BAB V KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan Berdasarkan data analisis deskriptif dan asosiatif-inferensial yang telah dilakukan, diperoleh: a) Kemampuan guru dalam mengelola pembelajaran dengan menerapakan pendekatan inkuiri terbimbing yang mencakup perencanaan, pelaksanaan, dan evaluasi pembelajaran tergolong dalam kategori baik dengan skor ratarata dari masing-masing aspek adalah 3,88, 3,67, dan 4,00. b) Ketuntasan indikator hasil belajar (KIHB) yang mencakup IHB kognitif, IHB proses, IHB afekktif, dan IHB psikomotor semuanya berada pada kategori tuntas. c) Ketuntasan Tes Hasil Belajar (KHB) yang mencakup HB, HB proses, HB afektif, dan HB psikomotor, semuanya termasuk dalam dalam kategori tuntas. d) Koefisen korelasi antara kecerdasan emosional dengan hasil belajar sebesar 0,37 dengan kategori lemah. Dan juga diperoleh nilai R Square atau koefisien determinasi (KD) sebesar 13,7% terhadap variabel Y dan 86,3% lainnya dipengaruhi oleh faktor-faktor lain diluar variabel X. Dan nilai t hitung yang diperoleh lebih besar t tabel maka dapat disimpulkan bahwa kecerdasan emosional memiliki pengaruh terhadap hasil belajar peserta didik kelas XA SMA N 9 Kupang. Maka tidak ada alasan bahwa kecerdasan emosional mempengaruhi hasil belajar.
B. Saran Demi tercapainya hasil belajar yang optimal dan dapat tercipta suasana belajar yang kondusif, maka dapat diajukan saran-saran sebagai berikut: 1. Di dalam proses pembelajaran hendaknya guru mengintegrasikan pembelajaran kecerdasan emosional sehingga bermanfaat untuk mengembangkan dan mengoptimalkan kecerdasan emosional peserta didik yang berperan dalam keberhasilannya baik di sekolah maupun di lingkungan sekitarnya. Selain itu pula jangan mengabaikan faktor-faktor yang lain yang turut mempengaruhi hasil belajar peserta didik. 2. Agar bisa menumbuhkan keterampilan dan kemampuan berpikir kritis peserta didik dalam memecahkan masalah maka hendaknya di dalam proses pembelajaran guru menerapkan pendekatan pembelajaran inkuiri terbimbing yang merupakan salah satu pendekatan yang mampu mewujudkan kemampuan berpikir kritis dan terampil.
DAFTAR PUSTAKA Amri, Sofan dan Lif Khoiri Ahmadi. Konstruksi Pengembangan Pembelajaran. Jakarta: Prestasi Pustaka, 2010. Arikunto, Suharsimi. Dasar-dasar Evaluasi Pembelajaran. Yogyakarta: Aneka Cipta, 2010. BSNP. Peraturan Menteri Pendidikan Nasional RI Nomor 41 Tahun 2007 Tentang Standar Proses Untuk Satuan Pendidikan Dasar dan Menengah, 2007. Djaali. Psikologi Pendidikan. Jakarta: Bumi Aksara, 2007. Hamruni. Strategi pembelajaran. Yogyakarta: Insan Madani, 2011. Hanafiah Nanang & Cucu Suhana. Konsep Strategi Pembelajaran. Penerbit Refika Aditama, Bandung, 2009. Handayani, Sri & Damari Ari. Fisika. Jakarta: Pusat Pembukaan Depertemen Pendidikan Nasional, 2009. Nasution. Berbagai Pendekatan dalam Proses Belajar Mengajar. Jakarta: Bumi Aksara, 2006. Riduwan. Dasar-Dasar Statistik. Bandung: Alfa Beta, 2014. Rusman. Model-Model Pembelajaran Mengembangkan Profesionalisme Guru. Jakarta: Raja Grafindo Persada, 2012. Sanjaya, Wina. Strategi Pembelajaran Berorientasi Standar Proses Pendidikan. Bandung: Kencana Group, 2006. Saripudin, Aip & Rustiawan K. Dede & Adit Suganda. Praktis Belajar Fisika. Jakarta: Pusat Pembukaan Depertemen Pendidikan Nasional, 2009. Sumarsono, Joko. Fisika. Jakarta: Pusat Pembukaan Depertemen Pendidikan Nasional, 2008. Sugiyono. Metode Penelitian Pendidikan Pendekatan Kuantatif, kualitif dan R & D. Bandung: Alfa Beta, 2010. Sugiyono. Perencanaan dan Sistem Pembelajaran. Bandung: Kencana Group, 2008. Suparno, Paul. Metodelogi Penelitian Pendidika Fisika. Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma, 2007.
Suparno, Paul. Metode pembelajaran Fisika Konstruktivistik dan menyenangkan. Yokyakarta: Universitas Sanata Darma, 2007. Trianto. Model Pembelajaran Inovatif Berorientasi Konstruktivistik. Jakarta: Prestasi Pustaka, 2007. Trianto, Mendesain Model Pembelajaran Inovatif-Progresif Konsep, Landasan dan Implementasinya pada Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP). Jakarta: Kencana Prenada Media Group, 2009. Uno, B. Hamzah. Orientasi Baru Dalam Psikologi Pembelajaran. Jakarta: Bumi Aksara, 2012. Willis, S. Sofyan. Psikologi Pendidikan. Bandung: Alfabeta, 2011.
Lampiran 01 BAHAN AJAR PESERTA DIDIK LISTRIK DINAMIS a. Arus Listrik Rangkaian listrik dibedakan atas dua, yaitu rangkaian listrik terbuka dan rangkaian listrik tertutup. Rangkaian listrik terbuka adalah suatu rangkaian yang belum dihubungkan dengan sumber tegangan (gambar (a)), sedangkan rangkaian listrik tertutup adalah suatu rangkaian yang sudah dihubungkan dengan sumber tegangan (gambar (b)). Gambar (a) Gambar (b) Gambar 2.1 Gambar (a) rangkaianlistirk terbuka, gambar (b) rangkaian listrik tertutup Arus listrik adalah aliran muatan-muatan listrik pada suatu rangkaian tertutup. Arus listrik dapat timbul karena ada beda potensial pada dua titik dan arahnya dari potensial tinggi ke potensial yang lebih rendah. Besarnya arus listrik dinamakan kuat arus listrik dan didefinisikan sebagai banyaknya muatan positif yang melalui suatu titik tiap satu satuan waktu. Dari definisi ini, kuat arus listrik dapat di rumuskan sebagai berikut. Dengan : muatan listrik (C) Kuat arus listrik (A) waktu (s) Contoh: Diketahui dalam waktu 1 menit, pada suatu penghantar mengalir muatan sebesar 150 coulomb. Berapa kuat arus yang mengalir pada penghantar tersebut? Penyelesaian Diketahui: t = 1 menit = 60 sekon, Q = 150 C Ditanya: I =.? Jawab: I = Q/t = 150/60 = 2,5 A 159
Definisi arus tersebut adalah definisi menurut hukum Coulomb, kuat arus listrik 1 Ampere didefinisikan sebagai aliran muatan sebesar 1 Coulumb tiap sekon. Karena arus listrik mengalir pada konduktor padat electron, banyaknya muatan yang mengalir pada konduktor besarnya sama dengan kelipatan besar muatan sebuah electron,. Jika pada konduktor tersebut mengalir n buah electron, total muatan yang mengalir ialah; Satuan kuat arus listrik adalah ampere di singkat A, untuk mengenang jasa ilmuwan fisika bernama Andre M. Ampere (1775-1836). Dan kuat arus listrik ini dapat diukur dengan alat yang dinamakan amperemeter. Jika kalian memperhatikan dengan teliti bagian dalam kabel listrik. Kalian akan menemukan bagian dalam kabel listrik yang berupa serabut (yang terdiri atas beberapa kawat kecil), kawat, atau bahkan lilitan kawat besar digunakan pada tiang-tiang listrik. Pada prinsipnya, kuat arus hanya dipengaruhi oleh sumber arus. Jadi, bentuk penampang tidak mempengaruhi kuat arus yang melewatinya. Hanya saja bentuk penampang kabel yang mempengaruhi rapat arus yang mengalir. Rapat arus didefinisikan sebagai kuat arus yang mengalir pada suatu penghantar tiap satu satuan luas. Rapat arus dapat ditulis dalam persamaan berikut. Keterangan: J : rapat arus (A/m 2 ) I : kuat arus (A) A : luas penampang kawat (m 2 ) Contoh soal Muatan listrik sebesar 20 C mengalir pada penampang konduktor selama 5 sekon. Berapakah: a. Kuat arus listrik yang melalui konduktor tersebut? b. Jumlah electron yang mengalir pada penampang konduktor tiap sekon, jika diketahui C? Penyelesaian: Diketahui: Q = 20 C, t = 5 sekon a. Kuat arus listrik: b. Jumlah electron sekon buah. 160
