9. sma kelas xii rpp kd 3.5;4.5 induksi faraday (karlina 1308233)

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

Nama Sekolah : SMAN 1 CikembarMata Pelajaran : FisikaKelas/Semester : XII/1Materi Pokok : Induksi FaradayAlokasi Waktu : 16 JP (4x4 JP)

A. Kompetensi Inti1. Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya2. Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli (gotong

royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan 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 ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.

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 Pencapaian Kompetensi1.1 Bertambah keimanannya dengan menyadari hubungan keteraturan dan kompleksitas alam

dan jagad raya terhadap kebesaran Tuhan yang menciptakannya1.2 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan keseimbangan perubahan medan listrik

dan medan magnet yang saling berkaitan sehingga memungkinkan manusia mengembangkan teknologi untuk mempermudah kehidupan

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 berdiskusi

2.2 Menghargai kerja individu dan kelompok dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi melaksanakan percobaan dan melaporkan hasil percobaan

3.5 Memahami fenomena induksi elektromagnetik berdasarkan percobaanIndikator:Setelah melakukan percobaan, demonstrasi, diskusi, dan tanya jawab dengan sikap ilmiah siswa mampu memahami fenomena induksi elektromagnetik

4.5 Mencipta produk sederhana dengan menggunakan prinsip induksi elektromagnetikIndikator:Setelah melakukan percobaan, demonstrasi, diskusi, dan tanya jawab dengan sikap ilmiah siswa mampu mencipta produk sederhana dengan menggunakan prinsip induksi elektromagnetik

1

C. Kegiatan PembelajaranPertemuan-1: GGL Induksi (4 JP)1. Tujuan Pembelajaran

Setelah melakukan demonstrasi, percobaan, tanya jawab, dan berdiskusi diharapkan siswa memiliki sikap ilmiah dan mampu:1) Mendeskripsikan fluks magnetic2) Menyebutkan factor-faktor yang mempengaruhi besar fluks magnetic3) Menghiting besar fluks magnetic pada kumparan4) Menyelidiki gejala gaya gerak listrik (ggl) induksi pada sebuah kumparan5) Menentukan factor-faktor yang mempengaruhi besar ggl induksi6) Menjelaskan arah arus induksi sesuai kaidah tangan kanan7) Menunjukkan fenomena hukum lenz8) Menjelaskan penerapan hukum lenz pada arah arus induksi

2. Materi Pembelajaran1) Fluks Magnetik2) GGL Induksi

Percobaan Faraday Hukum Faraday Hukum Lenz

3. Metode Pembelajaran1) Model : Problem based learning2) Metode : Demonstrasi, percobaan, tanya jawab, dan diskusi3) Pendekatan : Saintifik

4. Media, Alat, dan Sumber Belajar1) Media : Slide PowerPoint, LKS-1 (terlampir), dan animasi2) Alat dan Bahan :

a. Kumparan 1000 lilitanb. Kumparan 500 lilitanc. Batang magnet Alnicod. Papan rangkaian

e. Jembatan penghubungf. Kabel penghubung merahg. Kabel penghubung hitamh. Voltmeter

3) Sumber Belajar :a. Giancoli, Douglas. (2005). PHYSICS: Principles with Aplication. USA: 6th ed.

Pearson Prentice Hallb. Siswanto, dkk. (2009). Kompetensi Fisika Kelas XII untuk SMA/MA. Jakarta: Pusat

Perbukuan Departemen Pendidikan Nasionalc. Budianto, Joko. (2009). Fisika untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta: Pusat Perbukuan

Departemen Pendidikan Nasionald. Handayani, Sri. (2009). Fisika Kelas XII untuk SMA/MA. Jakarta: Pusat Perbukuan

Departemen Pendidikan Nasionale. Pudak Scientific, Kumpulan Panduan KIT, Laboratorium Fisika Sekolah 2 Jurusan

Pendidikan Fisika UPIf. Paul A, Tipler. (1998). Fisika untuk Sains dan Teknik. Jakarta: Erlangga

2

5. Langkah Pembelajarana) Pendahuluan (20 menit)

Pembelajaran dibuka dengan mengucapkan salam dan berdoa, kemudian guru memeriksa kehadiran siswa.

Sebagai apersepsi, siswa diberi kesempatan untuk mengingat kembali konsep tentangmedan magnetikmelalui pertanyaan yang diberikan guru, ”Apa yang dimaksud dengan garis-garis gaya magnetik?Gambarkan garis-garis gaya magnetic pada sebuah batang magnet?“

Guru menggali konsepsi awal siswa dan motivasisiswa dengan melakukan demonstrasi arus listrik dapat menghasilkan medan magnetic (Pada gambar 1.1). Ketika dalam rangkaian demonstrasi pada gambar 1.1 dihubungkan dengan baterai (sumber tegangan) dan saklar ditutup (posisi 1) maka magnet jarum pada kompas mengalami penyimpangan. Hal ini menunjukkan adanya medan magnet di sekitar arus listrik atau arus listrik dapat menghasilkan medan magnetik. Arus tersebut dinamakan arus induksi.Kemudian guru bertanya pada siswa, “Jika arus listrik dapat menghasilkan medan magnetic apakah medan magnetic juga bisa menghasilkan arus listrik? Bagaimanakah caranya agar medan magnetic juga bisa menghasilkan arus listrik?”

Gambar 1.1Demonstrasi arus listrik dapat menghasilkan medan magnetikb) Kegiatan Inti (140 Menit)

Membagi siswa ke dalam beberapa kelompok yang terdiri dari 4-5 orang setiap kelompoknya

Menyediakan alat dan bahan percobaan dan membagikan Lembar Kegiatan Siswa (LKS-1) Medan magnet disekitar arus listrik (Bahan Ajar-1)

1. Mengamati Melalui gambar 1.2 tentang fluks magnetic siswa dapat mengamatisudut yang

dibentuk antara garis normal dengan induksi magnetik.

