SECUENCIA VI, evaluación

EVALUACIÓN:
La evaluación consta de dos instancias. La primera consiste en un trabajo grupal, para realizarlo los alumnos pueden consultar los apuntes de la carpeta y diferentes textos. La segunda instancia es una evaluación escrita individual.

TRABAJO EVALUATIVO:

Consulten los apuntes de la carpeta y los libros de la biblioteca y respondan a las diguientes cuestiones:
1) ¿Cómo imaginan que sería la vida diaria sin la electricidad?
2) ¿El agua conduce la electricidad? Justifica tu respuesta.
3) Los circuitos de un hogar ¿Se conectan normalmente en serie o en paralelo?¿Cuando se sobrecargan?
4) ¿Cuál es la desventaja principal en un circuito en serie?
5) Si una línea a un contacto de 120 V está limitada a 15 A mediante un fusible de seguridad ¿servirá para hacer funcionar un secador de cabello de 1200 W?
6) ¿Por qué es riesgoso manejar aparatos eléctricos estando mojado dentro de la tina del baño?
7) ¿Cuál es la función de la tercer pata redonda en un contacto doméstico moderno?
8) ¿Què quiere decir que cierta corriente es de 60HZ?

EVALUACIÓN ESCRITA INDIVIDUAL:

1) ¿Esperas que en en el filamento de una bombita en tu hogar haya corrirnte contínua o corriente alterna? ¿Y en el filamento del faro de un automovil?
2) a) Un artefacto, por ejemplo un radio reloj¿está conectado al tomacorriente formando un circuito en serie o en paralelo?
b) Cuando se quiere conectar mas de un artefacto al mismo tomacorriente se coloca un triple¿cómo quedan conectados los artefactos, en serie o en paralelo?
3) ¿Cuál es la resistencia de una sartén eléctrica que consume una corriente de 12 A cuando etá conectada a un circuito de 120 V?
4) Una palncha de 1200 W se conecta a una lìnea eléctrica domiciliaria de 220 V protegida por una llave tèrmica que se desconecta cuando pasa una corriente superior a 10 A ¿logrará funcionar?
5)¿Cómo afecta la mojadura de tu cuerpo a su resistencia eléctrica?

 

BIBLIOGRAFÍA:

* Física ES.4, Editorial Tinta Fresca
* Física conceptual, Paul G. Hewitt, Editorial Addison Wesley
* Física EGB 3 , Liliana Reynoso, Editorial Plus Ultra
* Física, fuerzas,energía , ondas, Monserrat Agustench y otros, Ediciones sm
* Física, movimiento, interacciones y transformaciones de la energía, Editorial Santillana
* Diseño curricular ES.2

SECUENCIA V

CORRIENTE CONTÍNUA Y CORRIENTE ALTERNA

Según el sentido en el que circulan las cargas eléctricas, la corriente puede ser:

CONTÍNUA: cuando su sentido no cambia con el tiempo. Las pilas y baterías suministran corriente contínua.

ALTERNA: cuando el sentido cambia con el tiempo de forma períódica. La corriente alterna es la que circula por los circuitos eléctricos de las casas. En la argentina tiene una frecuencia de cambio de sentido de 50 HZ ( esto es, cambia de sentido 50 veces por segundo).

ACTIVIDAD Nº 11:

Identifiquen que tipo de corriente ( contínua o alterna) circula por los siguientes

aparatos y dispositivos:

a) una linterna de pilas

b) una lámpara incandescente

c) un calentador eléctrico

 

CRITERIOS DE EVALUACIÓN:

Para conocer si los alumnos han logradoconstruir los objetivos planteados los criterios son:

*Si maneja el concepto de corriente eléctrica, diferencia de potencial y resistencia, con las unidades correspondientes.
*Si reconoce los circuitos eléctricos que hay en su hogar y si es capaz de clasificarlos en circuitos en serie y en paralelo.
*Si utiliza los conceptos de corriente eléctrica y potencia eléctrica para resolver ejercicios sencillos.
* Si reconoce los cuidados necesarios al trabajar con corriente eléctrica y las normas de seguridad en el hogar.
* Si puede reconocer en diferentes artefactos si la corrirnte que circula por ellos es continua o alterna.
* Si demuestra responsabilidad frente a las tareas grupales.
* Si es capaz de selecionar e interpretar información de libros y de otras fuentes.
* Si puede explicar situaciones de la vida diaria utilizando los conceptos aprendidos en esta secuencia didáctica.
* Si valora y respeta las opiniones de sus pares.

