RPP FISIKA SMK KELAS X KURIKULUM 2013 REVISI MATERI RPP Kemagnetan

RPP FISIKA SMK KELAS X KURIKULUM 2013 REVISI
RPP FISIKA KELAS X SMK MATERI RPP Kemagnetan
RPP Kemagnetan

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

Sekolah : SMK

Mata Pelajaran : Fisika

Komp. Keahlian : Semua Kompetensi Keahlian

Kelas/Semester : X/Genap

Tahun Pelajaran : 2017/ 2018

Alokasi Waktu : 3 x pertemuan (9 X 45 menit)

A. Kompetensi Inti

1. Pengetahuan (KI – 3)

Memahami, menerapkan dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, dan prosedural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dalam wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian dalam bidang kerja yang spesifik untuk memecahkan masalah

2. Keterampilan (KI – 4)

Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu melaksanakan tugas spesifik di bawah pengawasan langsung.

B. Kompetensi Dasar

1. KD pada KI Pengetahuan

3.14 Menerapkan hukum-hukum kemagnetan dalam persoalan sehari-hari

2. KD pada KI Keterampilan

4.14 Mendemonstrasikan percobaan yang berkaitan dengan konsep kemagnetan dan elektromagnet

C. Indikator Pencapaian Kompetensi

1. Indikator KD pada KI Pengetahuan

1) Menerapkan konsep kemagnetan pada kawat lurus dan melingkar

2) Menerapkan konsep kemagnetan pada solenoide dan toroide

3) Menerapkan konsep gaya Lorentz oleh medan magnet

4) Menerapkan konsep penerapan kemagnetan dalam transformator

2. Indikator KD pada KI Keterampilan

1) Melaksanakan percobaan yang berkaitan dengan konsep kemagnetan dan elektromagnet

D. Tujuan Pembelajaran

1. Tujuan Pembelajaran pada KI Pengetahuan

Setelah berdiskusi dan menggali informasi, peserta didik akan dapat :

1) Memahami konsep kemagnetan pada kawat lurus dan melingkar dengan percaya diri

2) Memahami konsep kemagnetan pada solenoide dan toroide dengan percaya diri

3) Memahami konsep gaya Lorentz oleh medan magnet dengan percaya diri

4) Memahami konsep penerapan kemagnetan dalam transformator

2. Tujuan Pembelajaran pada KI Keterampilan

Disediakan peralatan, peserta didik akan dapat melaksanakan percobaan tentang :

1) Penerapan kemagnetan dengan menggunakan transformator dengan percaya diri

E. Materi Pembelajaran

1. Medan magnet di sekitar kawat lurus panjang berarus listrik

Sebuah kawat lurus dan panjang dialiri arus listrik, maka besarnya kuat medan magnet di titik P yang berjarak a dari kawat adalah :

B = µo. i

2π.a

B = kuat medan magnet ( weber/m² = tesla)

i = kuat arus (A)

a = jarak titik ke kawat (m)

µo = 4π.10^-7 wb/A.m

Menentukan arah medan magnet disekitar kawat berarus listrik adalah dengan kaidah tangan kanan : ibu jari menunjukan arah arus dan lipatan jari lainnya menunjukan arah medan magnet.

2. Medan magnet di sekitar kawat melingkar

Besarnya kuat medan magnet dititik pusat kawat berbentuk melingkar adalah :

B = µo. i

2.a

B = kuat medan magnet (T)

a = jari-jari lingkaran (m)

Cara menentukan arah medan magnet pada kawat melingkar adalah dengan kaidah tangan kanan yaitu 4 jari menunjukan arah arus dan ibu jari menunjukan arah medan magnet.

