Plano de aula da lei de Ohm com laboratório virtual
Atualizado em 2026-10-02
Este plano de aula da lei de Ohm usa um laboratório virtual gratuito para que cada aluno meça corrente, tensão e resistência em uma única aula, sem uma caixa de medidores que marcam zero por causa de um fio solto. Os alunos preveem, coletam dados, traçam a corrente em função da tensão, acham a resistência pelo coeficiente angular e depois testam o que acontece quando a resistência muda. Tudo está pronto para uso: objetivos de aprendizagem, preparação, perguntas de previsão, uma atividade passo a passo com tabelas de dados e os valores que os alunos devem obter, perguntas de discussão com respostas, uma extensão com circuitos em série e em paralelo e ideias de diferenciação. Todos os números vêm do modelo da própria simulação.
A aula num relance
- Nível: 8º ano ao 1º ano do ensino médio (13 a 16 anos), ciências físicas ou física introdutória.
- Tempo: uma aula de 50 a 60 minutos, mais uma extensão opcional de 20 minutos.
- Conhecimento prévio: corrente como fluxo de carga, tensão como o impulso de uma pilha, amperímetros e voltímetros, leitura de um gráfico.
- Formato: duplas em notebooks, tablets ou celulares, ou a turma toda com um projetor.
- Simulação: Lei de Ohm – tensão, corrente e resistência. Extensão: Kit de construção de circuitos CC.
Objetivos de aprendizagem
Ao fim da aula, os alunos conseguem:
- Enunciar que, para um resistor fixo, a corrente é diretamente proporcional à tensão.
- Enunciar que, para uma tensão fixa, a corrente é inversamente proporcional à resistência.
- Traçar um gráfico corrente–tensão e achar a resistência pelo coeficiente angular (coeficiente angular = 1/R).
- Usar V = IR, reorganizada quando preciso, e converter entre ampères e miliampères.
- (Extensão) Medir corrente e tensão em circuitos em série e em paralelo.
O que a simulação faz
A simulação mostra um circuito simples: uma fileira de pilhas de 1,5 V, um resistor e um amperímetro. Dois controles deslizantes definem a tensão, de 0,1 a 9,0 V em passos de 0,1 V, e a resistência, de 10 a 1.000 Ω em passos de 1 Ω. A corrente é calculada como I = U/R e mostrada em miliampères com uma casa decimal. Os padrões são 4,5 V e 500 Ω, que dão 9,0 mA.
Alguns detalhes que vale saber antes da aula:
- Notação. A simulação escreve a tensão como U, o símbolo usado em grande parte da Europa. Muitos livros dos EUA escrevem V = IR. Diga aos alunos que é a mesma grandeza.
- Pistas visuais. As letras em U = I · R crescem e diminuem com seus valores, aparece uma pilha para cada 1,5 V (até seis pilhas), o resistor ganha mais "pontos de impureza" conforme R sobe, e as cargas se movem mais rápido conforme a corrente cresce.
- Registrar dados. Registrar dados acrescenta a corrente, U e R a uma tabela e marca o ponto em um gráfico de I (mA) em função de U (V). A tabela comporta 10 linhas; a décima primeira expulsa a mais antiga. Limpar tabela a esvazia.
- Escala do gráfico. O gráfico embutido vai de 0 a 1.000 mA, então correntes de alguns miliampères ficam coladas no eixo. É por isso que esta aula usa resistências pequenas, de 10 a 200 Ω.
Materiais e preparação antes da aula
Materiais: um dispositivo por dupla (ou um projetor), as tabelas de dados abaixo em papel, papel milimetrado ou uma planilha, e uma calculadora.
Preparação (10 minutos, uma vez):
- Abra a simulação e defina U = 1,5 V e R = 20 Ω.
- Clique em Compartilhar e crie um link para cada turma, por exemplo "Ciências · 4ª aula". O link fixa esses valores iniciais, para que todos os alunos comecem do mesmo ponto.
