RPP kemagnetan

(1)

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

Sekolah : SMK NURUL MUSHTHOFA DEMAK

Mata Pelajaran : FISIKA

Kelas / Semester : XI / Semester 1 Alokasi Waktu : 4 × 2 JP

A. KOMPETENSI INTI :

1. Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

2. Mengembangkan perilaku (jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli, santun, ramah lingkungan, gotong royong, kerjasama, cinta damai, responsif dan proaktif) dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan bangsa dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia

3. Memahami,menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural berdasarkan rasa ingintahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah. 4. Mengolah, menalar, menyaji, dan mencipta dalam ranah konkret dan ranah abstrak

terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.

B. KOMPETENSI DASAR

1.1. Menambah keimanan dengan menyadari hubungan keteraturan dan kompleksitas alam terhadap kebesaran Tuhan yang menciptakannya.

2.1. Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti; cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi sikap dalam melakukan percobaan dan diskusi

3.8 Memahami gejala kemagnetan

(2)

sederhana

4.4 Merencanakan dan melaksanakan percobaan yang berkaitan dengan konsep kemagnetan dan elektromagnet

C. INDIKATOR PENCAPAIAN KOMPETENSI  Menyebutkan sifat – sifat kemagnetan

 Menunjukkan kemampun menghitung besar medan magnet dalam kawat lurus, kawat melingkar, seonoida, dan teroida

 Mengaplikasikan konsep kemagnetan dalam kehidupan sehari - hari

D. MATERI PEMBELAJARAN

Medan Magnet

Medan Magnet di Sekitar Kawat Lurus

Besarnya medan Magnet disekitar kawat lurus panjang berarus listrik. Dipengaruhi oleh besarnya kuat arus listrik dan jarak titik tinjauan terhadap kawat. Semakin besar kuat arus semakin besar kuat medan magnetnya, semakin jauh jaraknya terhadap kawat semakin kecil

kuat medan magnetnya.

Berdasarkan perumusan matematik oleh Biot-Savart maka besarnya kuat medan magnet disekitar kawat berarus listrik dirumuskan dengan :

 B = Medan magnet dalam tesla ( T )

 μo = permeabilitas ruang hampa =

 I = Kuat arus listrik dalam ampere ( A )

(3)

Arah medan magnet menggunakan aturan tangan kanan :

Medan magnet adalah besaran vector, sehingga apabila suatu titik dipengaruhi oleh beberapa medan magnet maka di dalam perhitungannya menggunakan operasi vektor.

Berikut ditampilkan beberapa gambar yang menunnjukkan arah arus dan arah medan magnet. Arah medan magnet didaerah titik P ( diatas kawat berarus listrik ) menembus bidang

menjauhi pengamat sedang didaerah titik Q dibawah kawat berarus listrik menembus bidang mendekati pengamat.

Tanda titik menunjukkan arah medan menembus bidang mendekati pengamat. Tanda silang menunjukkan arah medan menembus bidang menjauhi pengamat. Tanda anak panah biru menunjukkan arah arus listrik.

Pada sumbu koordinat x, y, z kawat berarus listrik berada pada bidang xoz dan bersilangan dengan sb. Z negative. Arah arus listrik searah dengan sumbu x positif.

Jarak antara kawat I dengan titik pusat koordinat (O) adalah a maka besarnya medan magnet dititik (O) tersebut searah dengan sumbu y negative.

Keterangan gambar:

I = arus listrik B = medan magnet

Tanda panah biru menunjukkan arah arus llistrik

(4)

Sebuah kawat lurus panjang dialiri arus 5 miliampere berada diruang hampa . Tentukan besarnya induksi magnetic pada titik yang berada sejauh 10 cm disebelah kanan kawat, bila kawat vertikal ?

Jawab :

Diketahui : I = 5 miliampere = 5 . 10 – 3 Ampere a = 10 cm = 0,1 meter

Ditanya : B = ………….? Dijawab :

Sebuah kawat berada pada sumbu x dialiri arus listrik sebesar 2 A searah dengan sumbu x positif . Tentukan besar dan arah medan magnet dititik P yang berada pada sumbu y berjarak 4 cm dari pusat koordinat 0 ( lihat gambar) ?

Dijawab :

Dketahui : I = 2 A a = 4 . 10 – 2 m

Ditanya : Besar dan arah B ….. ? Dijawab :

(5)

Medan Magnet di Sekitar Kawat Melingkar

Besar dan arah medan magnet disumbu kawat melingkar berarus listrik dapat ditentukan dengan rumus :

Keterangan:

 BP = Induksi magnet di P pada sumbu kawat melingkar dalam tesla ( T)

 I = kuat arus pada kawat dalam ampere ( A )

 a = jari-jari kawat melingkar dalam meter ( m )

 r = jarak P ke lingkaran kawat dalam meter ( m )

 θ = sudut antara sumbu kawat dan garis hubung P ke titik pada lingkaran kawat dalam

derajad (°)

 x = jarak titik P ke pusat lingkaran dalam mater ( m )