Gambar 1.2Fluks magnetik Melalui percobaan GGL Induksi (gambar 1.2) siswa dapat

mengamatipenyimpangan pada jarum galvanometer ketika magnet batang digerakkan keluar masuk kumparan.

3

Gambar 1.3 Percobaan GGL Induksi Melalui demonstrasi hukum Lenz (gambar 1.4) siswa dapat mengamatigambar

garis-garis gaya magnet ketika magnet diam, mendekati kumparan dan menjauhi kumparan.

Gambar 1.4 Hukum Lenz pada arah arus2. Menanya

Berdasarkan fenomena yang ditampilkan siswa dibimbing untuk menanya: Apa yang terjadi ketika magnet batang digerakkan keluar-masuk dalam

kumparan? Apa yang terjadi ketika magnet batang tidak digerakkan (diam) dalam kumparan? Apa yang menyebabkan jarum galvanometer menyimpang? Apa yang dimaksud GGL Induksi? Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi besar ggl induksi? Bagaimana penerapan hukum Lenz pada arah arus induksi?

3. Mengumpulkan InformasiUntuk menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut, siswa mengumpulkan informasi dengan cara:

Melakukan percobaan ggl induksi secara berkelompok sesuai panduan pada LKS-1 (Bahan Ajar-1) dan melakukan diskusi secara berkelompok untuk menyelidiki gejala gaya gerak listrik (ggl) induksi pada sebuah kumparan dan menentukan factor-faktor yang mempengaruhi besar ggl induksi.

Melakukan tanya jawab di kelas dan studi literature mengenai definisi fluks magnetic, factor-faktor yang mempengaruhi besar fluks magnetic, definisi ggl induksi, factor-faktor yang mempengaruhi besar ggl induksi, dan penerapan hukum Lenz pada arah arus induksi.

4. MengasosiasikanBerdasarkan informasi yang telah didapat, siswa mengasosiasikanhasil pengumpulan informasi dengan cara: Mengolah data hasil percobaan ggl induksi mengenai penyelidikan atau

pembuktian bahwa di sekitar medan magnet terdapat arus listrik dan menentukan factor-faktor yang mempengaruhi besar ggl induksi.

Merumuskan hasil tanya jawab di kelas dan studi literature mengenai definisi fluks magnetic, factor-faktor yang mempengaruhi besar fluks magnetic, definisi

4

ggl induksi, factor-faktor yang mempengaruhi besar ggl induksi, dan penerapan hukum Lenz pada arah arus induksi.

5. Mengkomunikasikan Masing-masing kelompok membuat laporan tertulis dan mempresentasikan hasil

percobaan ggl induksi, tanya jawab, dan diskusitentang ggl induksi serta merespon pertanyaan/sanggahan yang dikemukakan oleh kelompok siswa lainnya.

Guru menyampaikan penguatan dan koreksi mengenaimateri ajar, hasil demonstrasi, hasil percobaan, tanya jawab, dan diskusi yang dilakukan mengenaiggl induksi.

c) Kegiatan penutup (20 menit) Guru memberikan kesempatan pada siswa untuk menyampaikan kesimpulan dan

refleksi tentang pembelajaran hari ini yang berkaitan dengan ggl induksi. Siswa diinstruksikan untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan formatif berikut:

1 Sebutkan definisi fluks magnetic?2 Apa saja factor-faktor yang mempengaruhi besar fluks magnetic?3 Sebutkan definisi ggl induksi?4 Apa saja factor-faktor yang mempengaruhi besar ggl induksi?5 Gambarkan dan jelaskan penerapan hukum Lenz pada arah arus induksi?

Guru memberikan tugas mandiritentang ggl induksi sebagai Bahan Ajar 2dan menutup pembelajaran dengan berdoa dan mengucapkan salam.

6 Penilaian Proses1) Penilaiansikap

Dilaksanakan secara terpadu selama proses pembelajaran dengan menggunakan format observasi penilaian sikap sebagai berikut:Format Observasi Penilaian SikapBerilah tanda checklist (√) pada kolom Ya jika sikap siswa teramati atau pada kolom Tidak jika sikap siswa tidak teramati.

No Nama Siswa Aspek yang dinilai

Sikap yang teramati TeramatiYa Tidak

1 Rasa ingin tahu Mengajukan pertanyaan baik kepada guru maupun teman sejawat

2 Kejujuran Menuliskan jawaban dari pertanyaan pada LKS sesuai apa adanya

3 Kedisiplinan Mengumpulkan LKS tepat waktu sesuai jadwal yang ditetapkan

2) Penilaian KinerjaDilaksanakan pada saat siswa melakukan percobaan dengan menggunakan pedoman observasi penilaian kinerja melakukan percobaan dan rubrik sebagai berikut:Pedoman observasi penilaian kinerja melakukan percobaan:

No Aspek yang dinilai Nilai1 2 3

1 Menggunakan alat ukur (voltmeter)2 Merangkai alat percobaan ggl induksi3 Melakukan pengamatan4 Mengolah data hasil pengamatan5 Menarik kesimpulan

5

Total skorRubrik

Aspek yang dinilai

Penilaian1 2 3

Menggunakan alat ukur (voltmeter)

Menggunakan alat tidak benar

Menggunakan alat benar, tetapi tidak rapi atau tidak memperhatikan keselamatan kerja

Menggunakan alat benar, rapi, dan memperhatikan keselamatan kerja

Merangkai alat percobaan ggl induksi

Merangkai alat tidak sesuai prosedur percobaan

Merangkai alat sesuai prosedur percobaan tapi masih ada kesalahan

Merangkai alat sesuai prosedur percobaan dan benar

Melakukan pengamatan

Pengamatan tidak cermat

Pengamatan cermat, tetapi mengandung interpretasi

Pengamatan cermat dan bebas interpretasi

Mengolah data hasil pengamatan

Data tidak lengkap Data lengkap, tetapi tidak terorganisir, atau ada yang salah tulis

Data lengkap, terorganisir, dan ditulis dengan benar

Menarik kesimpulan

Tidak benar atau tidak sesuai tujuan

Sebagian kesimpulan ada yang salah atau tidak sesuai tujuan

Semua benar atau sesuai tujuan

Bahan Ajar-1 :Lembar Kegiatan Siswa-1 (Terlampir)Bahan Ajar-2 : Tugas Mandiri-1Kerjakan tugas berikut dengan benar!