b. Hukum Ohm Hukum ini mempelajari tentang hubungan kuat arus dengan beda potensial ujung-ujung hambatan. George Simon Ohm (1787-1854), inilah nama lengkap ilmuwan yang pertama kali menjelaskan hubungan kuat arus dengan beda potensial ujung-ujung hambatan. Seperti penjelasan di depan, jika ada beda potensial antara dua titik dan dihubungkan melalui penghantar maka akan timbul arus listrik. Penghantar tersebut dapat diganti dengan resistor misalnya lampu. Berarti jika ujung-ujung lampu diberi beda potensial maka lampu itu dialiri arus. Dalam eksperimennya, Ohm menemukan bahwa setiap beda potensial ujung-ujung resistor R dinaikkan maka arus yang mengalir juga akan naik. Bila beda potensial diperbesar 2x ternyata kuat arusnya juga menjadi 2x semula. Apakah hubungan yang terjadi? Dari sifatnya itu dapat ditentukan bahwa beda potensialnya sebanding dengan kuat arus yang lewat. Hubungan ini dapat dirumuskan: V ~ I Agar kesebandingan di atas sama, Ohm menggunakan konstanta perbandingannya sebesar R ( resistivitas = hambatan ), sehingga di peroleh persamaan sebagai berikut. Keterangan: V : tegangan (volt) I : kuat arus (A) R : hambatan (Ohm) Persamaan inilah yang kemudian dikenal sebagai hukum Ohm, dengan R = besar hambatan dan diberi satuan Ohm disimbulkan Ω. Contoh soal Diketahui kuat arus sebesar 0,5 ampere mengalir pada suatu penghantar yang memiliki beda potensial 6 volt. Tentukan hambatan listrik penghantar tersebut! Penyelesaian: Diketahui: I = 0,5 A, V = 6 volt Ditanya: R =? Jawab: Ω c. Hambatan Pengantar Dari pendefinisian besaran R (hambatan) oleh Ohm itu dapat memotivasi para ilmuwan untuk mempelajari sifat-sifat resistif suatu bahan dan hasilnya adalah semua bahan di alam ini memiliki hambatan. Berdasarkan sifat resistivitasnya ini bahan dibagi menjadi tiga yaitu konduktor, isolator dan 161
semikonduktor. Konduktor memiliki hambatan yang kecil sehingga daya hantar listriknya baik. Isolator memiliki hambatan cukup besar sehingga tidak dapat menghantarkan listrik. Sedangkan semikonduktor memiliki sifat diantaranya. Dari sifat-sifat yang dimiliki, kemudian konduktor banyak di gunakan sebagai penghantar. Bagaimana sifat hambatan penghantar itu? Melalui eksperimen, hambatan penghantar dipengaruhi oleh tiga besaran yaitu sebanding dengan panjangnya l, berbanding terbalik dengan luas penampangnya A dan tergabung pada jenisnya ρ. Dari besaran-besaran ini dapat dirumuskan sebagai berikut. Keterangan: R : hambatan penghantar (Ω) L : panjang (m) A : luas penampang penghantar ( ) :hambatan jenis (Ωm) Jika luas penampang konduktor berupa lingkaran dengan jari-jari r atau diameter d, luas penampangnnya memenuhi persamaan Sehingga persamaan dapat ditulis Persamaan di atas menunjukkan bahwa hambatan listrik konduktor sebanding dengan panjang konduktor dan berbanding terbalik dengan luas penampang atau kuadrat jari-jari (diameter) konduktor. Hal ini menunjukkan bahwa semakin panjang konduktornya, semakin besar hambatan listriknya. Di lain pihak, semakin besar luas penampangnya atau semakin besar jari-jari penampangnya, hambatan listrik konduktor semakin kecil. Selain itu, juga menunjukkan bahwa hambatan listrik konduktor bergantung pada hambatan jenis konduktor. Semakin besar hambatan jenis konduktor, semakin besar hambatannya. Konduktor yang paling baik adalah konduktor yang hambatan jenisnya paling kecil. Di lain pihak, bahan yang hambatan jenisnya paling besar merupakan isolator paling baik. Hambatan jenis konduktor bergantung pada suhunya. Semakin tinggi suhunya, semakin tinggi hambatan jenis konduktor dan semakin tinggi pula hambatan konduktor tersebut. Pengaruh suhu terhadap hambatan konduktor dapat dituliskan dalam persamaan berikut. Keterangan: R: hambatan konduktor pada suhu t 0 C R 0 : hambatan konduktor pada suhu t 0 0 C : koefisien suhu hambatan jenis (/ 0 C) 162
: selisih suhu ( 0 C) Contoh soal Kawat yang panjangnya 200 meter dan luas penampangnya 0,5 mm 2 mempunyai hambatan listrik 56 Ω. Tentukan hambatan jenis kawat tersebut! Penyelesaian: Diketahui: l = 200 m, A = 0,5 mm 2 = 5 x 10-7 mm 2, R = 56 Ω Ditanya: =.? Jawab: Ωm Berikut ini merupakan tabel hambatan jenis dari berbagai bahan. Tabel 2.4 Hambatan Jenis Dari berbagai Bahan d. Alat Ukur Kuat Arus Listrik Gambar 2.2 Cara memasang amperemeter Bagaimana cara mengetahui besarnya arus listrik? Alat yang dapat digunakan untuk mengetahui kuat arus listrik adalah amperemeter. Pada pengukuran kuat arus listrik, amperemeter disusun seri pada rangkaian listrik sehingga kuat arus yang mengalir melalui amperemeter sama dengan kuat arus yang mengalir pada penghantar. Perhatikan Gambar 2.2! Cara memasang amperemeter pada rangkaian listrik adalah sebagai berikut. 163
1) Terminal positif amperemeter dihubungkan dengan kutub positif sumber tegangan (baterai). 2) Terminal negatif amperemeter dihubungkan dengan kutub negatiif sumber tegangan (baterai). Jika sakelar pada rangkaian dihubungkan, maka lampu pijar menyala dan jarum pada amperemeter menyimpang dari angka nol. Besar simpangan jarum penunjuk pada amperemeter tersebut menunjukkan besar kuat arus yang mengalir. Jika sakelar dibuka, maka lampu pijar padam dan jarum penunjuk pada amperemeter kembali menunjuk angka nol. Artinya tidak ada aliran listrik pada rangkaian tersebut. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa arus listrik hanya mengalir pada rangkaian tertutup. Cara membaca kuat arus listrik pada amperemeter sebagai berikut: Keterangan: I : kuat arus listrik (A) a : skala yang ditunjuk jarum b : skala maksimum c : batas ukur e. Beda Potensial Potensial listrik adalah banyaknya muatan yang terdapat dalam suatu benda. Suatu benda dikatakan mempunyai potensial listrik lebih tinggi daripada benda lain, jika benda tersebut memiliki muatan positif lebih banyak daripada muatan positif benda lain. A B C D Gambar 2.3 Muatan listrik pada beberapa benda Pada Gambar 2.3, terlihat bahwa benda A memiliki muatan positif paling banyak sehingga benda A mempunyai potensial listrik paling tinggi, disusul benda B, C, baru kemudian D. Apa yang dimaksud dengan beda potensial? Beda potensial listrik (tegangan) timbul karena dua benda yang memiliki potensial listrik berbeda dihubungkan oleh suatu penghantar. Beda potensial ini berfungsi untuk mengalirkan muatan dari satu titik ke titik lainnya. Satuan beda potensial adalah volt (V). Alat yang digunakan untuk mengukur beda potensial listrik disebut voltmeter. Secara matematis beda potensial dapat dituliskan sebagai berikut. 164