3. Medan magnet pada solenoide

Solenoide adalah kumparan kawat yang rapat dan panjang. Jika sebuah solenoide dengan N lilitan dan panjangnya l meter dialiri arus listrik, maka besarnya kuat medan magnet yang terletak :

a. di titik pusat solenoid : b. di ujung solenoide

B = µo. i. N

2. ℓ

B = µo. i. N

ℓ

B = kuat medan magnet (tesla)

l = panjang solenoide (m)

4. Gaya Magnetik (Gaya Lorentz)

Gaya magnetik adalah gaya yang disebabkan oleh medan magnet. Gaya magnetik atau gaya lorentz ada 2 jenis, yaitu :

a. Gaya magnetik disebabkan oleh kawat berarus listrik

F_L = B. i. ℓ. Sin θ

F_L = Gaya Lorentz (N)

B = kuat medan magnet (T)

Jika B _┴ i atau θ = 90^o maka : l = panjang kawat (m)

F_L = B. i. ℓ

b. Gaya magnetik oleh muatan yang bergerak dalam medan magnet

F_L = B. q. v. sin θ

Q = muatan listrik (C)

Jika B _┴ v atau θ = 90^o maka : v = kecepatan muatan (m/s)

F_L = B. q. v

Cara menentukan arah gaya lorentz, yaitu dengan kaidah tangan kanan yaitu ibu jari menunjukan arah arus (i), 4 jari lurus menunjukan arah medan magnet (B), keluar telapak tangan menunjukan arah gaya Lorentz (F)

5. Transformator

Transformator adalah alat yang digunakan untuk mengubah (menaikan atau menurunkan) tegangan listrik bolak-balik (AC). Trafo ada 2 jenis :

a. trafo step up dengan ciri-ciri : b. trafo step down

- Vs > Vp - Vs < Vp

- Ns > Np - Ns < Np

- Is < Ip - Is > Ip

Persamaan umum yang berlaku pada trafo :

Np = Vp

Ns Vs

Trafo ideal adalah transformator yang menghasilkan daya sekunder (daya output) sama dengan daya primer (daya input). Persamaan yang berlaku dalam trafo ideal adalah :

Vp. Ip = Vs.Is

Pp = Ps

atau Pp = daya primer (w)

Vs = tegangan sekunder (v)

Ip = kuat arus primer (A)

Pada kenyataanya daya atau energi yang dihasilkan oleh tranformator (Ps) selalu lebih kecil dari daya primer (Pp), sehingga transformator mempunyai efisiensi.

Efiseinsi trafo adalah perbandingan antara daya sekunder dengan daya primer. Adapun persamaannya :

η = Ps 100%

η = Vs.Is 100%

Vp.Ip

η = efisiensi trafo (%)

F. Pendekatan, Model dan Metode

Pendekatan : Saintifik

Model Pembelajaran : Discovery Learning

Metode : Tanya Jawab, Diskusi, Praktik

G. Kegiatan Pembelajaran

Pertemuan I ( 3 x 45 menit)

Kegiatan	Deskripsi Kegiatan	Alokasi Waktu
Pendahuluan	a) Guru membuka pelajaran dengan mengucapkan salam dilanjutkan dengan berdo’a, kemudian memeriksa presensi peserta didik. b) Guru mengkondisikan (memberi motivasi) peserta didik agar siap untuk memulai pembelajaran. c) Guru menyampaikan tujuan pembelajaran hari ini sekaligus menginformasikan sistem evaluasi yang akan dilakukan pada pembelajaran ini. d) Guru memberi stimulan untuk merangsang anak mengulang kompetensi yang telah dipelajari dan dikembangkan sebelumnya terkait dengan kompetensi yang akan dipelajari.	15 menit
Inti	*Mengamati* : a) Peserta didik mendapat informasi tentang hukum-hukum kemagnetan dalam persoalan sehari-hari b) Peserta didik mendapat informasi tentang kuat medan magnet pada kawat berarus listrik *Menanya* : a) Peserta didik mendapat tugas untuk menyatakan hukum-hukum kemagnetan dalam persoalan sehari-hari *Mengumpulkan* *Informasi* : a) Peserta didik diminta menentukan kuat medan magnet pada kawat lurus b) Peserta didik diminta menentukan kuat medan magnet pada kawat melingkar c) Peserta didik diminta menentukan arah medan magnet pada kawat lurus *Menalar* : a) Peserta didik mendapat tugas untuk menentukan arah medan magnet oleh kawat berarus listrik *Mengomunikasikan* : a) Peserta didik mengkomunikasikan hasil pembacaan grafik b) Peserta didik menerima tanggapan dari peserta didik lain dan guru.	100 menit
Penutup	a) Guru membuat rangkuman/simpulan pelajaran. b) Guru merefleksikan kegiatan yang sudah dilaksanakan. c) Guru merencanakan kegiatan tindak lanjut dalam bentuk tugas kelompok/ perseorangan (jika diperlukan). d) Guru menyampaikan rencana pembelajaran pada pertemuan berikutnya.	10 menit