1. Garis-garis gaya magnet dengan kerapatan 5 wb/m2 menembus bidang seluas 20 cm2. Tentukan fluks magnet jika arah garis gaya terhadap normal membentuk sudut 0o?

2. Sebuah kumparan terdiri dari 100 lilitan. Di dalam kumparan tersebut terjadi perubahan fluks magnet dari 0,5 Wb menjadi nol dalam waktu 0,01 sekon. Berapakah besar ggl induksi pada kumparan!

3. Magnet batang digerakkan masuk dan keluar kumparan seperti pada gambar. Tentukan arah arus induksi yang terjadi pada kawat!

6

Pertemuan-2: Induktansi (4 JP)1. TujuanPembelajaran

Setelah melakukan percobaan, tanya jawab, ceramah bermakna, dan berdiskusi diharapkan siswa memiliki sikap ilmiah dan mampu:1) Mendeskripsikan induktansi diri2) Menyebutkan factor-faktor yang mempengaruhi besar induktansi diri3) Menghitung induktansi diri4) Menjelaskan energy yang tersimpan di dalam kumparan (induktor)5) Menghitung energy yang tersimpan di dalam kumparan (induktor)6) Mendeskripsikan induktansi diri solenoid dan toroida7) Menyebutkan factor-faktor yang mempengaruhi besar induktansi diri solenoid dan

toroida8) Menghitung induktansi diri solenoida9) Mendeskripsikan induktansi kumparan dalam bahan10)Menyebutkan factor-faktor yang mempengaruhi besar induktansi kumparan dalam

bahan11)Mendeskripsikan indutansi silang/bersama12)Menyebutkan factor-faktor yang mempengaruhi besar induktansi silang/bersama

2. Materi Pembelajaran1) Induktansi diri

Energi yang tersimpan di dalam kumparan (induktor)2) Induktansi diri solenoida dan toroida3) Induktansi kumparan dalam bahan4) Induktansi silang/bersama

3. Metode Pembelajaran1) Model : Problem based learning 2) Metode : Tanya jawab, demonstrasi, percobaan, ceramah bermakna, dan diskusi3) Pendekatan : Saintifik

4. Media, Alat, dan Sumber Belajar1) Media : Slide Power Point, animasi, dan LKS-2 (terlampir)2) Alatdanbahan :

a. Kumparan 1000 lilitanb. Inti besi Ic. Papan rangkaiand. Jembatan penghubunge. Saklar 1 kutub

f. Kabel penghubung merahg. Kabel penghubung hitamh. Lampu neon 60Vi. Baterai

3) Sumber Belajara. Giancoli, Douglas. (2005). PHYSICS: Principles with Aplication. USA: 6th ed.




Departemen Pendidikan Nasional7

e. Pudak Scientific, Kumpulan Panduan KIT, Laboratorium Fisika Sekolah 2 Jurusan Pendidikan Fisika UPI

f. Paul A, Tipler. (1998). Fisika untuk Sains dan Teknik. Jakarta: Erlangga5. Langkah-langkah Pembelajaran

a. Pendahuluan (20 menit) Guru membuka pembelajaran dengan mengucapkan salam, berdoa, memeriksa

kehadiran siswa, dan mengatur tempat duduk secara berkelompok. Sebagai apersepsi, siswa diberi kesempatan untuk mengingat kembali konsep fluks

magnetic dan ggl induksi dengan memberikan pertanyaan kepada siswa, “Sebutkan definisi fluks magnetic? Faktor apa saja yang mempengaruhi fluks magnetic? Bagaimanakah hubungan fluks magnetic dengan ggl induksi?”

Sebagai penggalian konsepsi awal dan motivasi, guru menunjukkan demonstrasi sebuah rangkaian listrik yang terdiri dari satu buah lampu, satu buah inductor (kumparan), sumber tegangan (bisa batu baterai atau catu daya), satu buah saklar, dan beberapa kabel penghubung. Guru memberikan kesempatan kepada siswa untuk menjawab pertanyaan tentang, ”Apa yang terjadi pada lampu ketika saklar ditutup? Perhatikan lampu, sekarang apa yang terjadi pada lampu kalau saklarnya dibuka? Apa fungsi inductor (kumparan) yang ada dalam rangkaian tersebut?”

b. Kegiatan inti (140 menit)1) Mengamati

Melalui percobaan induktansi diri (LKS-2) siswa mengamatikeadaan lampu neon (terang, redup, atau padam) ketika saklar ditutup dan dibuka dengan menggunakan inti besi yang dimasukkan ke dalam kumparan dan tanpa inti besi.