Keterangan: : beda potensial (Volt) : energi/usaha (Joule) : muatan listrik (Coulomb) Contoh soal Untuk memindahkan muatan 4 coulomb dari titik A ke B diperlukan usaha sebesar 10 joule. Tentukan beda potensial antara titik A dan B! Penyelesaian: Diketahui : q = 4 C, W = 10 J Ditanyakan: V =...? Jawab: volt. Cara mengukur tegangan sama dengan mengukur kuat arus listrik. Cara memasang voltmeter pada rangkaian tertutup dapat dilihat pada gambar di bawah ini. Gambar 2.4 cara memasang voltmeter f. Hukum Kirchhof (a) Hukum I Kirchhof Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa arus yang masuk pada titik percabangan sama dengan kuat arus yang keluar pada titik percabangan tersebut. Perhatikan gambar! Gambar 2.5 gambar arus masuk dan arus keluar Gambar di atas menunjukkan Hukum I Kirchoff, yang secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut. 165
Contoh Pada gambar rangkaian di bawah! Berapa besar kuat arus pada I3? Penyelesaian: Diketahui : Imasuk = 12 A, I1 = 8 A, I2 = 3 A Ditanyakan: I3 =...? Jawab : A (b) Hukum II Kirchhoff Hukum II Kirchhoff atau hukum loop menyatakan bahwa jumlah perubahan potensial yang mengelilingi lintasan tertutup pada suatu rangkaian harus sama dengan nol. Hukum ini di dasarkan pada hukum kekekalan energi. Secara matematis hukum II Kirchhoff dapat dinyatakan sebagai berikut. Keterangan: : ggl sumber arus (volt) : kuat arus (A) : hambatan (Ω) Gambar 2.6 Arah Loop Pada perumusan hukum II Kirchhoff, mengikuti ketentuan sebagai berikut. 166
1) Semua hambatan (R) dihitung positif. 2) Pada arah perjalanan atau penelusuran rangkaian tertutup (loop), jika sumber arus berawal dari kutub negatif ke kutup positif, maka gglnya dihitung positif. Jika sebaliknya dari kutub positif ke kutub negatif, maka ggl nya dihitung negatif. 3) Arus yang searah dengan penelusuran loop dihitung positif, sedang yang berlawanan dengan arah penelusuran dihitung negatif. 4) Jika hasil akhir perhitungan kuat arus bernilai negatif, maka kuat arus yang sebenarnya merupakan kebalikan dari arah yang ditetapkan. 1. Kuat Arus Listrik dalam Rangkaian Sederhana Pada dasarnya sumber tegangan ggl memiliki hambatan dalam yang disimbolkan dengan r. Nilai r ini adalah nilai hambatan yang ada dalam ggl sumber tegangan pada suatu rangkaian. Perhatikan Gambar 2.7! Gambar 2.7 rangkaian tertutup Pada Gambar 2.7 melukiskan rangkaian tertutup yang terdiri atas sebuah sumbu arus dengan ggl E, hambatan dalam r, dan sebuah penghambat dengan hambatan R, sedang arus pada rangkaian I. Menurut hukum II Kirchhoff, pada rangkaian berlaku persamaan seperti berikut. Keterangan: ggl sumber arus (V) kuat arus (A) hambatan dalam sumber arus (Ω) hambatan penghantar (Ω) Nilai I R pada persamaan di atas merupakan tegangan penggunaan di luar sumber arus yang disebut tegangan jepit (K). Jadi, persamaan di atas dapat ditulis sebagai berikut. E = I r + K atau K = E I r 167
Keterangan: K : tegangan jepit (V) Contoh Sebuah kawat penghantar dengan hambatan 11,5 ohm dihubungkan dengan sumber tegangan 6 V yang hambatan dalamnya 0,5 ohm. Hitunglah kuat arus pada rangkaian dan tegangan jepitnya! Penyelesaian: Diketahui : R = 11,5 Ω, E = 6 V, r = 0,5 Ω Ditanyakan: a. I =...? b. K =...? Jawab : a. Kuat arus pada rangkaian b. Tegangan jepit = =,, =, 2. Kuat Arus Listrik dalam Rangkaian Majemuk (Kompleks) A Gambar 2.8 rangkaian satu loop Gambar 2.8 menunjukkan satu rangkaian tertutup yang terdiri atas satu loop. Misalkan arah arus dan arah penelusuran loop kita tentukan searah putaran jarum jam. Menurut hukum II Kirchhoff pada rangkaian berlaku persamaan. Oleh karena itu persamaannya menjadi seperti berikut. Jika pada penjabaran di atas dihasilkan nilai I negatif, maka arah arus yang sebenarnya adalah kebalikan dari arah yang ditentukan pada gambar. Bagaimana jika penelusuran rangkaian berawal dari satu titik dan berakhir pada titik lain? Misalkan Anda akan menentukan tegangan atau beda potensial antara titik A dan B pada Gambar 2.9. Berdasarkan Hukum II Kirchhoff dapat dihitung dengan persamaan berikut. 168
Untuk rangkaian yang memiliki dua loop atau lebih dapat diselesaikan dengan hukum II Kirchhoff dan hukum I Kirchhoff. Perhatikan Gambar. Gambar 2.9 dua loop Pada gambar 2.9, di atas dilukiskan rangkaian tertutup yang terdiri atas dua loop. Arah arus dan arah penelusuran tiap loop. Misalkan Anda bagi menjadi seperti berikut. Loop I ABGFA Loop II FEDGF Penerapan Hukum I Kirchhof g. Rangkaian Hambatan Listrik Pada rangkaian listrik, mungkin Anda sering menjumpai beberapa hambatan yang dirangkai secara bersama-sama. Hambatan yang dimaksud di sini bukan hanya resistor, melainkan semua peralatan yang menggunakan listrik, seperti lampu, radio, televisi, dan setrika listrik. Rangkaian hambatan listrik dibedakan menjadi dua, yaitu seri dan paralel. 1. Rangkaian Hambatan Seri Rangkaian hambatan seri adalah rangkaian yang disusun secara berurutan (segaris). Pada rangkaian hambatan seri yang dihubungkan dengan suatu sumber tegangan, besar kuat arus di setiap titik dalam rangkaian tersebut adalah sama. Jadi, semua hambatan yang terpasang pada rangkaian tersebut dialiri arus listrik yang besarnya sama. Bila salah satu hambatan ada yang putus, maka arus listrik pada rangkaian tersebut juga putus/tidak mengalir. 169
Gambar 2.10 rangkaian hambatan seri Pada Gambar 2.10, terlihat dua buah lampu (sebagai hambatan) yang disusun seri. Kuat arus yang mengalir melalui kedua lampu tersebut sama besarnya, sedangkan tegangannya berbeda. Dengan menggunakan hukum Ohm dapat Anda tuliskan secara matematis sebagai berikut. Jika ; maka: Jika Anda ganti kedua hambatan yang dirangkai seri dengan sebuah hambatan pengganti (Rs) lihat Gambar 2.10 (c), maka V AC = I Rs. sehingga anda dapatkan persamaan sebagai berikut.. Jadi, bentuk umum hambatan pengganti yang dirangkai seri adalah sebagai berikut. banyaknya jumlah hambatan) Contoh Ada tiga buah hambatan yang masing-masing nilainya 6 Ω, 4 Ω,dan 3Ω disusun seri. Tentukan hambatan penggantinya! Penyelesaian: Diketahui : R1 = 6 Ω, R2 = 4 Ω, R3 = 3 Ω Ditanyakan: Rs =...? Jawab : Rs = R1 + R2 + R3 = 6 + 4 + 3 = 13 Ω 2. Rangkaian Hambatan Paralel Hambatan paralel adalah rangkaian yang disusun secara berdampingan/ berjajar. Jika hambatan yang dirangkai parallel dihubungkan dengan suatu sumber tegangan, maka tegangan pada ujungujung tiap hambatan adalah sama. Sesuai dengan Hukum I Kirchoff, jumlah kuat arus yang mengalir pada masing-masing hambatan sama dengan kuat arus yang mengalir pada penghantar utama. 170
Gambar 2.11 rangkaian hambatan paralel Pada Gambar di atas, dua buah lampu (sebagai hambatan) dirangkai paralel. Kuat arus yang mengalir pada lampu 1 (I1) dan lampu 2 (I2) besarnya tergantung nilai hambatannya, sedangkan tegangan yang melewati kedua lampu tersebut besarnya sama. Dengan menggunakan hukum I Kirchoff dan hukum Ohm, maka dapat Anda tuliskan secara matematis sebagai berikut. Jika dan, maka, Jika Anda ganti kedua hambatan yang dirangkai paralel dengan sebuah hambatan pengganti (Rp), lihat Gambar di atas (c), maka, sehingga anda dapatkan persamaan sebagai berikut., Jadi, bentuk hambatan yang dirangkai parallel adalah banyaknya hambatan) Contoh Tiga buah hambatan masing-masing sebesar 4 ohm, 3 ohm, dan 8 ohm, dirangkai secara paralel. Jika kuat arus yang mengalir 4 ampere, hitunglah beda potensialnya! Penyelesaian Diketahui: R 1 = 4 ohm, R 2 = 3 ohm, R 3 = 8 ohm dan I = 4 A Ditanya: V =? Jawab: volt ohm 171
