SILABUS MATA PELAJARAN FISIKA Satuan Pedidikan : Sekolah Menengah Atas Kelas / Semester : XII / II Model Pembelajaran : Inkuiri (SMA) Kompetensi Inti KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya. KI 2 : Mengembangkan perilaku (jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli, santun, ramah lingkungan, gotong royong, kerjasama, cinta damai, responsif dan pro-aktif) dan menunjukan 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. KI 3 : Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual, konseptual, prosedural dalam 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. KI 4 : Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan. Penilaian Kompetensi Dasar 3.4 Menganalisis fenomena induksi elektromagnet ik dalam kehidupan sehari-hari 4.4 Melakukan Materi Ajar Kegiatan Pembelajaran Indikator Induksi 3.4.1 Menganalisis Elektromagnetik: keterkaitan 1. Persamaan fenomena induksi Gerak Gaya elektromagnetik Listrik dalam kehidupan 2. Hukum sehari-hari dengan Faraday konsep induksi 3. Hukum Lenz elektromagnetik 4.4.1 Melakukan Jenis / Teknik Bentuk Instrumen Tes Menyelesaikan Tertulis soal–soal yang berkaitan denga Induksi Elektromagnetik Pedoman Penskoran Alokasi Waktu Lembar Penilaian Keterampilan Berpikir 2 X 45 menit Sumber / Bahan / Alat Belajar Buku siswa LKP Lembar Evaluasi percobaan tentang induksi elektromagnet ik berikut presentasi hasil percobaan dan pemanfaatann ya dalam kehidupan sehari-hari percobaan mengenai induksi elektromagnetik seperti hukum Lenz 4.4.2 Menganalisis data hasil percobaan yang telah diperoleh 4.4.3 Mempresentasikan hasil percobaan yang sudah dianalisis RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP) Satuan Pendidikan Mata Pelajaran Kelas/ Semester Materi Pokok Alokasi waktu : SMA Negeri 1 Kebomas : Fisika : XII / I (Satu) : Induksi elektromagnetik : 2 x 45 menit A. Kompetensi Inti KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya. KI 2 : Mengembangkan perilaku (jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli, santun, ramah lingkungan, gotong royong, kerjasama, cinta damai, responsif dan proaktif) dan menunjukan 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. KI 3 : Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual, konseptual, prosedural dalam 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. KI 4 : Mengolah, menalar, dan menyaji 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 dan Indikator Kompetensi Dasar Indikator Pencapaian Kompetensi 3.4 Menganalisis fenomena 3.4.2 Menganalisis keterkaitan fenomena induksi induksi elektromagnetik elektromagnetik dalam kehidupa seharidalam kehidupan sehari-hari hari dengan konsep induksi elektromagnetik 4.4 Melakukan percobaan 4.4.4 Melakukan percobaan mengenai induksi tentang induksi elektromagnetik seperti hukum Lenz elektromagnetik berikut 4.4.5 Menganalisis data hasil percobaan yang presentasi hasil percobaan telah diperoleh dan pemanfaatannya dalam 4.4.6 Mempresentasikan hasil percobaan yang kehidupan sehari-hari sudah dianalisis C. Tujuan Pembelajaran 1. Setelah mendapat penjelasan dari guru, peserta didik mampu menganalisis keterkaitan fenomena induksi elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari dengan konsep induksi elektromagnetik dengan benar 2. Setelah membaca lembar kegiatan, peserta didik mampu melakukan percobaan mengenai induksi elektromagnetik seperti hukum Faraday dengan baik 3. Setelah melakukan percobaan, peserta didik mampu menganalisis data yang telah diperoleh 4. Setelah melakukan percobaan, peserta didik mampu mempresentasikan hasil percobaan yang sudah dianalisis dengan baik D. Materi