Melalui gambar 2.2 a) tentang berbagai macam kumparan, gambar 2.2 b) solenoida dan toroida, dan gambar 2.2 c) tentang induktansi bersama siswa mengamatibentuk kumparan dan jumlah lilitan pada kumparan.

a) b)

c)Gambar 2.2a)Berbagai macam kumparan, b)solenoid dan toroida, dan c)induktansi bersama

2) MenanyaBerdasarkan fenomena yang ditampilkan, siswa dibimbing untuk menanya: Kapan lampu neon menyala? Apa fungsi dari inti besi tersebut? Apa perbedaan nyala lampu neon ketika pada rangkaian ada kumparan dengan

tidak ada kumparan?

8

http://2.bp.blogspot.com/-pM1ypi67ypk/UXBXVZni85I/AAAAAAAARp4/77cGiy28xrQ/s1600/kumparan-1942013.jpg

http://1.bp.blogspot.com/-G6mrqeXDnHE/UXBXW7Cgs_I/AAAAAAAARqM/Z-PdU3n9DrI/s1600/toroida-1942013.jpg

http://2.bp.blogspot.com/-xqtb-Kyfiw8/UXBXRzkQmcI/AAAAAAAARo8/vh_r4Fm7jpE/s1600/Perubahan-arus-di-salah-satu-kumparan-akan-menginduksi-arus-pada-kumparan-yang-lain.jpg

Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi besar induktansi diri? Bagaimana menentukan besar energy yang tersimpang di dalam kumparan

(induktor)? Bagaimana menentukan besar induktansi diri solenoid dan toroida? Faktor apa saja yang mempengaruhi besar induktansi kumparan dalam bahan? Sebutkan perbedaan induktansi diri dengan induktansi bersama?

3) Mengumpulkan InformasiUntuk menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut, siswa mengumpulkan Informasi dengan cara: Melakukan percobaan induktansi diri secara berkelompok sesuai panduan pada

LKS-2 (Bahan Ajar-1) dan melakukan diskusi secara berkelompok untuk menyelidiki gejala induktansi diri (ggl induksi pada kumparan).

Melakukan tanya jawab di kelas, diskusi, dan studi literature mengenai konsep induktansi diri, factor-faktor yang mempengaruhi besar induktansi diri, perumusan induktansi diri, perumusan energi yang tersimpan di dalam kumparan (induktor), perumusan induktansi diri solenoida dan toroida, factor-faktor yang mempengaruhi besar induktansi diri solenoida dan toroida, perumusan induktansi kumparan dalam bahan, factor-faktor yang mempengaruhi besar induktansi kumparan dalam bahan, perumusan induktansi silang/bersama, dan factor-faktor yang mempengaruhi besar induktansi silang/bersama.

4) MengasosiasikanBerdasarkan informasi yang telah didapat, siswa mengasosiasikanhasil pengumpulan informasi dengan cara: Mengolah data hasil percobaan induktansi diri secara berkelompok sesuai

panduan pada LKS-2 (Bahan Ajar-1) dalam bentuk tabel 2.1, menjawab pertanyaan pada LKS-2, dan melakukan diskusi secara berkelompok untuk menyelidiki gejala induktansi diri (ggl induksi pada kumparan).

Merumuskan hasil tanya jawab di kelas, diskusi, dan studi literature mengenai konsep induktansi diri, factor-faktor yang mempengaruhi besar induktansi diri, perumusan induktansi diri, perumusan energi yang tersimpan di dalam kumparan (induktor), perumusan induktansi diri solenoida dan toroida, factor-faktor yang mempengaruhi besar induktansi diri solenoida dan toroida, perumusan induktansi kumparan dalam bahan, factor-faktor yang mempengaruhi besar induktansi kumparan dalam bahan, perumusan induktansi silang/bersama, dan factor-faktor yang mempengaruhi besar induktansi silang/bersama.

5) Mengkomunikasikan Masing-masing kelompok membuat laporan tertulis dan mempresentasikan hasil

percobaan induktansi diri, diskusitentang induktansi (induktansi diri, energy yang tersimpan di dalam kumparan, induktansi diri solenoid dan toroida, induktansi kumparan dalam bahan, induktansi silang/bersama), serta merespon pertanyaan/sanggahan yang dikemukakan oleh kelompok siswa lainnya.

Guru menyampaikan penguatan dan koreksi mengenaimateri ajar, hasil demonstrasi, hasil percobaan, tanya jawab, dan diskusi yang dilakukan mengenaiinduktansi (induktansi diri, energy yang tersimpan di dalam kumparan,

9

induktansi diri solenoid dan toroida, induktansi kumparan dalam bahan, induktansi silang/bersama).

c. Penutup (20 menit) Siswa diberikan kesempatan untuk membuat rangkuman dan melakukan refleksi

terhadap pengalaman belajar yang telah dilakukan. Siswa mengerjakan beberapa soal uraian sebagai tes formatif:

1. Sebutkan factor-faktor yang mempengaruhi induktansi diri?2. Jelaskan energy yang tersimpan di dalam kumparan (induktor)?3. Factor-faktor apa saja yang mempengaruhi besar induktansi silang/bersama?

Guru menginformasikan tugas mandiri (Bahan Ajar-2) tentang induktansi dan materi pelajaran untuk pertemuan yang akan datang adalah transformator/trafo, kemudian menutup pembelajaran dengan berdoa dan mengucapkan salam.

6. Penilaian Proses1) Penilaiansikap









1 Merangkai alat percobaan induktansi diri2 Melakukan pengamatan3 Mengolah data hasil percobaan4 Menarik kesimpulan

Total skor

RubrikAspek yang

dinilaiPenilaian

1 2 3Merangkai alat percobaan

Merangkai alat tidak sesuai prosedur

Merangkai alat sesuai prosedur percobaan

Merangkai alat sesuai prosedur percobaan

10

induktansi diri percobaan tapi masih ada kesalahan

dan benar





Mengolah data hasil percobaan



Menarik kesimpulan





1. Sebuah inductor terbuat dari kumparan kawat dengan 50 lilitan. Panjang kumparan 5 cm dengan luas penampang 1 cm2. Hitunglah induktansi inductor?