h. Daya Listrik Dalam Kehidupan Sehari-hari Bila Anda perhatikan sebuah setrika listrik yang dihubungkan dengan sumber tegangan listrik, maka tidak berapa lama akan menjadi panas. Hal ini terjadi karena adanya usaha untuk memindahkan muatan listrik setiap saat pada rangkaian listrik yang besarnya sama dengan energi listrik yang diubah menjadi energi kalor Besarnya energy setiap satuan waktu disebut daya listrik. Secara matematis daya listrik dapat di tulis sebagai berikut. Jika, maka daya listrik menjadi, menurut hukum Ohm persamaan dapat ditulis. Keterangan: P: daya listrik (Watt) I: kuat arus (A) R: hambatan Listrik (Ω) W: energy listrik (joule) V: tegangan (volt) Contoh Dalam waktu 5 menit, sebuah lampu pijar menggunakan energi sebesar 9000 J. Hitunglah daya listrik lampu pijar tersebut! Penyelesaian: Diketahui: a. t = 5 menit = 300 s, W = 9000 J Ditanyakan: P =...? Jawab : watt Pemasangan alat listrik di rumah-rumah dirangkai secara paralel. Hal ini diharapkan agar tegangan yang melalui alat-alat tersebut besarnya sama. Untuk menghitung besar energi yang digunakan pada suatu rumah, PLN memasang alat yang dinamakan kwh (kilowatt hours) meter (meteran listrik). 1kWh didefinisikan sebagai daya sebesar 1000 watt yang dugunakan selama 1 jam, persamaannya dapat ditulis sebagai berikut., Sedangkan biaya yang harus dibayar adalah sebagai berikut. 172
Lampiran 02 SILABUS Nama Sekolah Mata Pelajaran Kelas/semester : SMA N 9 Kupang : IPA-Fisika : X/II Standar Kompetensi 5. Menerapkan konsep kelistrikan dalam berbagai penyelesaian masalah dan berbagai produk teknologi Kompetensi Dasar Indikator Kegiatan Pembelajaran 5.1.Menformulasikan besaran-besaran listrik rangkaian tertutup sederhana 1. Memformulasikan besaran kuat arus dalam rangkaian tertutup sederhana 2. Menjelaskan hubungan kuat arus listrik dan beda potensial 3. Menjelaskan karakteristik rangkaian seri dan rangkaian parallel 4. Menjelaskan konsep kekekalan muatan listrik (sesuai Hukum I Melakukan percobaan untuk mengukur kuat arus, tegangan, dan hambatan pada rangkaian tertutup sederhana secara berkelompok. Melakukan studi pustaka untuk mencari informasi cara menentukan hambatan total bila disusun secara seri dan pararel. Memformulasikan Materi Pokok Listrik dinamis Teknik Penilaian Tes tertulis Penilaian Bentuk Instrumen Pilhan ganda Alokasi Waktu Sumber Belajar Contoh Instrumen Terlampir 4 JP Buku IPA Fisika Kelas X, Alat dan Bahan Praktikum, BAS, dan LKS
5.2. Menggunakan alat ukur listrik Kirchhoff) 5. Memformulasikan besaran tegangan dalam rangkaian tertutup sederhana dengan menggunakan Hukum II Kirchhoff 1. Menjelaskan cara menggunakan alat ukur kuat arus dan alat ukur tegangan melalui sebuah percobaan. besaran tegangan dalam rangkaian tertutup sederhana dengan menggunakan hukum I Kirchhoff dan hukum II Kirchhoff. Melakukan percobaan untuk mengetahui cara menggunakan amperemeter. Melakukan percobaan untuk mengetahui cara menggunakan voltmeter Tes tertulis Pilhan ganda Terlampir 2 JP Buku IPA Fisika Kelas X, Alat dan Bahan Praktikum, BAS, dan LKS
Lampiran : 03a RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP) 01 Nama Sekolah Mata Pelajaran Kelas/semester Materi Pokok Alokasi Waktu : SMA NEGERI 9 Kupang : IPA Fisika : X/II : Listrik Dinamis : 2 x 45 menit I. Standar Kompetensi 5. Menerapkan Konsep kelistrikan dalam penyelesaian masalah dan berbagai produk teknologi. II. III. Kompetensi Dasar 5.1 Menformulasikan besaran-besaran listrik rangkaian tertutup sederhana. 5.2 menggunakan alat ukur listrik. Indikator a. Produk 1. Memformulasikan besaran kuat arus dalam rangkaian tertutup sederhana. 2. Menemukan hubungan kuat arus listrik dan beda potensial. 3. Menjelaskan karakteristik rangkaian seri dan rangkaian parallel. 4. Menjelaskan cara menggunakan alat ukur kuat arus dan alat ukur tegangan melalui sebuah percobaan. b. Proses 1. Merumuskan masalah. 2. Merumuskan tujuan. 3. Merumuskan hipotesis. 4. Melakukan eksperimen. 5. Menganalisis data. 6. Membuat kesimpulan. c. Psikomotor 1. Ketepatan dalam memilih alat dan bahan. 2. Ketepatan merancang alat dan bahan. 3. Ketepatan menggunakan alat. 4. Ketepatan dalam membaca skala alat ukur. d. Afektif
1. Kerja sama dalam kelompok. 2. Disiplin dalam bekerja. 3. Aktif dalam berdiskusi. 4. Menunjukan sikap kejujuran, ketelitian dan kritis. 5. Mengungkapkan pendapat. 6. Bertanggung jawab dalam menggunakan alat dan bahan. IV. Tujuan Pembelajaran a. Produk Peserta didik dapat: 1. Memformulasikan besaran kuat arus dalam rangkaian tertutup sederhana. 2. Menjelaskan hubungan kuat arus listrik dan beda potensial. 3. Menyelesaikan soal-soal tentang Hukum Ohm. 4. Menjelaskan karakteristik rangkaian seri dan rangkaian parallel. 5. Menentukan hambatan pengganti pada rangkaian seri dan rangkaian parallel. 6. Menentukan hambatan pengganti pada rangkaian listrik campuran. 7. Menjelaskan cara menggunakan alat ukur kuat arus dan alat ukur tegangan melalui sebuah percobaan. b. Proses Peserta didik mampu: 1. Merumuskan masalah. 2. Merumuskan tujuan. 3. Merumuskan hipotesis. 4. Melakukan eksperimen. 5. Menganalisis data. 6. Membuat kesimpulan. c. Psikomotor Peserta didik dapat: 1. Memilih alat dan bahan dengan tepat. 2. Merancang alat dan bahan dengan benar. 3. Menggunakan alat dengan benar. 4. Membaca skala alat ukur dengan benar. d. Afektif Peserta didik mampu: 1. Kerja sama dalam kelompok. 2. Disiplin dalam bekerja. 3. Aktif dalam berdiskusi. 4. Menunjukan sikap kejujuran, ketelitian dan kritis.
5. Mengungkapkan pendapat. 6. Bertanggung jawab dalam menggunakan alat dan bahan. V. Pendekatan dan Metode Pembelajaran a. Pendekatan : Inkuiri Terbimbing. b. Metode : Eksperimen, diskusi, tanya jawab. VI. Sumber Belajar a. Bahan Ajar Peserta didik. b. Buku refrensi. c. Lembar Kerja Peserta didik. d. Alat dan bahan peraktikum. e. Lingkungan. VII. Kegiatan Pembelajaran A. Pendahuluan (10 menit) Memotivasi peserta didik dan menyampaikan tujuan pembelajaran. 1. Guru memotivasi peserta didik dengan menceritakan sebuah kejadian seperti, di rumah-rumah sering kita jumpai orang menghidupkan dan mematikan lampu. Biasanya pada malam hari semua lampu dinyalakan tetapi karna ingin menghemat biaya pembayaran atau pembelian pulsa listrik, maka pada saat tidur terkadang mereka mematikan lampu kamar tidurnya. Hal yang aneh kita jumpai bahwa pada saat lampu kamar tidur dipadamkan, lampu-lampu lain masih tetap menyala. Mengapa demikian? Apa yang membuat lampu lain tetap menyala? 2. Guru meminta peserta didik menyampaikan pendapat. 3. Guru menyampaikan tujuan pembelajaran. B. Kegiata Inti (70 menit) 1. Eksplorasi a. Guru membagi peserta didik dalam beberapa kelompok sekaligus membagikan LKS kepada masing-masing kelompok. b. Guru menjelaskan tahapan-tahapan kegiatan yang akan dilakukan selama proses pembelajaran. c. Merumuskan masalah dan tujuan. Guru mengarahkan peserta didik untuk merumuskan masalah dan membimbing peserta didik untuk merumuskan tujuan berdasarkan masalah yang ada. d. Merumuskan hipotesis.