SECUENCIA IV

CIRCUITOS EN SERIE:
Realiza un esquema:



Tres bombitas se conectan en serie con una batería. Cuando se cierra el interruptor se establece casi de inmediato la misma corriente en las tres bombitas. La carga fluye a través de cada lámpara. Al final los electrones recorren todo el circuito, es el único camino de los electrones en el circuito.

CIRCUITOS EN PARALELO:

Realiza un esquema:





El trayecto de la corriente de una terminal de la batería a la otra se completa si solo una bombilla está encendida. En este ejemplo el circuito se ramifica en las tres trayectorias separandolas de A a B. Una interrupción en cualquiera de las trayectorias no interrumpe el flujo de cargas de las otras trayectorias. Cada dispositivo funciona de forma independiente de los demás.

ACTIVIDAD N' 10:
Experiencia:
Materiales: pilas, lamparitas, cables, interruptores.
a- Construir un circuito en serie y otro en paralelo, tomar como ejemplo los esquemas anteriores.
b- ¨¿Que le sucede a la corriente de las demas bombitas si se funde una en un circuito en serie?
c- ¿Que le sucede a la intensidad de la luz de cada bombilla en un circuito en serie, al agregar una o mas bombillas al circuito?
d- Repetir los puntos b y c pero para un circuito en paralelo.

POTENCIA ELECTRICA:
En una lámpara, por ejemplo, la energía de movimiento de las cargas eléctricas  se transforma en luz y calor. Los generadores de electricidad como las pilas, proveen a las cargas la energia necesaria para mantener su movimiento a traves de un circuito.
La rapidez con que una pila o un generador de corriente es capaz de producir energia constituye su potencia eléctrica.
La rapidez con que la energía eléctrica se transforma en otro tipo de energía  como calor o luz, se llama  POTENCIA ELECTRICA.

potencia electrica   =   corriente     x   voltaje
La unidad de potencia eléctrica son los watts

ACTIVIDAD N' 11
1- ¿Qué corriente consumirá una bombita de 120 w que funciona con un voltaje de 120 v ?
2- ¿Qué voltaje es necesario aplicar a una bombita de 60 W que consume una corriente de 0,5 A?
3- En una bombita se indican los siguientes datos:  60 W 120 V ¿Cuál sera el valor de la corriente que consume esa bombita?

SECUENCIA III

CORRIENTE ELÉCTRICA
El docente explicará los conceptos de corriente eléctrica, diferencia de potencial y resistencia eléctrica.

Ya aprendiste que para mantener un movimiento constante de cargas a través de un conductor se emplea, por ej una pila, una batería o un generador de corriente eléctrica.
La corriente eléctrica produce diferentes efectos, entre ellos, mantener encendida una lamparita u otros artefactos eléctricos.

Un circuitos eléctrico es un conjunto de componentes como cables, interruptores, lámparas , generadores de energía ( por ejemplo pilas, etc)conectados entre si en una cierta forma que permita que la corriente circule.

ACTIVIDAD Nº 4:

EXPERIENCIA: CONDUCIENDO LA CORRIENTE
Materiales: pila, una bombita, tres cables, una tijera, una birome, papel de aluminio, clvos, etc.
1) Conectar la pila y la bombita de la siguiente manera:

(esquema)


2) Comprobar que ocurre al ubicar entre los cables los diferentes objetos.
3) Responder:
a) ¿Con cuales se enciende la lamparita? ¿Con cuáles no?
b) Clasifica los materiales utilizados en conductores y aislantes ( si la bombita se enciende significa que el conductor es buen conductor de la electricidad).
c) ¿Por qué algunos materiales conducen mejor la electricidad que otros?

ACTIVIDAD Nº5:
* En la experiencia anterior se ha montado un sencillo circuito eléctrico. Por lo tanto¿qué se necesita para que se establezca una corriente eléctrica?
* Así como una corriente de agua es el flujo de moléculas de H2O, la corriente eléctrica no es mas que un flujo de carga eléctrica.
Recordar los conceptos estudiados sobre la estructura de la materia y responder:
a) ¿Por qué los metales conducen la electricidad?
b) ¿Por qué son los elelctrones y no los protones los principales portadores de carga en los conductores metálicos?