(6)

Besarnya medan magnet di pusat kawat melingkar dapat dihitung

 B = Medan magnet dalam tesla ( T )

 μo = permeabilitas ruang hampa = 4п . 10 -7 Wb/amp. m

 I = Kuat arus listrik dalam ampere ( A )

 a = jarak titik P dari kawat dalam meter (m) = jari-jari lingkaran yang dibuat

Arah ditentukan dengan kaidah tangan kanan Perhatikan gambar

Sebuah kawat melingkar berada pada sebuah bidang mendatar dengan dialiri arus listrik Apabila kawat melingkar tersebut dialiri arus listrik dengan arah tertentu maka disumbu pusat lingkaran akan muncul medan magnet dengan arah tertentu. Arah medan magnet ini

ditentukan dengan kaidah tangan kanan. Dengan aturan sebagai berikut:

Apabila tangan kanan kita menggenggam maka arah ibu jari menunjukkan arah medan magnet sedangkan keempat jari yang lain menunjukkan arah arus listrik

(7)

Sebuah kawat melingkar dialiri arus listrik sebesar 4 A (lihat gambar). Jika jari-jari lingkaran 8 cm dan arak titik P terhadap sumbu kawat melingkar adalah 6 cm maka tentukan medan magnet pada :

a. pusat kawat melingkar ( O ) b. dititik P Jawab : Diketahui : I = 4 A a = 8 cm = 8 . 10 – 2 m x = 6 cm = 6 . 10 – 2 m sin θ = a / r = 8 / 10 = 0,8 Ditanya : a. Bo = ……. ? b. BP = ……. ? Dijawab :

(8)

Medan Magnet pada Solenoida

Sebuah kawat dibentuk seperti spiral yang selanjutnya disebut kumparan , apabila dialiri arus listrik maka akan berfungsi seperti magnet batang.

Kumparan ini disebut dengan Solenida

Besarnya medan magnet disumbu pusat (titik O) Solenoida dapat dihitung

Bo = medan magnet pada pusat solenoida dalam tesla ( T ) μ0 = permeabilitas ruang hampa = 4п . 10 -7_{Wb/amp. M}

I = kuat arus listrik dalam ampere ( A ) N = jumlah lilitan dalam solenoida L = panjang solenoida dalam meter ( m )

Dengan arah medan magnet ditentukan dengan kaidah tangan kanan. Arah arus menentukan arah medan magnet pada Solenoida.

(9)

Besarnya medan magnet di ujung Solenida (titik P) dapat dihitung:

BP = Medan magnet diujung Solenoida dalam tesla ( T ) N = jumlah lilitan pada Solenoida dalam lilitan

I = kuat arus listrik dalam ampere ( A ) L = Panjang Solenoida dalam meter ( m ) Contoh Soal :

Sebuah Solenoida panjang 2 m memiliki 800 lilitan. Bila Solenoida dialiri arus sebesar 0,5 A, tentukan induksi magnet pada :

a. Pusat solenoida b. Ujung solenoida Jawab : Diketahui : I = 0,5 A L = 2 meter N = 800 lilitan Ditanya : a. Bo = ... ? b. BP = ... ? Dijawab :

(10)

Medan Magnet pada Toroida

Toroida adalah sebuah solenoida yang dilengkungkan sehingga berbentuk lingkaran kumparan.

Besarnya medan magnet ditengah-tengah Toroida ( pada titik-titik yang berada pada garis lingkaran merah ) dapat dihitung

 Bo = Meda magnet dititik ditengah-tengah Toroida dalam tesla ( T )

 N = jumlah lilitan pada Solenoida dalam lilitan

 I = kuat arus listrik dalam ampere ( A )

 a = rata-rata jari2 dalam dan jari-jari luar toroida dengan satuan meter ( m )

 a = ½ ( R1 + R2 )

Pada gambar anda anak panah merah adalah arah arus sedang tanda panah biru arah medan magnet. A. Alokasi waktu 4 x 45 Menit (2 JP) E. KEGIATAN PEMBELAJARAN Pertemuan peertama: (2 JP) Langkah Pembelajaran Sintak Model Pembelajaran Deskripsi Alokasi Waktu Kegiatan Pendahuluan

 Guru membuka pelajaran dengan memberi salam pada peserta didik

(11)

Stimulation

Problem Statement

Data Collection

 Guru mempersilahkan peserta didik untuk berdoa sebelum pelajaran dimulai

 Guru menanyakan kesiapan dan kenyamanan siswa dalam belajar

 Guru mengecek kehadiran siswa

 Guru membagi siswa ke dalam kelompok, setiap kelompok terdiri dari 6 orang.

 Guru memberi rangangan tentang sifat – sifat kemagnetan.

 Guru membagikan paket soal tentang medan magnet, soloida dan toroida

 Guru memberikan kesempatan kepada siswa untuk membaca soal tentang kemagnetan dan menanyakan hal-hal yang kurang jelas.