2. Dari soal nomor 1 hitunglah besar energi yang tersimpan dalam inductor bila kuat arus yang mengalir 2 A!

3. Ggl sesaat 50 volt yang menerobos kumparan A menyebabkan arus pada kumparan A bertambah dengan laju 20 m/s. Berapakah induktansi diri kumparan A!

Pertemuan-3: Transformator atau Trafo (4 JP)1. Tujuan Pembelajaran

Setelah mengamati demonstrasi, melakukan percobaan, tanya jawab, dan berdiskusi diharapkan siswa mampu: 1) Mendeskripsikan karakteristik trafo step up2) Mendeskripsikan karakteristik trafo step down

11

3) Menyebutkan definisi trafo ideal4) Menentukan hubungan tegangan dan jumlah lilitan pada trafo5) Menentukan efisiensi pada trafo6) Menjelaskan prinsip kerja trafo7) Menyebutkan syarat berlakunya trafo ideal8) Menjelaskan alat-alat yang menggunakan trafo

2. Materi Pembelajaran1) Macam-macam transformator (trafo)

Trafo step up Trafo step down

2) Transformator ideal3) Efisiensi trafo4) Prinsip kerja trafo5) Penggunaan trafo

Power supply (catu daya) Adaptor (penyearah arus) Transmisi daya listrik jarak jauh

3. Metode Pembelajaran1) Model : Problem Based Learning2) Metode : Percobaan, diskusi, dan tanya jawab3) Pendekatan : Saintifik

4. Media, Alat, dan Sumber Belajar1) Media : Slide Power Point, LKS-3, dan animasi2) Alat dan bahan :

a. Kumparan 1000 lilitanb. Inti besi Uc. Inti besi Id. Kumparan 500 lilitane. Papan rangkaianf. Jembatan penghubung

g. Saklar 1 kutubh. Kabel penghubung merahi. Kabel penghubung hitamj. Multimeter k. Catu daya

3) Sumber belajar :a. Giancoli, Douglas. (2005). PHYSICS: Principles with Aplication. USA: 6th ed.




Departemen Pendidikan Nasionale. Pudak Scientific, Kumpulan Panduan KIT, Laboratorium Fisika Sekolah 2 Jurusan

Pendidikan Fisika UPIf. Paul A, Tipler. (1998). Fisika untuk Sains dan Teknik. Jakarta: Erlangga

5. Langkah-langkah Pembelajarana) Pendahuluan (20 menit)

12

Guru membuka pembelajaran dengan menjawab salam dari siswa, berdoa, dan memeriksa kehadiran siswa.

Sebagai apersepsi, guru memberi siswa kesempatan untuk mengingat kembali tentang hukum Faraday dan daya dengan mengajukan beberapa pertanyaan, “Sebutkan isi dari hukum faraday? Tuliskan persamaan matematis dari hukum Faraday? Sebutkan factor-faktor yang mempengaruhi besarnya daya?”

Guru menggali konsepsi awal dan motivasi siswa dengan menyajikan gambar 3.1 tentang baterai dan PLN dan memberikan beberapa pertanyaan ke siswa, “Apa bedanya arus listrik yang ditimbulkan oleh sebuah baterai dengan arus listrik dari PLN? Dan menggunakan alat apakah arus listrik dari pembangkit listrik yang bertegangan besar dapat digunakan di rumah-rumah dengan tegangan kecil?”

Gambar 3.1 Baterai dan PLNb) Kegiatan inti (140 menit)

1. Mengamati Melalui gambar 3.2 tentang trafo siswa dapatmengamatikumparan primer dan

kumparan sekunder pada trafo.

Gambar 3.2 trafo Melalui percobaan transformator (LKS-3) siswa mengamatipenyimpangan jarum

pada voltmeter untuk kumparan primer dan kumparan sekunder.2) Menanya

Berdasarkan fenomena yang ditampilkan, siswa dibimbing untuk menanya: Apa bedanya trafo step up dengan trafo step down? Apa yang dimaksud dengan trafo ideal? Bagaimana hubungan tegangan dan jumlah lilitan pada trafo? Bagaimana cara menentukan efisiensi pada trafo? Jelaskan prinsip kerja dari trafo? Sebutkan alat-alat yang menggunakan trafo?

3) Mengumpulkan InformasiUntuk menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut, siswa mengumpulkan Informasi dengan cara: Melakukan diskusi, tanya jawab, dan studi literature di kelas mengenai

karakteristik trafo step up, karakteristik trafo step down, definisi trafo ideal, hubungan tegangan dan jumlah lilitan pada trafo, perumusan efisiensi pada trafo, prinsip kerja trafo, syarat berlakunya trafo ideal, dan contoh alat-alat yang menggunakan trafo (catu daya/power supply, adaptor, dan lain-lain)

13

Melakukan percobaan transformator/trafo secara berkelompok sesuai panduan pada LKS-3 (Bahan Ajar-1) dan melakukan diskusi secara berkelompok untuk mempelajari prinsip kerja sebuah transformator.

4) MengasosiasikanBerdasarkan informasi yang telah didapat, siswa mengasosiasikanhasil pengumpulan informasi dengan cara: Merumuskan hasil tanya jawab di kelas, diskusi, dan studi literature mengenai

karakteristik trafo step up, karakteristik trafo step down, definisi trafo ideal, hubungan tegangan dan jumlah lilitan pada trafo, perumusan efisiensi pada trafo, prinsip kerja trafo, syarat berlakunya trafo ideal, dan contoh alat-alat yang menggunakan trafo (catu daya/power supply, adaptor, dan lain-lain).