Pembelajaran Medan magnet yang ditimbulkan oleh magnet tetap dan medan magnet yang timbul di sekitar kawat penghantar beraliran arus listrik. Di mana untuk menggambarkan kuat medan dapat digunakan garis-garis gaya magnet, daerah yang memiliki medan magnet kuat digambarkan dengan garis gaya magnet yang rapat, sedangkan daerah yang medan magnetnya lebih kecil digambarkan dengan garis gaya magnet yang kurang rapat. Pada ujung-ujung kumparan akan timbul beda potensial listrik, apabila antar ujung-ujung kumparan dihubungkan dengan suatu penghantar atau ampermeter akan mengalir arus listrik. Peristiwa timbulnya beda potensial pada ujung-ujung kawat penghantar bila terjadi perubahan jumlah garis-garis gaya magnet yang dilingkupi kumparan dinamakan induksi elektromagnetik. Beda potensial yang terjadi pada ujung-ujung kumparan disebut ggl induksi (gaya gerak listrik induksi) dan arus listrik yang timbul disebut arus listrik induksi. Peristiwa ini pertama kali diselidiki pada tahun 1831 oleh dua orang ilmuwan fisika di tempat yang berbeda, tetapi dalam waktu yang hampir bersamaan yaitu Michael Faraday di Inggris dan Yoseph Henry di Amerika Serikat. 1. Hukum faraday Peristiwa ini disebut induksi elektromagnetik, yaitu timbulnya ggl pada ujungujung kumparan yang disebabkan adanya perubahan fluks magnetik yang dilingkupi oleh kumparan, ggl yang timbul disebut ggl induksi. Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan oleh Faraday menyimpul kanbahwa besarnya ggl induksi yang timbul pada ujung-ujung kumparan tergantung pada kecepatan perubahan fluks magnetik yang dilingkupinya. Kesimpulan ini lebih dikenal dengan hukum Faraday yang berbunyi : Besarnya ggl induksi yang timbul antara ujung-ujung kumparan berbanding lurus dengan kecepatan perubahan fluks magnetik yang dilingkupi oleh kumparan tersebut Secara matematik hukum faraday dapat dituliskan dalam persamaan : ε=N atau ε=-N 2. Hukum lenz Berdasarkan hukum Faraday, telah kita ketahui bahwa perubahan fluks magnetik akan menyebabkan timbulnya beda potensial antara ujung kumparan. Apabila kedua ujung kumparan itu dihubungkan dengan suatu penghantar yang memiliki hambatan tertentu akan mengalir arus yang disebutarus induksi dan beda potensial yang terjadi disebut ggl induksi. Faraday pada saat itu baru dapat menghitung besarnya ggl induksi yang terjadi, tetapi belum menentukan ke mana arah arus induksi yang timbul pada rangkaian/kumparan. Arah arus induksi yang terjadi baru dapat dijelaskan oleh Friederich Lenz pada tahun 1834 yang lebih dikenal dengan hukum Lenz. Bunyi Hukum Lenz sebagai beriut : Jika ggl induksi timbul pada suatu rangkaian, maka arah arus induksi yang dihasilkan sedemikian rupa sehingga menimbulkan medan magnetik induksi yang menentang perubahan medan magnetik (arus induksi berusaha mempertahankan fluks magnetik totalnya konstan). Ketika kedudukan magnet dan kumparan diam, tidak ada perubahan fluks magnet dalam kumparan. Tetapi ketika kutub utara magnet digerakkan mendekati kumparan, maka timbul perubahan fluks magnetik. Dengan demikian pada kumparan akan timbul fluks magnetik yang menentang pertambahan fluks magnetik yang menembus kumparan. Oleh karena itu, arah fluks induksi harusberlawanan dengan fluks magnetik. Dengan demikian flukstotal yang dilingkupi kumparan selalu konstan. Begitu juga pada saat magnet digerakkan menjauhi kumparan, maka akan terjadi pengurangan fluks magnetik dalam kumparan, akibatnya pada kumparan timbul fluks induksi yang menentang pengurangan fluks magnet, sehingga selalu fluks totalnya konstan. Arah arus induksi dapat ditentukan dengan aturan tangan kanan yaitu jika arah ibu