 Membaca dari berbagai sumber melalui internet,buku sumber, dan sumber yang lain yang relevan mengenai materi kemagnetan

 Menganalisis dari berbagai sumber mengenai cara materi kemagnean dan cara perhitungan besaran dalam kemagnetan.

Kegiatan Inti **)

(12)

Data Processing

Verification

Generalization

 Mendiskusikan tentang menyelesaian soal yang diberikan oleh guru

 Dari hasil diskusi mengkaji kembali tentang besaran – besaran apa saja yang berhubungan dengan medan kemagnetan

 Siswa menyampaikan pendapat pribadinya, menganalisa, dan membandingkan hasil kelompoknya dengan kelompok lain

 Guru bersama-sama siswa menarik kesimpulan dari hasil diskusi tentang materi kemagnetan

Kegiatan Penutup

 Guru bersama-sama siswa menarik kesimpulan dari hasil diskusi tentang materi kemagnetan 20 menit Pertemuan kedua Langkah Pembelajaran Sintak Model Pembelajaran Deskripsi Alokasi Waktu Kegiatan Pendahuluan

 Guru membuka pelajaran dengan memberi salam pada

(13)

Stimulation Problem Statement Data Collection peserta didik

 Guru mempersilahkan peserta didik untuk berdoa sebelum pelajaran dimulai

 Guru menanyakan kesiapan dan kenyamanan siswa dalam belajar

 Guru mengecek kehadiran siswa

 Guru memberi rangsangan berupa lembar kerja siswa tentang praktikum

 Guru memberikan kesempatan kepada siswa untuk membaca dan menanyakan hal-hal yang kurang jelas. Misal :

 Bagaimana penggunaan alat percobaan?

 Variabel apa saja yang dicari?

 Membaca dari berbagai sumber melalui internet,buku sumber, dan sumber yang lain yang relevan mengenai cara penggunaan alat praktikum dan variable apa saja yang akan diukur

 Menganalisis dari berbagai sumber mengenai cara menggunakan alat praktikum

 Melakukan percobaan mengenai energy potensial

 Mencatat data hasil percobaan Kegiatan Inti

**)

(14)

Data Processing

Verification

Generalization

 Membuat laporan hasil praktikum secara berkelompok

 Dari data hasil percobaan siswa menentukan hubungan antar variabel pengukuran dan membuat grafik hubungan antar variable

 Menyimpulkan hubungan antar variabel dalam percobaan medan magnet

 Guru bersama-sama siswa menarik kesimpulan dari hasil percobaan medan magnet

Kegiatan Penutup

 Guru bersama-sama siswa menarik kesimpulan dari hasil percobaan medan magnet

20 menit

F. PENILAIAN, PEMBELAJARAN REMEDIAL DAN PENGAYAAN

(15)

NO ASPEK TEKNIK BENTUK INSTRUMEN 1. Sikap Observasi Kegiatan Praktikum

Observasi Kegiatan Diskusi Penilaian Diri

Penilaian Antar Peserta Didik Jurnal Lembar Observasi Lembar Observasi Format Penilaian Format Penilaian Catatan

2. Pengetahuan Tes tertulis Penugasan

Soal pilihan ganda Soal Uraian Tugas 3. Ketrampilan Penilaian Praktik

Penilaian Proyek Penilaian Portofolio

(16)

2. Instrumen penilaian

 Sikap : Terlampir

 Penilaian Pengetahuan : Terlampir

 Penilaian Ketrampilan : Terlampir 3. Pembelajaran Remedial dan Pengayaan

 Pembelajaran remedial dilaksanakan segera setelah diadakan penilaian bagi peserta didik yang mendapat nilai di bawah 2,67.

 Strategi pembelajaran remedial dilaksanakan dengan pembelajaran remedial, penugasan dan tutor sebaya berdasarkan indikator pembelajaran yang belum dicapai oleh masing-masing peserta didik.

 Pengayaan : Peserta didik yang mendapat nilai diatas 2,67 diberikan tugas mengkaji materi penerapan hukum Ohm dalam kehidupan sehari-hari dan atau soal-soal higher ordered thinking.

4. Kunci dan Pedoman Penskoran

 Kunci dan Pedoman Penskoran ( Terlampir )

G. MEDIA/ALAT, BAHAN, DAN SUMBER BELAJAR

1. Media/Alat : Alat praktikum yang sesuai seperti yang tercantum di dalam Lembar Kerja ( Lembar kerja terlampir)

2. Bahan : Bahan praktikum yang sesuai dengan Lembar Kerja 3. Sumber Belajar :

 Buku Siswa FISIKA untuk SMK kelas XI

 Diktat Fisika MGMP Fisika SMK kelas XI kabupaten Demak

Mengetahui,

Kepala SMK Nurul Mushthofa

Solikin Mugono AH, S.Pd.I, M.Pd

Demak, 2015

Guru Mata Pelajaran Fisika