO

Peça para que os grupos de alunos façam a seguinte pesquisa experimental em suas casas: descubram, experimentalmente – refazendo novamente a experiência trabalhada em sala de aula - e testem dez objetos que transmitem e outros dez que não transmitem energia elétrica (Fig. 7). Peça para que eles entreguem a lista para o professor na próxima aula.

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Figura 7 – Materiais condutores e isolantes.

Imagem disponível em: http://www.brasilescola.com/uploa d/e/condutores%20e%20isolantes(1).jpg. Acesso em: 04 Jun. 2009
Recursos Educacionais
Nome Tipo
Acende ou não Experimento prático
Recursos Complementares
Avaliação

Avalie a participação dos alunos no desenvolvimento do experimento, nas discussões e a apresentação da lista de objetos que transmitem ou não energia elétrica, conforme solicitado no item “sugestão”.

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