jari menyatakan arah induksi magnet maka arah lipatan jari-jari yang lain menyatakan arah arus. 3. Induktansi diri Solenoida adalah kumparan yang panjang, sedangkan toroida adalah sebuah solenoida yang dibentuk melingkar. Seperti telah dijelaskan dalam hukum Faraday dan hukum Lenz adanya perubahan fluks magnetik menimbulkan ggl induksi dan adanya perubahan arus listrik yang mengalir dalam kumparan itu akan menimbulkan perubahan fluks magnetik juga, sehingga besarnya ggl induksi yang timbul pada kumparan dapatdinyatakan dalam bentuk persamaan : ε = -N dan ε = -L Berdasarkan kedua persamaan itu akan didapatkan : L = N LdI = Ndф L = N LI = Nф 4. Penerapan Induksi Magnetik di dalam Bidang Teknologi Pada zaman modern saat ini hampir semua pekerjaan kantor dilakukan menggunakan peralatan-peralatan yangdijalankan dengan menggunakan energi listrik, seperti halnya penggunaan komputer, AC, menjalankan mesin-mesin produksi, lampu penerangan, dan hubungan dengan pihak luar untuk kerja sama dan transaksi dengan memanfaatkan jaringan internet dan sebagainya. Demikian juga terjadi di daerah pedesaan yang saat ini sudah sebagian besar penduduknya menggunakan energi listrik dalam melakukan kegiatan sehari-hari seperti halnya memasak, menjalankan bisnis menjahit, meubel, dan membuat kerajinan tangan dengan menggunakan alat-alat listrik. Oleh karena itu, sampai saat ini pemerintah terus berusaha untuk memenuhi kebutuhan akan energi listrik bagi kesejahteraan rakyatnya dengan membangun proyek-proyek pembangkit tenaga listrik. Tenaga listrik dihasilkan oleh generator (dinamo) yang ukurannya besar dan untuk menggerakkannya diperlukan energi yang sangat banyak/besar. Berdasarkan sumber energi yang menggerakkannya dibedakan menjadi PLTA, PLTG, PLTU, PLTD, dan PLTN. Pada umumnya sumber energi yang tersedia di alam terdapat di daerah pegunungan yang jauh dari perkotaan. Oleh karena itu, untuk mengirimkan energi yang dihasilkan ke kotakota diperlukan jaringan transmisi. Agar tidak banyak energi yang hilang dalam transmisi energi tersebut menggunakan tegangan yang tinggi. Untuk menaikkan tegangan listrik tersebut diperlukan transformator. Generator dan transformator merupakan peralatan teknologi yang bekerja berdasarkan induksi Faraday atau induksi elektromagnetik. E. Pendekatan, Model, dan Metode Pembelejaran Model : Inkuiri Metode : Eksperimen Pendekatan : Saintifik F. Sumber belajar Media : Powerpoint Presentation, PhET Interactive, Simulations, LCD Proyektor Alat : Laptop Sumber : Buku siswa, LKPD, Lembar Evaluasi G. Kegiatan Pebelajaran Kegiatan Kegiatan Pembelajaran Pendahuluan Fase 1 : Orientasi 1. Guru memasuki kelas dan memberi salam 2. Guru meminta ketua kelas untuk memimpin doa setelah itu mencatat kehadiran siswa 3. Guru memulai pelajaran dengan mendemonstrasikan salah satu aplikasi Hukum Faraday dengan video dinamo pada sepeda 4. Guru meminta siswa untuk menyampaikan hasil pengamatan dari demonstrasi yang telah dilakukan. Kegiatan Inti Fase 2 : Merumuska Permasalahan 1. Guru mengarahkan pertanyaan siswa apakah yang menyebabkan lamu menyala ? 2. Siswa diharapkan Berpartisipasi dengan Menjawab pertanyaan yang diajukan guru 3. Guru menyampaikan Informasi mengenai kegiatan yang akan dilakukan yaitu menyelidiki perubahan energi gerak menjadi cahaya 4. Guru membagi siswa ke dalam beberapa kelompok yang terdiri dari 4-5 orang. 5. Guru membagikan lembar kerja siswa. 