Guru membimbing peserta didik untuk membuat hipotesis atau jawaban sementara sekaligus meminta peserta didik mengidentifikasi variabel. e. Merancang percobaan Guru mengarahkan peserta didik menyiapkan alat dan bahan yang sebelumnya sudah disiapkan oleh guru untuk merancang percobaan sesuai dengan LKS. f. Melakukan percobaan 1) Guru mengarahkan peserta didik untuk melakukan percobaan dalam masing-masing kelompok sesuai dengan LKS. 2) Guru membimbing dan membantu jika ada kelompok yang mengalami kesulitan. 2. Elaborasi g. Mengumpulkan dan menganalisis data 3) Guru membimbing peserta didik mencatat data hasil percobaan. 4) Guru membimbing dan membantu peserta didik dalam menganalisis data hasil percobaan. 5) Guru memberikan contoh soal kepada peserta didik. Peserta didik memperhatikan penjelasan guru. 6) Guru membimbing peserta didik untuk menjawab pertanyaan dan mengerjakan soal-soal pada LKS. 3. Konfirmasi h. Mengkomunikasikan 1) Guru meminta salah satu peserta didik dari masing-masing kelompok untuk melaporkan hasil percobaan di depan kelas secara sistematis dan jelas dan kelompok lain diminta untuk mendengarkan, kemudian menanggapinya. 2) Guru meminta peserta didik menuliskan jawaban soal di depan kelas. 3) Guru membantu menjelaskan jika terjadi kekeliruan dalam penyelesaian soal. 4) Guru menjelaskan lagi pokok materi yang dipelajari. C. Penutup (10 menit) 1. Guru membimbing peserta didik untuk membuat kesimpulan. 2. Guru memberikan apresiasi kepada peserta didik yang turut berpartisipasi aktif selama proses berlangsung dan memberikan motivasi kepada peserta didik yang masih pasif dalam mengikuti proses pembelajaran.
3. Guru memberikan tugas rumah. a. Pada sebuah rangkaian listrik tetutup dengan hambatan R 1 = 5 Ω, R 2 = 15 Ω, dan R 3 = 10 Ω yang dirangkian parallel dialiri arus yang masuk pada titik percabangan sebesar 5,5 A. Tentukan kuat arus listrik yang melalui hambatan R 1, R 2, dan R 3. VIII. Penilaian a. Teknik Penilaian: Tes tertulis, Non test. b. Bentuk Penilaian: Uraian, pilihan ganda, unjuk kerja dan afektif. c. Contoh dan jawaban instrumen: Grafik di bawah ini menunjukkan kuat arus yang mengalir dalam suatu rangkaian tertutup. Berdasarkan garfik di atas, tentukan banyaknya muatan listrik yang mengalir dalam rangkaian selama 6 sekon. Penyelesaian: Dari t = 0 sampai t = 2 sekon, arus pada selang waktu ini bertambah dari 2 A menjadi 4 A. Maka arus rata-rata pada selang waktu ini adalah:, jumlah muatan pada waktu 2 sekon adalah. Dari t = 2 sekon sampai 6 sekon, perubahan waktunya dalah 6 s 2 s = 4 sekon. Arus pada selang waktu ini adalah tetap yaitu 4 A, sehingga jumlah muatan yang mengalir adalah. Total muatan yang mengalir pada rangkaian selama 6 s adalah. Jadi, jumlah muatan yang mengalir dalam rangkaian tertutup selama 6 sekon adalah 22 C.
Lampiran : 03b RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP) 02 Nama Sekolah Mata Pelajaran Kelas/semester Materi Pokok Alokasi Waktu : SMA NEGERI 9 Kupang : IPA Fisika : X/II : Listrik Dinamis : 2 x 45 menit IX. Standar Kompetensi 5. Menerapkan Konsep kelistrikan dalam penyelesaian masalah dan berbagai produk teknologi. X. Kompetensi Dasar 5.1 Menformulasikan besaran-besaran listrik rangkaian tertutup sederhana. XI. Indikator e. Produk 5. Menjelaskan konsep kekekalan muatan listrik (sesuai Hukum I Kirchhoff) 6. Memformulasikan besaran tegangan dalam rangkaian tertutup sederhana dengan menggunakan Hukum II Kirchhoff f. Proses 7. Merumuskan masalah. 8. Merumuskan tujuan. 9. Merumuskan hipotesis. 10. Melakukan eksperimen. 11. Menganalisis data. 12. Membuat kesimpulan. g. Psikomotor 5. Ketepatan dalam memilih alat dan bahan. 6. Ketepatan merancang alat dan bahan. 7. Ketepatan menggunakan alat. 8. Ketepatan dalam membaca skala alat ukur. h. Afektif 7. Kerja sama dalam kelompok. 8. Disiplin dalam bekerja. 9. Aktif dalam berdiskusi. 180
10. Menunjukan sikap kejujuran, ketelitian dan kritis. 11. Mengungkapkan pendapat. 12. Bertanggung jawab dalam menggunakan alat dan bahan. XII. XIII. Tujuan Pembelajaran e. Produk Peserta didik dapat: 8. Menjelaskan konsep kekekalan muatan listrik (sesuai Hukum I Kirchhoff). 9. Menyelesaikan soal-soal tentang Hukum I Kirchkoff. 10. Memformulasikan besaran tegangan dalam rangkaian tertutup sederhana dengan menggunakan Hukum II Kirchhoff. 11. Menghitung kuat arus yang mengalir dalam rangkaian tertutup dengan satu loop dan dua loop. 12. Mengitung kuat arus yang mengalir pada rangkaian tertutup dengan ggl secara seri dan parallel. 13. Menyelesaikan soal-soal tentang Hukum II Kirchkoff. f. Proses Peserta didik mampu: 7. Merumuskan masalah. 8. Merumuskan tujuan. 9. Merumuskan hipotesis. 10. Melakukan eksperimen. 11. Menganalisis data. 12. Membuat kesimpulan. g. Psikomotor Peserta didik dapat: 5. Memilih alat dan bahan dengan tepat. 6. Merancang alat dan bahan dengan benar. 7. Menggunakan alat dengan benar. 8. Membaca skala alat ukur dengan benar. h. Afektif Peserta didik mampu: 7. Kerja sama dalam kelompok. 8. Disiplin dalam bekerja. 9. Aktif dalam berdiskusi. 10. Menunjukan sikap kejujuran, ketelitian dan kritis. 11. Mengungkapkan pendapat. 12. Bertanggung jawab dalam menggunakan alat dan bahan. Pendekatan dan Metode Pembelajaran 181
XIV. XV. c. Pendekatan : Inkuiri Terbimbing. d. Metode : Eksperimen, diskusi, tanya jawab. Sumber Belajar f. Bahan Ajar Peserta didik. g. Buku refrensi. h. Lembar Kerja Peserta didik. i. Alat dan bahan peraktikum. j. Lingkungan. Kegiatan Pembelajaran D. Pendahuluan (10 menit) Memotivasi peserta didik dan menyampaikan tujuan pembelajaran. 4. Guru memotivasi peserta didik salah satu sumber tegangan adalah baterai dengan besar tegangannya 1,5 volt/buah. Ketika disusun dalam suatu rangkaian tetutup kemudian diukur tegangannya pada setiap hambatan, terjadi penurunan tegangan. Mengapa demikian? Apakah yang menyebabkan terjadinya penurunan tegangan? 5. Guru meminta peserta didik menyampaikan pendapat. 6. Guru menyampaikan indikator/tujuan pembelajaran. E. Kegiata Inti (70 menit) 4. Eksplorasi i. Guru membagi peserta didik dalam beberapa kelompok sekaligus membagikan LKS kepada masing-masing kelompok. j. Merumuskan masalah dan tujuan. Guru mengarahkan peserta didik untuk merumuskan masalah dan membimbing peserta didik untuk merumuskan tujuan berdasarkan masalah yang ada. k. Merumuskan hipotesis. Guru membimbing peserta didik untuk membuat hipotesis atau jawaban sementara sekaligus meminta peserta didik mengidentifikasi variabel. l. Merancang percobaan Guru mengarahkan peserta didik menyiapkan alat dan bahan yang sebelumnya sudah disiapkan oleh guru untuk merancang percobaan sesuai dengan LKS. m. Melakukan percobaan 7) Guru mengarahkan peserta didik untuk melakukan percobaan dalam masing-masing kelompok sesuai dengan LKS. 182