Mengolah data hasil percobaan transformator secara berkelompok sesuai panduan pada LKS-3 (Bahan Ajar-1) dalam bentuk tabel 3.1, menjawab pertanyaan pada LKS-3, dan melakukan diskusi secara berkelompok untuk mempelajari prinsip kerja sebuah transformator.

5) Mengkomunikasikan Masing-masing kelompok mempresentasikan hasil diskusi, tanya jawab, dan

pengamatan pada kegiatan yang tercantum dalam LKS-3tentang percobaan transformator dan saling memberikan tanggapan serta sanggahan kepada kelompok lain yang tampil mempresentasikan.

Guru menyampaikan penguatan dan koreksi mengenai proses belajar mengajar maupun materi ajar yang berkaitan dengan transformator.

c) Penutup (20 menit) Siswa diberi kesempatan untuk membuat rangkuman dan melakukan refleksi

terhadap pengalaman belajar yang telah dilakukan. Siswa diberi kesempatan untuk bertanya mengenai hal-hal yang kurang dimengerti

pada pembelajaran hari ini tentang transformator. Siswa mengerjakan beberapa soal uraian sebagai tes formatif:

1 Sebutkan perbedaan dari trafo step up dengan trafo step down?2 Jelaskan prinsip kerja dari sebuah transformator?3 Sebutkan contoh alat-alat yang menggunakan trafo?

Guru menginformasikan Tugas Mandiri-3 (Bahan Ajar-2)dan materi untuk pertemuan yang akan datang adalah generator dan motor listrik kemudian guru menutup pembelajaran dengan doa serta mengucapkan salam.

6. Penilaian Proses1) Penilaiansikap





14





1 Menggunakan alat ukur (voltmeter)2 Merangkai alat percobaan transformator3 Melakukan pengamatan4 Mengolah data hasil percobaan5 Menarik kesimpulan

Total skorRubrik

Aspek yang dinilai

Penilaian1 2 3

Menggunakan alat ukur (voltmeter)

Menggunakan alat tidak benar

Menggunakan alat benar, tetapi tidak rapi atau tidak memperhatikan keselamatan kerja

Menggunakan alat benar, rapi, dan memperhatikan keselamatan kerja

Merangkai alat percobaan transformator

Merangkai alat tidak sesuai prosedur percobaan

Merangkai alat sesuai prosedur percobaan tapi masih ada kesalahan

Merangkai alat sesuai prosedur percobaan dan benar





Mengolah data hasil percobaan



Menarik kesimpulan





1. Perbandingan jumlah lilitan primer dan sekunder sebuah trafo adalah 10:1. Kumparan primer trafo dihubungkan dengan sumber tegangan 220 V dengan arus 0,5 A. Berapakah tegangan output trafo!

2. Dari soal nomor 1 jika arus outputnya 2,5 A, berapakah efisiensi trafo?3. Sebutkan 3 contoh alat-alat yang menggunakan trafo?

Pertemuan-4: Generator dan Motor Listrik (4 JP)1. Tujuan Pembelajaran

Setelah melakukan tanya jawab dan berdiskusi diharapkan siswa mampu: 1) Menyebutkan bagian-bagian generator arus bolak-balik (AC)

15

2) Mendeskripsikan karakteristik generator AC3) Menjelaskan prinsip kerja generator AC4) Menyebutkan factor-faktor yang mempengaruhi ggl induksi pada generator AC5) Menyebutkan bagian-bagian generator arus searah (DC)6) Mendeskripsikan karakteristik generator DC7) Menjelaskan prinsip kerja generator DC8) Menyebutkan factor-faktor yang mempengaruhi ggl induksi pada generator DC9) Menyebutkan bagian-bagian motor listrik10) Mendeskripsikan karakteristik motor listrik11) Menjelaskan prinsip kerja motor listrik12) Menentukan besar momen kopel pada motor listrik13) Membuat motor listrik sederhana

2. Materi Pembelajaran1) Generator arus bolak-balik/Alternator (AC)

Bagian-bagian generator AC Karakteristik generator AC Prinsip kerja generator AC Perumusan ggl induksi pada generator AC

2) Generator arus searah (DC) Bagian-bagian generator DC Karakteristik generator DC Prinsip kerja generator DC Perumusan ggl induksi pada generator DC

3) Motor listrik Bagian-bagian motor listrik Karakteristik motor listrik Prinsip kerja motor listrik Perumusan momen kopel pada motor listrik Membuat motor listrik sederhana

3. Metode Pembelajaran1) Model : Problem Based Learning2) Metode : Diskusi, ceramah bermakna, dan tanya jawab3) Pendekatan : Saintifik

4. Media, Alat, dan Sumber Belajar1) Media : Slide Power Point dan animasi2) Alat dan bahan : -3) Sumber belajar :

a. Giancoli, Douglas. (2005). PHYSICS: Principles with Aplication. USA: 6th ed. Pearson Prentice Hall

b. Siswanto, dkk. (2009). Kompetensi Fisika Kelas XII untuk SMA/MA. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional

c. Budianto, Joko. (2009). Fisika untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional

d. Handayani, Sri. (2009). Fisika Kelas XII untuk SMA/MA. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional

16

e. Paul A, Tipler. (1998). Fisika untuk Sains dan Teknik. Jakarta: Erlangga5. Langkah-langkah Pembelajaran

a) Pendahuluan (20 menit) Guru membuka pembelajaran dengan menjawab salam dari siswa, berdoa, dan

memeriksa kehadiran siswa. Sebagai apersepsi, guru memberi siswa kesempatan untuk mengingat kembali

tentang gaya Lorentz dan hukum faradaydengan mengajukan pertanyaan, “Apa yang dimaksud dengan gaya Lorentz? Gambarkan arah arus, arah induksi magnetic, dan arah gaya Lorentz sesuai dengan kaidah tangan kanan? Jelaskan dan tuliskan persamaan hukum faraday?”