- Opcional: na aba Perguntas, acrescente as três previsões abaixo como "Antes, como previsão", com Perguntar de novo depois da simulação marcada. A simulação fica bloqueada até cada aluno se comprometer. Veja o guia Prever–Observar–Explicar para entender por que isso funciona.
- Publique o link, ou abra-o no modo de apresentação e mostre o QR code.
Sequência da aula
1. Gancho e previsões (8 minutos)
Projete a simulação nos padrões e arraste o controle de tensão devagar para cima e para baixo. Pergunte aos alunos o que notam nas cargas em movimento e na letra I. Depois peça que se comprometam com três previsões, no papel ou no link:
- P1. "A tensão sobre um resistor dobra de 3,0 V para 6,0 V. A corrente… cai à metade / fica igual / dobra / quadruplica."
- P2. "A tensão fica em 6,0 V e o resistor muda de 20 Ω para 60 Ω. A corrente… triplica / fica igual / cai a um terço / cai 40 mA."
- P3. "Preveja a corrente, em mA, para 9,0 V sobre 10 Ω."
Espere "cai 40 mA" de alunos que pensam em subtração e 0,9 na P3 de alunos que esquecem de converter para miliampères. As respostas são: dobra, cai a um terço e 900 mA.
2. Corrente e tensão: coletar dados (15 minutos)
As duplas mantêm R = 20 Ω e definem U em cada valor da tabela, clicando em Registrar dados a cada vez. Depois mudam R para 50 Ω e repetem. Isso preenche a tabela da simulação com exatamente 10 linhas. Os alunos copiam cada leitura para a própria tabela, porque a tabela embutida descarta as linhas antigas. A última coluna é para você; deixe-a em branco na cópia dos alunos.
| R (Ω) | U (V) | Pilhas mostradas | I (mA) | I esperada (mA) |
|---|---|---|---|---|
| 20 | 1,5 | 1 | 75,0 | |
| 20 | 3,0 | 2 | 150,0 | |
| 20 | 4,5 | 3 | 225,0 | |
| 20 | 6,0 | 4 | 300,0 | |
| 20 | 7,5 | 5 | 375,0 | |
| 50 | 1,5 | 1 | 30,0 | |
| 50 | 3,0 | 2 | 60,0 | |
| 50 | 4,5 | 3 | 90,0 | |
| 50 | 6,0 | 4 | 120,0 | |
| 50 | 7,5 | 5 | 150,0 |
A simulação calcula I = U/R exatamente, então as leituras devem coincidir até o último dígito. Se os números de uma dupla estiverem diferentes, quase sempre o controle está um passo longe do valor desejado. No computador, clique em um controle e use as setas do teclado para passos unitários.
Peça que as duplas escrevam dois padrões. Boas respostas: "Quando U dobra, I dobra" e "Com 50 Ω a corrente é sempre 2,5 vezes menor que com 20 Ω."
3. Gráfico da corrente em função da tensão (10 minutos)
Os alunos marcam I (mA) no eixo vertical e U (V) no eixo horizontal, com os dois resistores em um só gráfico. Uma escala de 0 a 400 mA funciona bem. O gráfico da própria simulação mostra os mesmos pontos, espremidos na base de um eixo de 0 a 1.000 mA.
Os dois conjuntos de pontos formam retas que passam pela origem. Agora achem os coeficientes angulares:
- 20 Ω: coeficiente angular = 375,0 mA ÷ 7,5 V = 50 mA/V = 0,050 A/V. Então 1 ÷ 0,050 = 20 Ω.
- 50 Ω: coeficiente angular = 150,0 mA ÷ 7,5 V = 20 mA/V = 0,020 A/V. Então 1 ÷ 0,020 = 50 Ω.
A ideia central: o coeficiente angular de um gráfico I–U é 1/R, então uma reta mais inclinada significa uma resistência menor. Os alunos que convertem o coeficiente angular para A/V antes de inverter recuperam a resistência exata. Os que esquecem a conversão obtêm 0,02 ou 0,05 Ω, um erro útil para discutir.