8) Guru membimbing dan membantu jika ada kelompok yang mengalami kesulitan. 5. Elaborasi n. Mengumpulkan dan menganalisis data 9) Guru membimbing peserta didik mencatat data hasil percobaan. 10) Guru membimbing dan membantu peserta didik dalam menganalisis data hasil percobaan. 11) Guru memberikan contoh soal kepada peserta didik. Peserta didik memperhatikan penjelasan guru. 12) Guru membimbing peserta didik untuk menjawab pertanyaan dan mengerjakan soal-soal pada LKS. 6. Konfirmasi o. Mengkomunikasikan 5) Guru meminta salah satu peserta didik dari masing-masing kelompok untuk melaporkan hasil percobaan di depan kelas secara sistematis dan jelas dan kelompok lain diminta untuk mendengarkan, kemudian menanggapinya. 6) Guru meminta peserta didik menuliskan jawaban soal di depan kelas. 7) Guru membantu menjelaskan jika terjadi kekeliruan dalam penyelesaian soal. 8) Guru menjelaskan lagi pokok materi yang dipelajari. F. Penutup (10 menit) 4. Guru membimbing peserta didik untuk membuat kesimpulan. 5. Guru memberikan apresiasi kepada peserta didik yang turut berpartisipasi aktif selama proses berlangsung dan memberikan motivasi kepada peserta didik yang masih pasif dalam mengikuti proses pembelajaran. 6. Guru memberikan tugas rumah. XVI. Penilaian d. Teknik Penilaian: Tes tertulis, Non test. e. Bentuk Penilaian: Uraian, pilihan ganda, unjuk kerja dan afektif. f. Contoh dan jawaban instrumen: Tiga buah baterai disusun secara seri seperti gambar berikut. 183
Setiap baterai memiliki ggl 1,5 volt dan hambatan dalam 0,2 Ω. Tentukan kuat arus yang mengalir melalui hambatan R. Penyelesaian: Diketahui: = 1,5 volt = 0,2 Ω = 3 = 4,4 Ω Ditanya: I =...? Jawab: 184
Lampiran 04a Nama kelompok: 1... 2... 3... 4... 5... 6.. LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKS) 01 A. Kompetensi Dasar 5.1 Memformulasikan besaran-besaran listrik rangkaian tertutup sederhana (satu loop) 5.2 Menggunakan alat ukur listrik B. Indikator 1. Menyelidiki kuat arus listrik dan beda potensial yang mengalir pada rangkaian tertutup 2. Menyelidiki karakteristik rangkaian seri dan rangkaian parallel. 3. Memformulasikan hubungan antara kuat arus dengan beda potensial listrik. 4. Menjelaskan cara mengunakaan alat ukur amperemeter dan voltmeter. Alat dan bahan 1. Tiga buah baterai 2. Papan Rangkaian 3. Sakelar 4. Alas bola lampu 5. Amperemeter 6. Bola lampu 7. Voltmeter 8. Kabel Kegiatan 1 menyelidiki hubungan antara kuat arus listrik dan beda potensial listrik pada rangkaian hambatan seri 180
1. Rumuskan Masalah.. 2. Rumuskan Tujuan. 3. Rumuskan Hipotesis.. Mengidentifikasi variabel a. Variabel kontrol:.. b. Variabel manipulasi: c. Variabel respon: Catatan: Variabel kontrol adalah variabel yang dapat mempengaruhi hasil eksperimen, tetapi dijaga agar tidak memberikan pengaruh ( variabel yang dibuat tetap/konstan atau tidak berubah-ubah) Variabel manipulasi adalah variabel yang sengaja diubahubah. Variabel respon adalah variabel yang berubah sebagai akibat variabel manipulasi. 4. Prosedur Kerja 1) Rangkailah alat dan bahan seperti pada gambar di bawah ini! 181
2) Ambilah 1 buah baterai, dan 2 buah bola lampu dan dihubungkan kemudian tutuplah saklar dengan menggunakan kabel yang tersedia. (cobalah untuk mematikan salah satu bola lampu. Apakah yang terjadi?). 3) Amatilah nyala bola lampu dan ukurlah kuat arus menggunakan amperemeter pada masing-masing bola lampunya.(cara pasang amperemeter, ikuti gambar 1), kemudian catat kuat arusnya! 4) Setelah itu, ambil voltmeter, pasang sesuai gambar 2 kemudian ukurlah tegangan pada masing-masing bola lampu. Dan ingat catat hasil ukurnya. 5) Ulangilah langkah 1-4 dengan menambah baterai menjadi 2 buah dengan bola lampu menjadi 3 buah dan 3 buah baterai dengan bola lampu menjadi 4 buah. 6) Bandingkan nyala bola lampu! 7) Setelah melakukan percobaan, dengan teman kelompokmu cobalah untuk merancang tabel data hasil pengamatan berdasarkan percobaan yang kamu lakukan! 8) Buatlah kesimpulan berdasarkan percobaan yang telah kelompokmu lakukan! Kegiatan II menyelidiki hubungan antara kuat arus dan beda potensial pada rangkaian hambatan parallel 1. Rumusan Masalah. 2. Rumusan Tujuan 182
3. Rumusan Hipotesis. Mengidentifikasi variable a. Variable control:.. b. Variable manipulasi:. c. Variable respon: 4. Prosedur Kerja 1. Rangkaikanlah rangkaian listrik seperti pada gambar di bawah ini! 2. Pasangkanlah 1 bateai dengan 2 bola lampu dan susun menurut gambar di atas. 3. Amatilah nyala bola lampu! (cobalah mematikan salah satu bola lampu. Lihat apa yang terjadi?) 4. Ambillah amperemeter pasang sesuai gambar di atas. Catat kuat arus yang dibaca oleh amperemeter pada masing-masing bola lampu. 5. Ambillah voltmeter, pasang pada rangkaian. 6. Catat tegangan yang terbaca pada voltmeter. 7. Ulangilah langkah 1-6 dengan menambah baterai menjadi 2 buah dengan bola lampu 3, 3 buah baterai dengan 3 buah bola lampu. 8. Setelah membuat percobaan, rancangkanlah tabel hasil pengamatan berdasarkan percobaan yang telah kalian lakukan. 9. Buatlah kesimpulan dari percobaan yang kalian lakukan. 5. Diskusikan pertanyaan-pertanyaan dan soal-soal di bawah ini 1. Bagaimana keadaan bola lampu yang dirangkai secara seri dan parallel. Jelaskan! 2. Bagaimana hubungan kuat arus dengan beda potensial (tegangan) listrik? Gambarkanlah hubungan kuat arus dengan beda potensial dalam bentuk grafik! 183
3. Apa yang menjadi ciri khas rangkaian seri dan rangkaian parallel? 4. Dalam suatu rangkaian listrik mengalir arus sebesar 0,04 A selama 2 menit. Berapakah muatan yang mengalir dalam rangkaian tersebut. 5. Tentukan hasil pengukuran berikut. 6. Di bawah ini adalah grafik hubungan antara tegangan dengan kuat arus. Tentukan besar kuat arus yang mengalir jika tegangannya menjadi 4,5 volt! 7. Perhatikan tabel di bawah ini. Berdasarkan tabel di atas, berapa besar hambatan yang digunakan untuk percobaan? Gambarkanlah grafik hubungan antara kuat arus dengan tegangan dan kuat arus dengan hambatan! 8. Tiga hambatan R 1 = 20 Ω, R 2 = 30 Ω, dan R 3 = 50 Ω dirangkai seri dan dihubungkan pada beda potensial 4,5 volt seperti pada gambar di bawah ini. 184
Tentukan: a. Hambatan pengganti. b. Beda potensial pada masing-masing hambatan. 9. Perhatikan rangkaian hambatan parallel pada gambar. Tentukanlah: a. Hambatan pengganti pada rangkaian di atas. b. Kuat arus yang melalui hambatan R 2 dan R 3. c. Kuat arus I d. Beda potensial V ab. 6. Kesimpulan Buatlah kesimpulan anda tentang kegiatan ini.... 185
Lampiran 04b Nama kelompok: 7... 8... 9... 10... 11... 12.. LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKS) C. Kompetensi Dasar Memformulasikan besaran-besaran listrik rangkaian tertutup sederhana (satu loop) D. Indikator 1. Menjelaskan konsep kekekalan muatan listrik (sesuai Hukum I Kirchhoff) 2. Memformulasikan besaran tegangan dalam rangkaian tertutup sederhana dengan menggunakan Hukum II Kirchhoff Alat dan bahan 9. Tiga buah baterai 10. Papan Rangkaian 11. Sakelar 12. Alas bola lampu 13. Amperemeter 14. Bola lampu 15. Voltmeter 16. Kabel Kegiatan 1 menyelidiki konsep Hukum I Kirchhoff pada rangkaian listrik tertutup 7. Rumuskan Masalah 186
.. 8. Rumuskan Tujuan. 9. Rumuskan HIpotesis.. Mengidentifikasi variabel d. Variabel kontrol:.. e. Variabel manipulasi: f. Variabel respon: Catatan: Variabel kontrol adalah variabel yang dapat mempengaruhi hasil eksperimen, tetapi dijaga agar tidak memberikan pengaruh ( variabel yang dibuat tetap/konstan atau tidak berubah-ubah) Variabel manipulasi adalah variabel yang sengaja diubahubah. Variabel respon adalah variabel yang berubah sebagai akibat variabel manipulasi. 10. Prosedur Kerja 9) Rangkailah alat dan bahan seperti pada gambar di bawah ini! 187