Guru menggali konsepsi awal dan motivasi siswa tentang generator AC dan generator DC dengan menampilkan animasi pada gambar 4.1 dan menyajikan pertanyaan ke siswa, “Berdasarkan animasi tersebut, Sebutkan perbedaan generator AC dengan generator DC?”

Gambar 4.1 Perbedaan generator AC dan generator DCb) Kegiatan inti (140 menit)

1. Mengamati Melalui animasi generator AC dan DC pada gambar 4.2 dengan melakukan dua

kondisi. Pertama, mengubah-ubah besar induksi magnetic sedangkan kecepatan sudutnya konstan. Kedua induksi magnetic konstan sedangkan kecepatan sudutnya diubah-ubah. Siswa mengamatikumparan yang berputar (rotor), arah arus listrik, cahaya lampu, dan bentuk gelombang yang dihasilkan dari grafik hubungan ggl induksi terhadap waktu.

Gambar 4.2 Generator AC dan Generator DC Melalui gambar 4.3 tentang motor listrik siswa mengamatibagian-bagian dari

motor listrik.

Gambar 4.3 Motor listrik2. Menanya

Berdasarkan fenomena yang ditampilkan, siswa dibimbing untuk menanya: Sebutkan bagian-bagian dari generator AC dan generator DC? Bagaimanakah cahaya lampu yang dihasilkan pada generator AC dan generator

DC jika kecepatan sudutnya konstan dan induksi magnetiknya diubah-ubah?17

Bagaimanakah cahaya lampu yang dihasilkan pada generator AC dan generator DC jika kecepatan sudutnya diubah-ubah dan induksi magnetiknya konstan?

Bagaimanakah prinsip kerja dari motor listrik? Bagaimana menentukan momen kopel pada motor listrik? Bagaimana cara membuat motor listrik sederhana?

3. Mengumpulkan InformasiUntuk menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut, siswa mengumpulkan Informasi dengan cara: Melakukan diskusi, tanya jawab, dan studi literature di kelas mengenai bagian-

bagian dari generator AC, karakteristik generator AC, prinsip kerja generator AC, factor-faktor yang mempengaruhi besar ggl induksi pada generator AC, bagian-bagian dari generator DC, karakteristik generator DC, prinsip kerja generator DC, dan factor-faktor yang mempengaruhi besar ggl induksi pada generator DC.

Melakukan diskusi, tanya jawab, dan studi literature mengenai bagian-bagian dari motor listrik, karakteristik motor listrik, prinsip kerja motor listrik, dan factor-faktor yang mempengaruhi momen kopel pada motor listrik.

4. MengasosiasikanBerdasarkan informasi yang telah didapat, siswa mengasosiasikanhasil pengumpulan informasi dengan cara: Merumuskan hasil diskusi, tanya jawab di kelas, dan studi literature mengenai

bagian-bagian dari generator AC, karakteristik generator AC, prinsip kerja generator AC, factor-faktor yang mempengaruhi besar ggl induksi pada generator AC, bagian-bagian dari generator DC, karakteristik generator DC, prinsip kerja generator DC, dan factor-faktor yang mempengaruhi besar ggl induksi pada generator DC.

Merumuskan hasil diskusi, tanya jawab di kelas, dan studi literature mengenai bagian-bagian dari motor listrik, karakteristik motor listrik, prinsip kerja motor listrik, dan factor-faktor yang mempengaruhi momen kopel pada motor listrik.

5. Mengkomunikasikan Masing-masing kelompok mempresentasikan hasil diskusi, tanya jawab, dan studi

literature mengenai generator dan motor listrik serta saling memberikan tanggapan dan sanggahan kepada kelompok lainnya.

Guru menyampaikan penguatan dan koreksi mengenai proses belajar mengajar maupun materi ajar yang berkaitan dengan generator dan motor listrik.

c) Penutup (20 menit) Siswa diberi kesempatan untuk membuat rangkuman dan melakukan refleksi

terhadap pengalaman belajar yang telah dilakukan. Siswa diberi kesempatan untuk bertanya mengenai hal-hal yang kurang dimengerti

pada pembelajaran hari ini tentang generator dan motor listrik. Siswa mengerjakan beberapa soal uraian sebagai tes formatif:

1. Sebutkan karakteristik dari generator AC?2. Jelaskan prinsip kerja dari generator DC?3. Sebutkan factor-faktor yang mempengaruhi momen kopel pada motor listrik?

18

Guru menginformasikan Tugas Mandiri-4 (Bahan Ajar-1)dan ulangan harian tentang induksi Faraday untuk pertemuan yang akan datang kemudian menutup pembelajaran dengan doa serta mengucapkan salam.

6. Penilaian SikapDilaksanakan secara terpadu selama proses pembelajaran dengan menggunakan format observasi penilaian sikap sebagai berikut:Format Observasi Penilaian SikapBerilah tanda checklist (√) pada kolom Ya jika sikap siswa teramati atau pada kolom Tidak jika sikap siswa tidak teramati.






Bahan Ajar-1 : Tugas Mandiri-4Kerjakan tugas berikut dengan benar!1. Jelaskan prinsip kerja generator AC!2. Sebuah generator terdiri dari kumparan 100 lilitan, medan magnet 0,5 T, dan luas penampang

kumparannya 400 cm2. Kumparan diputar dengan kelajuan sudut 250 rad/s. Tentukan ggl induksi maksimum yang dihasilkan generator?