Pertemuan II ( 3 x 45 menit)

Kegiatan	Deskripsi Kegiatan	Alokasi Waktu
Pendahuluan	a) Guru membuka pelajaran dengan mengucapkan salam dilanjutkan dengan berdo’a, kemudian memeriksa presensi peserta didik. b) Guru mengkondisikan (memberi motivasi) peserta didik agar siap untuk memulai pembelajaran. c) Guru menyampaikan tujuan pembelajaran hari ini sekaligus menginformasikan sistem evaluasi yang akan dilakukan pada pembelajaran ini. d) Guru memberi stimulan untuk merangsang anak mengulang kompetensi yang telah dipelajari dan dikembangkan sebelumnya terkait dengan kompetensi yang akan dipelajari.	15 menit
Inti	*Mengamati* : a) Peserta didik mendapat informasi tentang medan magnet pada solenoide b) Peserta didik mendapat informasi tentang gaya magnetik *Menanya* : a) Peserta didik mendapat tugas untuk menyatakan medan magnet pada solenoide *Mengumpulkan* *Informasi* : a) Peserta didik diminta menentukan kuat medan magnet pada solenoide b) Peserta didik diminta menentukan gaya magnetik oleh medan magnet *Menalar* : a) Peserta didik mendapat tugas untuk menentukan kuat medan magnet pada solenoide *Mengomunikasikan* : a) Peserta didik mengkomunikasikan hasil pembacaan grafik b) Peserta didik menerima tanggapan dari peserta didik lain dan guru.	100 menit
Penutup	a) Guru membuat rangkuman/simpulan pelajaran. b) Guru merefleksikan kegiatan yang sudah dilaksanakan. c) Guru merencanakan kegiatan tindak lanjut dalam bentuk tugas kelompok/ perseorangan (jika diperlukan). d) Guru menyampaikan rencana pembelajaran pada pertemuan berikutnya.	10 menit

Pertemuan III ( 3 x 45 menit)

Kegiatan	Deskripsi Kegiatan	Alokasi Waktu
Pendahuluan	a) Guru membuka pelajaran dengan mengucapkan salam dilanjutkan dengan berdo’a, kemudian memeriksa presensi peserta didik. b) Guru mengkondisikan (memberi motivasi) peserta didik agar siap untuk memulai pembelajaran. c) Guru menyampaikan tujuan pembelajaran hari ini sekaligus menginformasikan sistem evaluasi yang akan dilakukan pada pembelajaran ini. d) Guru memberi stimulan untuk merangsang anak mengulang kompetensi yang telah dipelajari dan dikembangkan sebelumnya terkait dengan kompetensi yang akan dipelajari.	15 menit
Inti	*Mengamati* : a) Peserta didik mendapat informasi tentang prinsip kerja transformator b) Peserta didik mendapat informasi tentang efisiensi transformator *Menanya* : a) Peserta didik mendapat tugas untuk menyatakan efisiensi transformator *Mengumpulkan* *Informasi* : a) Peserta didik diminta menentukan prinsip kerja transformator b) Peserta didik diminta menentukan efisiensi transformator *Menalar* : a) Peserta didik mendapat tugas untuk efisiensi transformator *Mengomunikasikan* : a) Peserta didik mengkomunikasikan hasil pembacaan grafik b) Peserta didik menerima tanggapan dari peserta didik lain dan guru.	100 menit
Penutup	a) Guru membuat rangkuman/simpulan pelajaran. b) Guru merefleksikan kegiatan yang sudah dilaksanakan. c) Guru merencanakan kegiatan tindak lanjut dalam bentuk tugas kelompok/ perseorangan (jika diperlukan).	10 menit