10) Setelah merangkai rangkain listrik seperti gambar di atas, amatilah kuat arus yang terbaca pada masing-masing amperemeter pada setiap titik. 11) Tuliskan hasil pengamatanmu dalam tabel. (cobalah untuk membuat tabel pengamatan untuk mencatat hasil pengamatan yang diperoleh). 12) Buatlah kesimpulan tentang percobaan ini. Kegitan II Menyelidiki konsep Hukum II Kirchkoff. 1. Rumuskan Masalah.. 2. Rumuskan Tujuan. 3. Rumuskan HIpotesis.. Mengidentifikasi variabel a. Variabel kontrol:.. b. Variabel manipulasi: c. Variabel respon: 4. Prosedur Kerja 1) Ukurlah beda potensial baterai sebelum dialiri arus listrik. 2) Ukurlah hambatan dalam pada baterai dengan menggunakan ohmmeter. 3) Rangkaikanlah rangkaian listrik menurut gambar di bawah ini! 188
4) Ukurlah tegangan dan kuat arus yang dihasilkan setelah dialiri arus listrik atau ditutup saklarnya. 5) Amatilah hasil yang terbaca oleh voltmeter ketika mengukur beda potensial baterai sebelum dialiri arus listrik dan sesudah dialiri arus listrik. 5. Pertanyaan 1) Apakah percobaan pada kegiatan I memenuhi hukum I Kirchkoff? Berikan alasanmu berdasarkan data hasil pengamatan yang diperoleh. 2) Apakah percobaan pada kegiatan II memenuhi hukum II Kirchkoff? Berikan alasanmu berdasarkan data hasil pengamatan yang diperoleh. 3) Perhatikan gambar di bawah ini. Berapakah besar I 2? 4) Perhatikan gambar di bawah ini. Berapakah kuat arus I yang mengalir dalam rangkaian listrik di atas? 5) Perhatikan gambar di bawah ini. Tentukan arah dan besar kuat arus I? 189
6) Lima buah baterai masing-masing dengan ggl 1,5 volt dan hambatan dalam disusun seri, kemudian ujung-ujungnya dihubungkan dengan sebuah lampu pijar yang berhambatan 0,8 Ω. tentukan: a. Kuat arus yang mengalir melalui lampu pijar. b. Tegangan jepit setiap baterai. 7) Perhatikan gambar di bawah ini. Jika: Ԑ 1 = 24 V, Ԑ 2 = 12 V, Ԑ 3 = 6 V, Ԑ 4 = 12 V, r 1 = 1 Ω, r 2 = 1 Ω, r 3 = 0,5 Ω, r 4 = 0,5 Ω, R 1 = 20 Ω, R 2 = 15 Ω, R 3 = 12 Ω, R 4 = 10 Ω, maka tentukan besar arus listrik yang menglair dalam rangkaian. 8) Perhatikan gambar di bawah ini. Berdasarkan gambar di atas, tentukan kuat arus melewati setiap resistor. Diketahui; R 1 = 4 Ω. 9) Perhatikan gambar di bawah ini. 190
Jika setiap baterai memiliki ggl 1,5 V dan hambatan dalamnya 1 Ω, kemudian ujung-ujung rangkaiannya dihubungkan dengan sebuah lampu pijar yang memiliki hambatan 2 Ω. Tentukan: a. Kuat arus yang mengalir pada lampu pijar. b. Tegangan jepit pada setiap baterai. 6. Kesimpulan Tuliskanlah kesimpulan anda tentang percobaan ini!... 191
Lampiran 05 KISI-KISI TES HASIL BELAJAR Kompetensi Dasar Memformulasika n besaranbesaran listrik rangkaian tertutup seerhana (satu loop) Indicator Pencapaian Memformulasikan besaran kuat arus dalam rangkaian sederhana Indicator Soal Disajikan pernyataan, peserta didik dapat menghitung besar kuat arus Disajikan gambar rangkaian listryik, yang terdiri dari 3 komponen hambatan pesertadidik dapat menjelaskan tentang kuat arus listrik yang mengalir pada ketiga komponen tersebut No. Klasifikasi Jenis Skor Soal Soal Soal Uraian Soal 1 C3 1 PG 1. Dalam waktu 5 sekon muatan listrik sebanyak 20 coulomb dapat mengalir melalui kawat pengahantar. Besar kuat arus listrik yang mengalir melalui kawat tersebut adalah.... A. 15 A C. 3 A E. 2 A B. 4 A D. 2,5 A 2 C3 1 PG 2. Perhatikan gambar di bawah ini! Dari ketiga gambar komponen A, B dan C yang Kunci Jawaban B dirangkai pada suatu rangkaian listrik seprti pada gambar C di atas, pernyataan yang benar mengenai aliran kuat arus di bawah ini adalah....(abaikan luas penampang) A. Kuat arus yang mengalir pada komponen A lebih besar daripada, B dan C serta kawat penghantarnya B. Kuat arus yang mengalir pada komponen B lebih besar daripada, A dan C serta kawat penghantarnya. C. Kuat arus yang mengalir pada komponen A, B dan C serta kawat penghantar sama besar D. Kuat arus yang mengalir pada komponen C 197
Menjelaskan hubungan kuat arus listrik dan beda potensial Disajikan pernyataan sebuah lampu yang dihbungkan dengan sebuah baterai, peserta didik dapat menentukan besar tegangan jepit pada lampu tersebut Disajikan tabel hubungan kuat arus dengan tegangan peserta didik dapat membuat kesimpulan tentang hubungan antara tegangan V, kuat arus I dan resistor R. lebih besar daripada, A dan B serta kawat penghantarnya E. Kuat arus yang mengalir pada kawat penghantarnya lebih besar daripada komponen A, B dan C 3 C3 1 PG 3. Sebuah lampu yang berhambatan 9,8 Ω dinyalakan dengan sebuah baterei yang ber-ggl 1,5 volt dan berhambatan dalam 0,2 Ω. Besar tegangan jepit pada lampu tersebut adalah... A. 8,3 V B. 4,7 V C. 3,8 V D. 3,47 V E. 1,47 V 4 C2 1 PG 4. Di bawah ini merupakan tabel hubungan antara kuat arus dengan tegangan. Berdasarkan tabel tersebut, maka hubungan antara V dan E E I adalah... Disajikan grafik hubungan antara tegangan dan kuat arus berdasarkan suatu hasil percobaan, peserta A. Makin besar V makin besar I dan R tetap. B. Makin besar V makin kecil I dan R tetap. C. Makin besar V makin besar I dan R makin besar. D. Makin besar V makin besar R dan I tetap. E. Makin besar V makin I dan R tetap. 5 C4 1 PG 5. Dari percobaan hubungan tegangan (V) dengan kuat arus (I) pada resistor, dihasilkan grafik V-I pada gambar di bawah ini. Jika V = 5,0 volt maka besar kuat arus yang mengalir adalah... D 198
didik dapat menghitung besar kuat arus pada tegangan tertentu Disajikan suatu tabel tegangan dan hambatan, peserta didik dapat menentukan kuat arus listrik terbesar berdasarkan tabel tersebut. A. 55 ma B. 50 ma C. 45 ma D. 40 ma E. 35 ma 6 C4 1 PG 6. Perhatikan table berikut! No Tegangan (V) Volt Hambatan (R) ohm 1. 4 50 2. 24 80 3. 12 18 4. 9 18 5. 6 10 B Berdasarkan tabel di atas, yang menghasilkan kuat arus listrik paling besar adalah.... Memformul asikan besaran hambatan Disajikan data tentang besaran fisis pada suatu kawat penghantar, A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5 7 C2 1 PG 7. Perhatikan besaran fisis pada sebuah kawat di bawah ini! 1. Hambatan jenis 2. Massa jenis 3. Panjang C 199
dalam rangkaian seri dan pararel peserta didik dapat menentukan besaran fisis yang mempengaruhi hambatan suatu pengahantar. Disajikan tabel hasil percobaan, pada lima jenis kawat dengan hambatan yang sama, peserta didik dapat mengidentifikasi kawat yang memiliki hambatan jenis terbesar 4. Luas penampang 5. Massa Yang mempengaruhi besar hambatan suatu kawat penghantar adalah.... A. 1, 3 dan 5 B. 2, 3 dan 5 C. 1, 3 dan 4 D. 2, 3 dan 4 E. 1, 3 dan 5 8 C4 1 PG 8. Tabel berikut merupakan hasil percobaan lima jenis kawat yang mempunyai hambatan yang sama. kawat panjang Luas penampang (A) 1. x y 2. 2x y 3. 0,5x 3y 4. 0,2x 2y 5. 5x D Berdasarkan tabel tersebut, kawat yang mempunyai hambatan jenis terbesar adalah.... A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5 Disajikan contoh sebuah kawat dengan panjang dan 9 C3 1 PG 9. Sepotong kawat yang memiliki panjang 2,5m dan jari-jari 0,65 mm mempunyai hambatan Ω. Jika panjang dan jari-jarinya diubah menjadi dua kali semula, maka hambatannya menjadi.... D 200