* Se denomina resistencia eléctrica de un conductor a la medida de su capacidad para frenar a los electrones que forman una corriente eléctrica que circula por él.

ACTIVIDAD Nº6:
Conexiones con materiales diferentes:
Materiales necesarios: una pila de 1,5 v, una lamparita, un cable de cobre de unos 12 cm de longitud, una viruta de acero de 12 cm de largo( se puede obtener de una virulana gruesa)
Procedimiento:
a) Conectar la lamparita a la pila por medio del cable. Observar la intensidad de la luz que emite la lamparita.
b) Reemplazá el cable por la viruta de acero. Observá la intensidad de luz que emite la lampara.
c) ¿En qué caso es mas intensa?

Después de realizar la experiencia estas en condiciones de responder a las siguientes preguntas:
1) ¿El acero o el cobre tienen mayor resistencia eléctrica?
2) ¿De que depende la resistencia de un conductor?

ACTIVIDAD Nº7:
REPASAR LOS CONCEPTOS ESTUDIADOS HASTA EL MOMENTO Y RESPONDER:
a) Un pájaro puede posarse con seguridad en un alambre con alta tensión, pero mejor sería que no se estirara y tocara el alambre cercano¿por qué?
b) ¿Por qué son los electrones y no los protones los los principales portadores de carga en los conductores metálicos?
c) ¿Qué causa el choque eléctrico, la coriente o el voltaje?

LEY DE OHM:
La relación entre voltaje, corriente resistencia se resume en un enunciado llamado Ley de Ohm.
Ohm descubrió que la corriente en un circuito es directamente proporcional al voltaje impreso a traves de un circuito y es inversamente proporcional a la resistencia del circuito.

Intensidad de corriente   =    voltaje
                                        -------------
                                        resistencia

Esto significa que:
* Mientras mayor sea el voltaje, mayor es la corriente.
* A mayor resistencia, la corriente es menor.

ACTIVIDAD Nº8:
Ejercicios:
1) ¿Cuánta corriente pasa por una bombilla que tiene 60 ohm de resistencia, cuando hay 12 volt a través de ella?
2) ¿Cuál es la resistencia de un freidor eléctrico que tiene 12 A al conectarse en un circuito de 120 V?

LEY DE OHM Y CHOQUE ELÉCTRICOS.
Leer nuevamente  la pregunta "c" de la actividad 6.

Los efectos dañinos del choque son causados por la corriente que pasa por el organismo. De acuerdo a la ley de Ohm se puede ver que esa corriente depende del voltaje que se aplique y también de la resistencia eléctrica del cuerpo humano. L a resistencia del organismo depende de su estado y va desde 100 ohm si está empapado en agua salina, hasta 500000 ohm si la piel está muy seca.

EFECTO DE LAS CORRIENTES ELÉCTRICAS EN EL ORGANISMO:

CORRIENTE (A)                                  EFECTO
0,001                                                 se puede sentir

0,005                                              es desagradable

0,010                                             causa contracciones musculares involuntarias

0,015                                            causa pérdida del control muscular

0,070                                            si pasa por el corazón lo perturba gravememnte , es probable que sea fatal si la corriente dura mas de un segundo.

ACTIVIDAD Nº 8: PENSAR Y RESPONDER:
1) Con la resistencia de 100000ohm ¿Cuál será la corriente a través de tu cuerpo al tocar las terminales de un acumulador de 12 V?
2) Si la piel está mojada y tu resistencia es de solo 1000ohm y tocas las terminales de un acumulador de 12 V ¿Cuánta corriente pasa a través de ti?
                          