4. Corrente e resistência (8 minutos)
As duplas clicam em Limpar tabela, definem U = 6,0 V e registram a corrente para cada resistência. Valores esperados:
| R (Ω) | 10 | 20 | 30 | 60 | 100 | 200 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| I (mA) | 600,0 | 300,0 | 200,0 | 100,0 | 60,0 | 30,0 |
| I × R (V) | 6,0 | 6,0 | 6,0 | 6,0 | 6,0 | 6,0 |
Peça que os alunos acrescentem a última linha sozinhos (convertendo mA em A primeiro). O produto é sempre 6,0 V: corrente e resistência são inversamente proporcionais. Confira a P2: de 20 Ω para 60 Ω, a corrente cai de 300 mA para 100 mA, um terço, e não 40 mA a menos.
5. Verificação de saída (5 minutos)
Três perguntas rápidas, no papel ou como perguntas numéricas no link:
- "Um circuito tem 7,2 V sobre 40 Ω. Qual é a corrente?" Resposta: 180 mA (aceite ± 1).
- "Um aluno mede 4,8 V e 160 mA. Qual é a resistência?" Resposta: 30 Ω. Os alunos podem conferir: 4,8 V e 30 Ω dão 160,0 mA.
- "Que resistência dá 250 mA com 5,0 V?" Resposta: 20 Ω.
O guia de avaliação formativa mostra como configurá-las para serem corrigidas automaticamente e comparadas entre turmas.
Perguntas de discussão e respostas
Use-as com a turma toda depois do passo 4.
- Por que o gráfico I–U passa pela origem? Sem tensão não há impulso, então não há corrente. Com a resistência fixa, a corrente é proporcional à tensão, e um gráfico proporcional é uma reta pela origem.
- O que uma reta mais inclinada indica? Uma resistência menor. O coeficiente angular é 1/R: a reta de 20 Ω sobe 50 mA por volt e a de 50 Ω só 20 mA por volt.
- Defina 3,0 V com 20 Ω e depois 6,0 V com 40 Ω. O que vocês notam? Os dois dão 150 mA. Dobrar U e R juntos deixa a corrente inalterada, porque I = U/R.
- A corrente é consumida pelo resistor? Não. A corrente é a mesma em todo o circuito de uma única malha. O resistor reduz a corrente em toda a malha, não só depois dele. A extensão permite que os alunos testem isso com dois amperímetros.
- Qual é a maior corrente que este circuito pode ter? 9,0 V sobre 10 Ω dão 900 mA. Um resistor real de 10 Ω esquentaria: ele dissipa P = UI = 9,0 × 0,9 = 8,1 W.
Depois volte às previsões. Se você usou o link, abra Ver respostas e mostre lado a lado as colunas Previsão e Depois. Os alunos gostam de ver quantas pessoas mudaram de ideia, sobretudo na P2.
Extensão: série e paralelo com o kit de circuitos CC
Para uma segunda aula ou para quem termina rápido, passe ao kit de construção de circuitos. Na tela Introdução dele, toda pilha é de 9 V e todo resistor e lâmpada é de 10 Ω, então os números se ligam diretamente à simulação da lei de Ohm: 9,0 V sobre 10 Ω deram 900 mA lá.
Os alunos montam cada circuito a partir da caixa à esquerda e depois tocam em um componente para ver sua tensão e sua corrente, ou arrastam o voltímetro e o amperímetro da bandeja. Para poupar tempo de montagem, fixe em um link o circuito inicial "Duas lâmpadas em série" ou "Duas lâmpadas em paralelo".
| Circuito (pilha de 9 V, 10 Ω cada) | Corrente na pilha | Corrente em cada componente | Tensão em cada componente |
|---|---|---|---|
| Um resistor | 900 mA | 900 mA | 9,00 V |
| Dois em série | 450 mA | 450 mA | 4,50 V |
| Dois em paralelo | 1,80 A | 900 mA | 9,00 V |
Perguntas a fazer:
- "Dois resistores de 10 Ω em série se comportam como um resistor de que valor?" 20 Ω: 9 V ÷ 0,45 A. Confira na simulação da lei de Ohm: 9,0 V e 20 Ω dão 450,0 mA.