Menjelaska n karakteristik rangkaian seri dan rangkaian paralel jari-jari yang berubah, peserta didik dapat menghitung besar hambatan kawat tersebu Disajikan contoh sebuah kawat dengan panjang dan luas tertentu, peserta didik dapat menentukan hambatan kawat tersebut. Disajikan gambar rangkaian listrik yang terdiri dari 4 buah lampu dengan hambatan yang berbeda-beda disusun secara seri, peserta didik dapat menentukan tegangan pada salah satu hambatan. Disajikan 6 butir pernyataan, peserta didik dapat menentukan karakteristik rangkaian parallel. A. Ω B. Ω C. Ω D. Ω E. 1 Ω 10 C3 1 PG 10. Sebuah kawat tembaga panjangnya 12 m memiliki luas penampang 4 mm 2. Jika hambatan jenisnya 1,7 Ω.m. Maka hambatan kawat tembaga tersebut adalah A. Ω B. Ω C. Ω D. Ω E. Ω 11 C3 1 PG 11. Perhatikan gambar di bawah ini! Beda potensial pada hambatan 1Ω adalah... A. 1 V B. 2 V C. 3 V D. 4 V E. 5 V 12 C2 1 PG 12. Pernyataan: 1. Beda potensial pada tiap hambatan sama. 2. Arus listrik pada setiap hambatan berbeda. 3. Memperkecil hambatan. 4. Memperbesar hambatan. 5. Arus listrik pada setiap hambatan sama. 6. Tegangan pada setiap hambatan berbeda. Pernyataan yang benar yang merupakan karakteristik C A B 201
rangkaian parallel adalah... Disajikan gambar rangkaian listrik campuran dengan besar hambatan yang berbeda-beda dan sebuah sumber tegangan, peserta didik dapat menentukan besar kuat arus listrik yang mengalir dalam rangkaian. 1. 1, 3, dan 5 2. 1, 2, dan 3 3. 1, 2, dan 4 4. 1, 2, 4, dan 6 5. 2, 4, dan 6 13 C3 1 PG 13. Perhatikan gambar di bawah ini. A Berdasarkan gambar di atas, arus yang mengalir pada rangkaian adalah... Menjelaska n konsep kekekalan muatan listrik (sesuai Hukum I Kirchhoff) Disajikan gambar rangkaian listrik yang terdiri dari beberapa cabang, peserta didik dapat menentukan besar kuat arus pada salah satu cabangnya A. 1 A B. 2 A C. 3 A D. 4 A E. 5 A 14 C3 1 PG 14. Perhatikan gambar di bawah ini! C Besar kuat arus pada I3 adalah.... A. 0,5 A 202
Disajikan gambar arus yang mengalir masuk dan keluar, peserta didik dapat menentukan besar dan arah arus yang belum diketahui dalam rangkaian. Disajikan gambar sebuah rangkaian listrik tertutup dengan hambatan paralel yang dialiri arus pada tiaptiap titik percabangan, peserta didik dapat memformulasikan persamaan yang sesuai dengan Hukum Kirchoff. B. 0,75 A C. 1 A D. 2 A E. 3 A 15 C3 1 PG 15. Pada sebuah rangkaian listrik dialiri arus seperti pada gambar di bawah ini. Bila I 1 = 10 A, I 2 = 5A, I 3 = 5 A, dan I 4 = 12 A. Besar dan arah I 5 adalah.... A. -2 dan arahnya masuk B. 1 A dan arahnya masuk C. 2 A dan arah masuk D. 7 A dan arahnya keluar E. 15 A dan arahnya keluar 16 C3 1 PG 16. Perhatikan gambar di bawah ini. Persamaan yang sesuai dengan Hukum Kirckhoff adalah.... A. I 1 = 1 a + 1 b + 1 c + 1 d B. I b = I 1 + I a C. I a = I 1 + I b D. I 1 = I a + I b E. I 1 = I a + I c Disajikan pernyataan 17 C1 1 PG 17. Agar kita dapat mengetahui besar GGL dalam sebuah C C D 203
cara mengetahui GGL dalam sebuah rangkaian listrik, peserta didik dapat menentukan cara mengetahui GGL pada rangkaian listrik. rangkaian listrik, yang kita lakukan adalah.... A. Menutup saklar dan voltmeter dipasang seri. B. Menutup saklar dan voltmeter dipasang parallel terhadap lampu. C. Saklar terbuka dan volmeter dipasang parallel terhadap baterai. D. Saklar terbuka dan voltmeter dipasang paralel terhadap lampu. E. Menutup saklar dan voltmeter dipasang parallel terhadap baterai. Memform ulasikan besaran tegangan dalam rangkaian tertutup sederhana dengan mengguna kan Hukum II Kirchoff Disajikan gambar rangkaian majemuk satu loop, peserta didik dapat menentukan kuat arus yang mengalir dalam rangkaian 18 C3 1 PG 18. Perhatikan gambar satu loop di bawah ini! Berdasarkan gambar di atas besar kuat arus dalam rangkaian adalah.... B Menggunaka n alat ukur listrik Mengguna kan amperemet er dalam rangkaian Disajikan gambar sebuah alat ukur listrik amperemeter, peserta didik dapat menentukan batas ukur maksimal dan A. 0,12 B. 0,75 A C. 0,95 A D. 9,5 E. 12 19 C2 1 PG 19. Perhatikan gambar di bawah ini! B 204
hasil ukurnya. Berdasarkan gambar di atas, batas ukur maksimal dan hasil pengukurannya adalah.... Mengguna kan voltmeter dalam rangkaian Disajikan gambar sebuah alat ukur listrik voltmeter, peserta didik dapat menentukan batas ukur maksimal dan hasil ukurnya. A. 1 0,24 B. 5 2 C. 1 5 D. 0 1 E. 5 0,24 20 C2 1 PG 20. Perhatikan gambar di bawah ini! Berdasarkan gambar di atas, batas ukur maksimal dan C hasil pengukurannya adalah.... A. 1 10 B. 10 40 C. 10 8 D. 0 10 E. 8 40 205
Lampiran 06 TES HASIL BELAJAR Nama Sekolah Kelas/Semester Mata Pelajaran Waktu : SMA N 9 KUPANG : X/II : IPA-FISIKA : 120 menit Pilihlah salah satu jawaban yang paling benar dan berilah tanda silang (X) pada lembaran jawaban yang tersedia. 1. Dalam waktu 5 sekon muatan listrik sebanyak 20 coulomb dapat mengalir melalui kawat pengahantar. Besar kuat arus listrik yang mengalir melalui kawat tersebut adalah.... A. 15 A C. 3 A E. 2 A B. 4 A D. 2,5 A 2. Perhatikan gambar di bawah ini! A B C Dari ketiga gambar komponen A, B dan C yang dirangkai pada suatu rangkaian listrik seprti pada gambar di atas, pernyataan yang benar mengenai aliran kuat arus di bawah ini adalah....(abaikan luas penampang) F. Kuat arus yang mengalir pada komponen A lebih besar daripada, B dan C serta kawat penghantarnya G. Kuat arus yang mengalir pada komponen B lebih besar daripada, A dan C serta kawat penghantarnya. H. Kuat arus yang mengalir pada komponen A, B dan C serta kawat penghantar sama besar I. Kuat arus yang mengalir pada komponen C lebih besar daripada, A dan B serta kawat penghantarnya J. Kuat arus yang mengalir pada kawat penghantarnya lebih besar daripada komponen A, B dan C 3. Sebuah lampu yang berhambatan 9,8 Ω dinyalakan dengan sebuah baterei yang ber-ggl 1,5 volt dan berhambatan dalam 0,2 Ω. Besar tegangan jepit pada lampu tersebut adalah.... F. 8,3 V C. 4,7 V E. 1,47 V 205
G. 3,8 V D. 3,47 V 4. Di bawah ini merupakan tabel hubungan antara kuat arus dengan tegangan. Berdasarkan tabel tersebut, maka hubungan antara V dan I adalah.... F. Makin besar V makin besar I dan R tetap. G. Makin besar V makin kecil I dan R tetap. H. Makin besar V makin besar I dan R makin besar. I. Makin besar V makin besar R dan I tetap. J. Makin besar V makin I dan R tetap. 5. Dari percobaan hubungan tegangan (V) dengan kuat arus (I) pada resistor, dihasilkan grafik V-I pada gambar di bawah ini. Jika V = 5,0 volt maka besar kuat arus yang mengalir adalah.... F. 55 ma C. 45 ma E. 35 ma G. 50 ma D. 40 ma 6. Perhatikan tabel berikut! N o Tegangan (V) Volt 6. 4 50 7. 24 80 8. 12 18 9. 9 18 10. 6 10 Hambatan (R) ohm Berdasarkan tabel di atas, yang menghasilkan kuat arus listrik paling besar adalah.... F. 1 C. 3 E. 5 G. 2 D. 4 7. Perhatikan besaran fisis pada sebuah kawat di bawah ini! 6. Hambatan jenis 7. Massa jenis 206