3. Buatlah motor listrik sederhana secara berkelompok dengan alat dan bahan terdiri dari kabel tembaga beremail, 2 buah kabel tembaga biasa 0,8 mm panjang 5 cm, satu buah batang magnet, 2 buah baterai 1,5 Volt, 2 buah kabel penghubung capit buaya, Styrofoam, cuttter, spidol, tusuk gigi, dan isolasi. Jelaskan cara pembuatannya dan kumpulkan motor listrik sederhana secara berkelompok pada pertemuan yang akan datang!

Pertemuan-5 : Penilaian diri dan ulangan harian (+2 JP)1. Penilaian Tugas Mandiri

Dilaksanakan pada saat tugas mandiri selesai dikerjakan, untuk kunci jawaban dan skornya:

19

Pedoman penilaian tugas mandiri (untuk pertemuan-1)No Kunci jawaban Skor

1 10-2 wb 402 5 KV 403 Berlawanan lalu searah putaran jarum jam 20

Total skor 100 Pedoman penilaian tugas mandiri (untuk pertemuan-2)

No Kunci jawaban Skor

1 6,28 µH 302 12,56 µJ 303 2,5 H 40



1 22 V 302 50% 403 Catu daya/power supply, adaptor, dan transmisi daya

listrik jarak jauh.30



1 Prinsip kerja generator AC adalah hukum Faraday. Induksi magnetic B konstan. Akan tetapi bila kumparan diputar, maka fluks magnet akan berubah karena perubahan garis gaya yang dilingkupi kumparan. Kumparan yang diputar ini disebut rotor dan magnet tetap yang menimbulkan induksi magnetic disebut stator.

25

2 500 V 253 Cara membuat motor listrik sederhana dan hasilnya 50

Total skor 100

2. Penilaian DiriDilaksanakan sebelum ulangan harian dengan menggunakan lembar penilaian diri dan rubrik sebagai berikut:

Lembar Penilaian DiriNo Pernyataan Nilai

Ya Tidak1 Saya memahami dengan baik konsep fluks magnetik

20

2 Saya bisa menyebutkan factor-faktor yang mempengaruhi fluks magnetik3 Saya memahami dengan baik konsep ggl induksi4 Saya bisa menyebutkan factor-faktor yang mempengaruhi ggl induksi5 Saya memahami dengan baik hukum Lenz6 Saya memahami dengan baik konsep induktansi diri7 Saya memahami dengan baik konsep induktansi silang/bersama8 Saya memahami dengan baik prinsip kerja transformator (trafo)9 Saya memahami dengan baik prinsip kerja generator AC maupun generator DC10 Saya memahami dengan baik prinsip kerja motor listrik

TotalRubrik:Rentangan nilai yang digunakan antara 1 dan 2.Jika jawaban YA diberi skor 2 dan jika TIDAK diberi skor 1. Kriteria penilaiannya adalah sebagai berikut:Rentang nilai antara:

0-5 dikategorikan tidak positif 6-10 dikategorikan kurang positif 11-15 dikategorikan positif 16-20 dikategorikan sangat positif

3. Ulangan HarianDilaksanakan setelah penilaian diri, dengan menggunakan instrumen tes berbentuk uraian yang disusun berdasarkan kisi-kisi sebagai berikut:

21

KISI-KISI ULANGAN HARIANIndikator Soal No

SoalBentuk

soalAspek Soal Kunci

JawabanC1 C2 C3 C4 C5 C6Menghitung besar ggl induksi antara kedua ujung penghantar

1 Uraian x Sebuah penghantar dengan panjang 20 cm digerakkan memotong tegak lurus medan magnet 5 T dengan kelajuan 10 m/s. besar ggl induksi antara kedua ujung penghantar adalah… .

10 V

Menentukan besar ggl imbas 2 Uraian x Sebuah toroida ideal, hampa, mempunyai lilitan 1000 lilitan dan jari-jari rata-ratanya 0,5 m. Kumparan yang terdiri atas 5 lilitan dililitkan pada toroida tersebut. Penampang lintang toroida 2 x 10-3 m2 dan arus listrik pada kawat toroida berubah dari 7A menjadi 9A dalam satu detik maka didalam kumparan timbul ggl imbas yang besarnya (dalam µV)!

8

Menghitung energi yang tersimpan pada induktor

3 Uraian x Sebuah inductor memiliki induktansi 50 mH. Pada inductor tersebut mengalir arus 10 A. Energi yang tersimpan pada inductor tersebut adalah… .

2,50 J

Menentukan arus keluaran/arus sekunder pada trafo

4 Uraian x Perbandingan jumlah lilitan kawat pada kumparan primer dan sekunder sebuah transformator adalah 1 : 4. Tegangan dan kuat arusnya masing-masing 10 V dan 2 A. Jika daya rata-rata yang berubah menjadi kalor pada transformator tersebut adalah 4W dan tegangan keluarannya 40 V, arus keluarannya sebesar… .

0,4 A

Menentukan kelajuan sudut agar ggl maksimumnya menjadi 2 kali semula

5 Uraian x Kumparan berbentuk lingkaran dengan jari-jari 10 cm berada di dala medan magnet 20 mT. Kumparan terdiri dari 15 lilitan.. Jika kumparan dialiri arus listrik 5,0 A, agar ggl maksimumnya menjadi 2 kali semula, berapakah kelajuan sudut yang harus diberikan?

500 rad/s

Mengetahui;Kepala Sekolah,

DRS. SHODIQ,M.M.PDNIP. 19621217 198903 1 005

Cikembar, 01 Juli 2015Guru Bidang Studi,

ELI PRIYATNA,S.PDNIP. 19720409 201410 1 001

22

9. sma kelas xii rpp kd 3.5;4.5 induksi faraday (karlina 1308233)

Education

Transcript of 9. sma kelas xii rpp kd 3.5;4.5 induksi faraday (karlina 1308233)