- "Dois em paralelo se comportam como quê?" 5 Ω: 9 V ÷ 1,8 A. Isso está abaixo do mínimo de 10 Ω da simulação da lei de Ohm, um bom lembrete de que acrescentar um ramo em paralelo reduz a resistência total.
- "Ponha o amperímetro no fio antes do primeiro resistor e depois do segundo. O que vocês veem?" Os mesmos 450 mA, o que responde à pergunta de discussão 4.
Na tela Laboratório, os alunos podem definir os valores por conta própria. Um resistor de 10 Ω e um de 20 Ω em série em 9 V dão 300 mA, com 3,00 V e 6,00 V sobre eles: o resistor maior fica com a maior parte da tensão. Os mesmos dois resistores em paralelo puxam 900 mA e 450 mA, 1,35 A no total.
Diferenciação
Apoio:
- Entregue a tabela de dados com U e R já preenchidos, para que os alunos só leiam e registrem a corrente.
- Use só a série de 20 Ω no passo 2.
- Dê inícios de frase: "Quando a tensão dobra, a corrente…"
- Forme duplas em que um aluno opera os controles e outro registra, depois troquem no passo 4.
Desafio:
- Ache R pelo coeficiente angular antes de lê-lo no controle e explique por que converter mA em A importa.
- Preveja a tabela inteira do passo 4 com I = U/R antes de medir.
- Na tela Laboratório do kit, marque Lâmpadas reais (a resistência aumenta ao esquentar), meça a corrente de uma lâmpada em duas tensões e explique por que seu gráfico I–U não é uma reta.
- Explore a resistência interna com a lei de Ohm para o circuito completo.
Alunos aprendendo o idioma: a simulação está disponível em seis idiomas. Crie um segundo link no idioma do aluno para que os rótulos sejam familiares enquanto a discussão continua em português.
Alinhamento com padrões
Esta aula se encaixa em unidades típicas de eletricidade do ensino fundamental II e do ensino médio sobre corrente, tensão e resistência, como o tema de eletricidade do GCSE Physics ou um curso introdutório de física do ensino médio. O NGSS (padrão dos EUA) não tem uma expectativa de desempenho dedicada à lei de Ohm, então não afirmamos nenhuma. A aula exercita três práticas de ciência e engenharia do NGSS: planejar e executar investigações, analisar e interpretar dados e usar matemática e pensamento computacional.
Para transformá-la em um relatório de laboratório completo, veja como criar uma atividade de laboratório virtual. Para mais ideias com circuitos, veja ideias de aulas interativas de física.
Perguntas frequentes
Por que a simulação usa U em vez de V para a tensão?
U é o símbolo padrão da tensão em grande parte da Europa. A lei é a mesma: U = IR e V = IR descrevem a mesma relação. Avise os alunos antes de começarem.
Por que as correntes são mostradas em miliampères?
Com resistências de até 1.000 Ω, a maioria das correntes fica bem abaixo de um ampère. Os miliampères mantêm os números legíveis. Lembre os alunos de que 1 A = 1.000 mA antes de calcularem uma resistência.
Os alunos podem fazer esta aula em celulares?
Sim. Os alunos abrem o link sem conta, e os controles funcionam em telas de toque. Um tablet ou notebook facilita acertar os valores exatos e ler a tabela.
A simulação mostra componentes não ôhmicos?
Não. O resistor dela sempre obedece à lei de Ohm. Para um componente cuja resistência muda, use a opção de lâmpadas reais na tela Laboratório do kit de circuitos.