                                      

SECUENCIA DIDÁCTICA II

CONTENIDOS: Caracter eléctrico de la materia. Cargas eléctricas. Electricidad estática. Corriente eléctrica. Comportamiento de los materiales frente a la electricidad; conductores y aislantes. Diferencia de potencial. resistencia eléctrica. ley de Ohm. Circuitos eléctricos. Circuitos en serie y en paralelo. potencia eléctrica. CC. CA. Consumo domiciliario de la corriente eléctrica. Nociones de seguridad respecto a la electricidad. ACTIVIDADES DE INICIO: ACTIVIDAD Nº1: ¿QUÉ SABEMOS ACERCA DE LA ELECTRICIDAD? Trata de responder a los siguientes interrogantes con los conocimientos que tenés actualmente acerca de la electricidad ( volveremos a estas preguntas al finalizar la unidad). a) ¿Por qué un peine frotado contra tu cabello puede atraer pequeños papelitos?  b) ¿El agua conduce la electricidad?  c) ¿Por qué las lámparas emiten luz? d) ¿Por qué hay mas riesgo de electrocución cuando el cuerpo está  mojado?  e) ¿Encontrás alguna relación entre la estructura atómica de los materiales y la electricidad? ACTIVIDAD Nº2: Para realizar esta actividad los alumnos tienen que formar 4 grupos, cada uno realizará una experiencia y escribirá sus conclusiones; al finalizar la clase se realizará la puesta en común. GRUPO 1: Materiales: una birome, papelitos, un paño de lana. Procedimiento:  a) acercar la birome a los papelitos ¿qué observas?  b) frotar la birome fuertemente con el paño c) acercarla a los papelitos d) ¿qué ocurre? ¿cómo lo podés explicar? GRUPO 2:  Materiales: una regla de plástico, un paño de lana, una canilla (el grupo debe trasladarse al laboratorio o a la cocina para realizar la experiencia) a) frotar fuertemente la regla con el paño de lana  b) abrir suavemente la canilla para que salga "un hilito " de agua c) acercar la regla  al "hilito" d) ¿qué observas? ¿cómo lo podes explicar? GRUPO 3: ¿ES POSIBLE MOVER UNA LATA VACÍA SOBRE LA MESA , SIN TOCARLA?  Materiales: una lata de gaseosa vacía, un globo, un paño de lana. Procedimiento: a) frotar el globo con el paño  b) acercar el globo a la latita  c) ¿qué observas? ¿cómo lo podés explicar? GRUPO 4: Materiales: un globo, un paño de lana a) frotá el globo con el paño  b) colocá el globo contra la pared  c) ¿qué observas? ¿cómo lo podés explicar?  Los fenómenos observados en las experiencias de la actividad 2 se deben a la electricidad estática . Recordemos que todos los objetos que vemos están formados por partículas minúsculas llamadas átomos. Estos están formados por partículas todavía mas pequeñas : los protones, electrones y neutrones y son bien diferentes entre ellos. Una característica que las diferencia es su carga eléctrica . Los protones tienen carga positiva, los electrones tienen carga negativa y los neutrones no tienen carga eléctrica, son neutros. Normalmente los átomos tienen el mismo número de protones y electrones de manera que las cargas positivas y negativas se compensan. Así, la carga global del átomo resulta neutra. Pero si frotamos dos objetos el uno contra el otro, algunos electrones pueden ppasar de unos átomos a otros. Los átomos que ganan nuevos electrones adquieren carga negativa. Los que pierden, resultan cargados positivamente. Cuando las cargas se separan de esta manera se denomina electricidad estática. ACTIVIDAD 3: Busca información y responde: a) En términos de atracción y repulsión ¿Cómo afectan las partículas negativas a las partículas negativas? ¿cómo afectan las partículas negativas a las partículas positivas? b) ¿Qué quiere decir que se conserva la carga? c) Resolvé el siguiente acertijo. Se tiene un grupo de 4 cuerpos, que llamaremos A,B,C y D. Sabemos que A repele a B y al mismo tiempo A atrae a C . Pero C repele a D. Nos informan que D está cargado positivamente ¿cómo están cargados A,B y C?  d) ¿Tienen los cuerpos neutros cargas en su interior? Justifica tu respuesta La propiedad por la que, al ser frotados, ciertos cuerpos pueden atraer a otros más pequeños  se conoce desde hace mucho tiempo. El filósofo griego Tales de Mileto observó que al frotar un trozo de ámbar, este podía atraer objetos pequeños como, por ejemplo, plumas. La palabra electricidad proviene del griego ELEKTROS, que significa "ámbar". El ambar es un mineral que se ha formado a partir de la resina que desprenden ciertos árboles y que se ha fosilizadoluego de millones de años.