6. Guru meminta siswa untuk merancang tahap-tahap pemecahan masalah yang dituliskan dalam lembar kerja tersebut. Fase 3 : Menhajukan Hipotesis 1. Guru meminta siswa untuk melakukan diskusi kelompok dalam merumuska masalah dan menentukan hipotesis. Fase 4 : Mengumpulkan Data 1. Guru membimbing siswa untuk mengidentifikasi variabel-variabel percobaan serta prosedur percobaan. Kemudian siswa melakukan percobaan Alokasi Waktu 15 menit 60 menit menggunakan PhET Interactive Simulations dengan judul Faraday Law. 2. Siswa mencatat hasil percobaan ke dalam tabel perolehan data 3. Gurukemudian membimbing siswa untuk melakukan percobaan yang kedua yaitu mengenai Hubungan antara banyak kumparan dengan kutub magnet. Fase 5 : Menguji Hipotesis 1. Dari data yang diperoleh, guru meminta siswa untuk mengolah, menginterpretasi dan menganalisis data tersebut. 2. Selanjutnya siswa Bersama dengan kelompoknya berdiskusi untuk menganalisis data dan membuat grafik berdasar data yang diperoleh. Penutup Fase 6 : Menarik Kesimpulan 1. Dari grafik yang telah dibuat, guru meminta siswa untuk membuat kesimpulan. 2. Selanjutnya guru meminta dua kelompok untuk mempresentasikan hasil kesimpulan di depan kelas mengenai percobaan Hukum Faraday. 3. Setelah itu guru Membimbing siswa untuk merumuskan kesimpulan akhir. Fase 7 : Review 1. Guru bersama dengan siswa mereview kembali pembelajaran pada hari ini. 2. Guru memberikan kesempatan kepada siswa untuk menanyakan materi yang belum dipahami. 3. Guru mengakhiri pembelajaran dan meminta ketua kelas untuk memimpin doa. H. Penilaian 1. Teknik dan Betuk Instrumen Teknik Pengamatan Sikap 15 menit Bentuk Instrumen Lembar pengamatan sikap dan rubrik Tes untuk kerja Tes tulis Tes uji praktik kerja dan rubrik Tes uraian dan pilihan 2. Contoh Instrumen a. Lembar pengamatan sikap No Aspek yang dinilai Menunjukkan rasa syukur terhadap Tuhan YME mengenai ciptaan Tuhan yang sempurna, 1 seperti panas yang dipancarkan Matahari sebagai sumber energi panas Bumi. Menunjukkan rasa ingin tahu terhadap materi 2 yang sedang dipelajari dalam aktivitas seharihari. Bersikap objektif dan kritis dalam 3 mengemukakan pendapat dan mengambil kesimpulan 4 Aktif dalam berdiskusi/ tanya jawab Rubrik Penilaian Sikap No Aspek yang dinilai Menunjukkan rasa syukur terhadap Tuhan YME mengenai ciptaan Tuhan yang sempurna, seperti panas yang dipancarkan Matahari sebagai sumber energi panas Bumi. 1 Menunjukkan rasa ingin tahu terhadap materi yang sedang dipelajari dalam aktivitas seharihari. 2 3 Bersikap objektif dan kritis dalam mengemukakan 1 2 3 Ket Rubrik 3. : selalu menunjukkan ekspresi rasa syukur terhadap Tuhan YME mengenai ciptaan Tuhan yang sempurna, seperti panas yang dipancarkan Matahari sebagai sumber energi panas Bumi 1. : jarang menunjukkan ekpresi atau ungapan rasa syukur, namunmenaruh minat terhadap kebesaran Tuhan saat refleksi. 1. :tidak pernah menunjukkan ekpresi atau ungapan rasa syukur, namun menaruh minat terhadap kebesaran Tuhan saat refleksi. 2. :selalu menunjukkan rasa ingin tahu yang besar, antusias, terlibat aktif dalam kegiatan belajar baik individu maupun berkelompok. 2. :jarang menunjukkan rasa ingin tahu, namun tidak terlalu antusias, dan baru terlibat aktif dalam kegiatan kelompok ketika disuruh. 1. :tidak pernah menunjukkan antusias dalam pengamatan, sulit terlibat aktif dan baru terlibat aktif dalam kegiatan kelompok walaupun telah didorong untuk terlibat 3. :selalu bersikap objektif dan kritis dalam mengemukakan pendapat dan pendapat dan mengambil kesimpulan 2. 1. Aktif dalam berdiskusi/ Tanya jawab dan menyelesaikan masalah 3. 2. 