H. Media, Alat/Bahan, dan Sumber Belajar

1. Alat : Komputer, LCD, transformator step up, whiteboard, spidol

2. Bahan : Kertas grafik

3. Sumber Belajar : Fisika Kelas X, XI dan XII SMK Kelompok Teknologi dan

Rekayasa, Sudirman, 2016

I. Penilaian Pembelajaran, Remedial dan Pengayaan

Kompetensi Dasar	Indikator Soal	Jenis Soal	Soal
3.14 Menerapkan hukum-hukum kemagnetan dalam persoalan sehari-hari	Menentukan kuat medan magnet pada kawat lurus	Uraian	1. Tentukan kuat medan magnet di titik yang berjarak 5 cm dari kawat lurus dan panjang berarus listrik 4 A !
	Menentukan kuat medan magnet pada kawat melingkar	Uraian	2. Sebuah kawat berbentuk melingkar jari-jarinya 10 cm dialiri arus 5 A. Tentukan kuat medan magnet di titik pusat lingkaran !
	Menghitung kuat medan magnet pada solenoide	Uraian	3. Sebuah solenoide jumlah lilitan 100 dan panjangnya 20 cm kemudian dialiri arus 4 A. Tentukan kuat medan magnet di ujung solenoide !
	Menentukan besar gaya lorentz oleh arus	Uraian	4. Sebuah kawat panjangnya 25 cm dialiri arus 4 A dalam medan magnet homogeny 0,2 tesla. Berapa gaya lorentznya ?
	Menentukan besarnya gaya lorentz oleh muatan listrik	Uraian	5. Sebuah muatan listrik 100 µC bergerak dengan kecepatan 2.10⁴ m/s dalam medan magnet 0,25 T. Berapa gaya lorentznya ?
4.14 Mendemonstrasikan percobaan yang berkaitan dengan konsep kemagnetan dan elektromagnet	Melakukan percobaan penerapan kuat medan magnet dengan trafo	Pengamatan	Pada percobaan menggunakan transformator yang mempunyai efisiensi 80%, dan lilitan primer dan sekunder 100 dan 200, jika pada bagian primer dipasang dengan daya 1000 w dan arus 2 A. Tentukan daya dan arus sekunder !
Kunci Jawaban : Uraian : 1. B = 1,6 x 10^-5 Tesla 2. B = π x 10^-5 Tesla 3. 4.π x 10^-4 Tesla 4. F = 0,2 N 5. F = 0,5 N Keterampilan: 1. Diket : Np = 100 lilitan Ns = 200 lilitan η = 80% = 0,8 Pp = 1000 w, Ip = 2 A Ditanya : Ps dan Is = ....? Jawab : Ps = 800 w Is = 0,8 Ampere

J. Teknik Penilaian

Kompetensi Dasar	Teknik Penilaian	Instrumen	SkorPenilaian
3.14. Menerapkan hukum-hukum kemagnetan dalam persoalan sehari-hari	Tes Tertulis	Soal tes tertulis	Skor maksimal =5 x 10 = 50 Nilai maks = 50 x 2 = 100
4.14. Mendemonstrasikan percobaan yang berkaitan dengan konsep kemagnetan dan elektromagnet.	Tes praktik/ unjuk kerja	Lembar soal praktik	Langkah kerja sesuai : 40 Data hasil percobaan : 20 Analisa data benar : 20 Kesimpulan benar ; 20 Skor maksimal : 100