SECUENCIA DIDÁCTICA DE FÍSICOQUÍMICA, CURSO CIE 2010

FUNDAMENTACIÒN:

Las razones por las que se estudia fìsica ( u otra ciencia) en la actualidad no son las mismas que las que regìan en el siglo pasado. En ese entonces la física era para los físicos y la ciencia para los científicos. La educaciòn en ciencias era selectiva, se daba clases a miles de estudiantes con el propòsito de seleccionar pocas decenas de los escasos futuros científicos que necesitaba la sociedad entonces. Hoy, en cambio , no podemos elegir a los mejores, todos los habitantes necesitamos conocimientos especializados de aplicación inmediata y cotidiana independientemente de la profesiòn en la que trabajemos.

La vida actual, entre los siglos XX y XXI exige no solo que sepamos leer y escribir sin que ademàs seamos eficientes al manejar un coche, cocinar con microondas; tambien nos exige saber si conviene o no votar a los que proponen la la aboliciòn de la energía nuclear , si es mejor la calefacción de gas o la eléctrica, etc. ( Sztrajman-Rela. 2005. Física I, mecánica, ondas y calor).

El diseño curricular de fisicoquímica para SB se propone lograr la alfabetización científica del alumno, ademas de prepararlo para el mundo del trabajo y para la continuidad de sus estudios.Otro aspecto destacado de este DC es el propòsito de fortalecer la formaciòn de ciudadanos. Como se ha mencionado anteriormente, en la actualidad es fundamental que todas las personas esten alfabetizadas científicamente , para que puedan desenvolverse correctamente ante los avances tecnológicos y que puedan tomar decisiones responsables frente a temas controvertidos como políticas energéticas , de salud pública, etc.

Para segundo año, el DC de fisicoquímica propone el estudio de 4 ejes, la natutraleza corpuscular de la materia, el caracter eléctrico de la materia, materia y magnetismo y fuerzas y campos. Esta secuencia didáctica fue pensada para trabajar con el 2º eje.

La corriente eléctrica se puede manifestar a través de fenómenos térmicos, lumínicos , magnéticos , mecánicos. Cada uno de estos efectos tiene aplicaciones muy importantes en la vida diaria de los alumnos. Al estudiar estos temas ellos podran entender los diversos fenómenos del entorno natural y tecnológico.

Los contenidos de esta secuencia se abordarán a travás de la investigación escolar y del trabajo con problemas, para que los jóvenes puedan, a partir de situaciones cotidianas y/o hipotéticas iniciar y transitar el camino desde las concepciones previas personales hacia los modelos y conocimientos científicos escolares que se busca enseñar.

OBJETIVOS:

Al finalizar la secuencia didáctica los alumnos podrán:

• interpretar la corriente eléctrica como  un movimiento de cargas y conocer sus principales propiedades y características
• reconocer los distintos elementos de un circuito eléctrico sencillo y explicar su funcionamiento
• conocer las unidades en que se expresan las variables de un circuito , como intencidad, diferencia de potencial y resistencia
• conocer las unidades en que se expresan las variables de un circuito , como intencidad, diferencia de potencial y resistencia
• representar gráficamente circuitos eléctricos sencillos
• utilizar unidades adecuadas para expresar potencias eléctricas y poder estimar potencias eléctricas disipadas por distintos aparatos
• conocer y reconocer los cuidados necesarios al trabajar con corriente eléctrica y las normas de seguridad
• obtener, interpretar y seleccionar información de diferentes fuentes
• explicar situaciones de la vida diaria aplicando los conocimientos adquiridos sobre la electricidad
• elaborar distintas propuestas para resolver una situación problemática planteada
• valorar y respetar las opiniones de los compañeros
• comprometerse frente a las tareas grupales

IDEAS BÁSICAS:

* La materia posee caracter elèctrico, porque los cuerpos estàn formados por átomos y estos a su vez poseen protones, electrones y neutrones, y estas partìculas poseen carga elèctrica.

* Existen cargas positivas y negativas. Las cargas de igual signo se repelen y las de signo contrario se atraen. No es posible crear ni destruir cargas elèctricas.

*Existen materiales, por ej los metales, en los cuales las partìculas cargadas que los constituyen se pueden mover libremente y desplazar de un punto al otro. Son conductores de la electricidad y se los denomina conductores elèctricos.