4 1. mengambil kesimpulan :jarang bersikap objektif dan kritis dalam mengemukakan pendapat dan mengambil kesimpulan :tidak pernah bersikap objektif dan kritis dalam mengemukakan pendapat dan mengambil kesimpulan. :selalu bersikap aktif dalam berdiskusi/ tanya jawab dan menyelesaikan masalah :jarang bersikap aktif dalam berdiskusi/ Tanya jawab dan menyelesaikan masalah. :tidak pernah bersikap aktif dalam berdiskusi/ Tanya jawab dan menyelesaikan masalah. b. Lembar Tes untuk Kerja No Aspek yang dinilai Menguasai prosedur dalam observasi 1 melalui multimedia interaktif dengan benar. Dapat menggunakan media lab.virtual 2 dengan benar dan teliti dalam kegiatan pembelajaran. Aktif dan dapat bekerja sama dalam proses 3 mengamati dan observasi Jujur dalam mengumpulkan data hasil 4 pengamatan dengan benar dan mengolah serta menyajikan data hasil pengamatan Ya Tidak Ket Mengetahui, …….……..,…………………20……. Kepala SMAN 1 Kebomas Guru Mata Pelajaran Fisika (_________________________) NIP : (______________________) NIP : LAB 1 INDUKSI MAGNETIK Kompetensi Dasar : Nama Kelompok : 1. 2. 3. 4. 5. 6. ................................. ................................. ................................. ................................. ................................. ................................. 3.4 Menganalisis fenomena induksi elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari 4.4 Melakukan percobaan tentang induksi elektromagnetik berikut presentasi hasil percobaan dan pemanfaatannya dalam kehidupan sehari-hari AYO BEREKSPERIMEN Mermuskan Masalah Dari fenomena diatas, permasalahan apa yang dapat kamu temui ? Sumber Pembelajaran : Handout Buku Fisika SMA Kelas XII Variabel Percobaan a. Variabel Manipulasi Variabel manipulasi adalah variabel yang dapat diubah – ubah dalam eksperimen. Variabel yang akan dimanipulasi dalam kegiatan lbolatorium “Hukum Faraday” adalah : b. Variabel Kontrol Variabel kontrol adalah variabel yang kondisinya dijaga tetap dan tidak diubah – ubah dalam eksperimen. Variabel yang akan dikontrol dalam kegiatan labolatorium “Hukum Faraday” adalah : c. Variabel Respon Variabel respon adalah variabel hasil dari pengubahan variabel manpulasi atau sering disebut juga hasil dari percobaan Variabel yang menjadi respon dalam kegiatan labolatorium “Hukum Faraday” adalah : Media Praktikum 1 buah 1 buah 1 buah PC Mouse ( Jika diperlukan) Adaptor Prosedur Percobaan 1. Siapkan laptop yang dibutuhkan untuk menggunakan media PhET dalam percobaan 2. Sebelum dapat mengakses website, laptop sudah harus terinstal program java oracle terlebih dahulu 3. Mengunjungi website http://phet.colorado.edu. Tampilan PhET akan tampak seperti di bawah ini 4. Catat perubahan tegangan pada tabel pengamatan 5. Ulangi langkah diatas dengan menggunakan jumlah ilitan yang berbeda Tabel Data Pengamatan Tuliskan data pengamatanmu pada tabel dibawah ini ! No Kumparan Kutub Magnet Tegangan 1 2 Grafik Data Buatlah grafik yang menunjukkan hubungan variabel manipulasi dan variabel respon berdasarkan data yang telah kalian peroleh. Plotkan grafik yang akan kalian buat dibawah ini. Sumbu X pada grafik merupakan plot untuk Variabel Manipulasi, sedangkan sumbu Y pada grafik merupakan plot untuk Variabel Respon. Y X Analisis Jawablah pertanyaan berikut untuk menganalisis hasil kegiatan labolatorium dan materi mengeai Induksi Elektromagnetik pada Hukum Faraday 1. Bagaimana hubungan antara banyak lilitan dengan kutub magnet? Deskripsikan menggunakan bahasamu dan tulis dalam bentuk persamaan perbadingan! 2. Bagaimana hasil yang kamu temukan dengan hasil eksperimen dalam literatur. Bagaimana hasilnya? 3. Bandingka hasil yang kamu temukan dengan fenomena yang disajikan di awal pembelajaran? Kesimpulan Buatlah kesimpulan berdasarkan hasil percobaan yang telah kalian temukan. Ingat! Kesimpulan merupakan jawaban dari rumusan masalah yang telah dibuat.