* Hay otro tipo de materiales en los que las cargas eléctricas en ellos están inmóvoiles, fijas . No conducen la electricidad. Son aislantes. Por ej el vidrio, el plástico.

* Las partículas cargadas y en movimiento constituyen la corriente eléctrica, que se miden sìmplemente por el número de cargas que se transportan por unidad de tiempo. Esa medida es la intensidad de corriente eléctrica y se mide en ampere.

* Para que circule la corriente eléctrica debe existir una diferencia de potencial, cuando los extremos de un conductor eléctrico están a diferentes potenciales eléctricos, la carga pasa de uno a otro extremo. La diferencia de potencial se mide en volt.

* La resistencia eléctrica es la propiedad de un material que se opone al paso de la corriente eléctrica. Se expresa en ohm.

* La ley de Ohm relaciona a la intensidad de corriente, el voltaje y la resistencia elèctrica de la siguiente manera:
I= dV
R

* Un circuito eléctrico es un conjunto de componentes unidos entre si que permiten el paso de la corriente eléctrica.

* En un circuito eléctrico en paralelo se conectan los aparatos eléctricos de tal manera que a través de cada uno actúa el mismo voltaje y cualesquiera de los aparatos , en forma individual, completa el circuito, en forma independiente de todos los demás.

* En un circuito en serie se conectan los apararos eléctricos de tal manera que pasa por todos ellos la misma corriente eléctrica.

* La corriente se puede clasificar en contínua o alterna. Es contìnua cuando su sentido no cambia con el tiempo. las pilas y baterìas suministran corriente continua constante.

* La corriente es alterna cuando el sentido cambia con el tiempo en forma periòdica. La corriente alterna es la que circula por los circuitos eléctricos de las casas.

* Se llama potencia eléctrica a la energìa eléctrica transformada por unidad de tiempo. la potencia eléctrica es una medida de la rapidez cn la que un dispositivo eléctrico transforma la energìa eléctrica . La unidad de potencia eléctrica es el W.

Fundamentación de secuencia didáctica

FUNDAMENTACIÓN:

En el ciclo superior de la educación secundaria, la materia Física es la que presenta los contenidos de la física escolar que completarán la formación en este campo de conocimientos para la mayoría de las orientaciones del ciclo superior. Los contenidos de esta materia están concebidos en una continuidad de enfoque con la formación anterior que se desarrolló a lo largo de los tres primeros años de la educación secundaria a través de Ciencias Naturales (1º año) y Físicoquímica ( 2º y 3º) y de Introducción a la Física en el 4º año, (DC de 5º año).

A través de esta materia se pretende alfabetizar científicamente al alumno, además de prepararlo para el mundo del trabajo y para la continuidad de sus estudios. Otro aspecto destacado es el propósito de fortalecer la formación de ciudadanos; para ello es imprescindible que todas las personas estén alfabetizadas científicamente, para que puedan desenvolverse correctamente ante los avances tecnológicos y para que puedan tomar decisiones responsables frente a temas controvertidos como políticas energéticas, de salud pública,etc.

En el eje correspondiente a los campos y las ondas electromagnéticas, se retomarán algunos de los contenidos estudiados en años anteriores, pero profundizando sobre algunas cuestiones que completan el tratamiento de este tema en la secundaria.Los campos y ondas electromagnéticas están presentes permanentemente en la vida cotidiana de los alumnos y las investigaciones sobre esos campos y ondas realizadas por la ciencia tienen aplicaciones muy importantes, sobre todo en los artefactos tecnológicos que los adolescentes utilizan a diario.

Al abordar estos temas ,que forman parte del programa de Física de 5º año ,los jóvenes podrán entender los diferentes fenómenos del entorno natural y tecnológico y adquirirán herramientas para interpretar el mundo que los rodea y poder actuar sobre él.

CONTENIDOS:

Campos y ondas electromagnéticas:

El campo electromagnético.

Aplicaciones de los fenómenos electromagnéticos en la vida cotidiana.

Ondas electromagnéticas y ondas mecánicas: diferencias y similitudes.

Diferentes tipos de ondas electromagnéticas.

El espectro electromagnético.

Usos y aplicaciones de las ondas electromagnéticas.