따뜻해질 때와 차가워질 때 속에 든 공기가 차지하는 자리가 달라지는 현상
중등과학 1-2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
안내 — 아래 일곱 장면을 먼저 읽고 활동을 시작하세요. ① 도로를 달리면 자동차의 타이어가 팽팽해진다 ② 열기구의 풍선 속 공기를 가열하면 열기구가 떠오른다 ③ 찌그러진 탁구공을 뜨거운 물에 넣으면 탁구공이 펴진다 ④ 여름철 햇빛이 비치는 곳에 놓아둔 과자 봉지가 부풀어 오른다 ⑤ 꼭 닫아 둔 빈 페트병을 냉장고에 넣어 두면 페트병이 찌그러진다 ⑥ 오줌싸개 인형의 머리에 뜨거운 물을 부으면 인형에서 물이 나온다 ⑦ 물을 묻힌 동전을 빈 병 입구에 올려놓고 병을 두 손으로 감싸 쥐면 동전이 살짝 움직인다 예제: 뜨거운 물에 넣은 찌그러진 탁구공 (비교용: 냉장고에 넣어 둔 꼭 닫은 빈 페트병)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①①~⑦ 중 속에 든 공기가 차지하는 자리가 커진 장면의 번호를 [칸 A]에 모두 적어 보세요.
- ②①~⑦ 중 속에 든 공기가 차지하는 자리가 작아진 장면의 번호를 [칸 B]에 모두 적어 보세요.
- ③[칸 A]의 장면들에서 주변이 따뜻해졌는지 차가워졌는지 골라 [칸 C]에 한 단어로 적어 보세요.
- ④[칸 B]의 장면들에 대해서도 같은 방식으로 골라 [칸 D]에 한 단어로 적어 보세요.
- ⑤[칸 E]의 가로축을 '따뜻한 정도', 세로축을 '차지하는 자리의 크기'로 보고 알아낸 관계를 선으로 그리세요.
- ⑥탁구공을 더 뜨거운 물에 넣으면 어디에 놓일지 [칸 E]의 선 위에 점을 찍고 ◯표 하세요.
칸 A — 속의 공기가 차지하는 자리가 커진 장면
칸 B — 속의 공기가 차지하는 자리가 작아진 장면
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 A]와 [칸 B]를 나눈 기준을 여러분의 말로 한 문장으로 설명해 보세요. (15점)
✎ 주변이 ___해지면 속의 공기가 차지하는 자리가 ___지고, ___해지면 …
(2)[칸 E]에 그린 선은 곧게 뻗은 선인가요, 휘어진 선인가요? 이것은 이 일곱 장면에서만 생긴 우연일까요, 다른 경우에도 생기는 규칙일까요? 직접 떠올린 다른 장면 하나와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 떠올린 장면 ___에서는 …
(3)⑤의 페트병은 ③의 탁구공과 반대로 움직였습니다. 무엇 때문에 그런 차이가 생겼을지 여러분의 생각을 쓰세요. (10점)
3
성찰 — 활동을 내 것으로 만들기
30점
(1) 순서 다시 짜기 — 이 활동을 처음 하는 친구에게 나라면 어떤 순서로 시킬지 쓰고, 왜 그 순서인지 한 문장으로 이유를 붙이세요. 지워도 되는 단계가 있다면 그것도 쓰세요. (15점)
(2) 이름 붙이기 — 오늘 한 일을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 일곱 장면을 빠짐없이 두 무리로 나누고, 주변 상태와 선 그리기 지시를 정확히 수행함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 나눈 기준에 이유를 붙였고, 스스로 떠올린 다른 장면으로 확인한 근거가 있음 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
따뜻해질 때와 차가워질 때 속에 든 공기가 차지하는 자리가 달라지는 현상 · 각 20점 · 총 100점
안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.
1.압력이 일정할 때 일정량의 기체의 부피는 온도가 높아지면 어떻게 변하는지 쓰고, 이 관계를 무엇이라 하는지 쓰시오.
2.온도-부피 그래프에서 (가), (나), (다) 중 온도가 가장 높은 것을 고르고, 그때 기체 입자의 운동이 어떠한지 쓰시오.
3.꼭 닫아 둔 빈 페트병을 냉장고에 넣어 두면 페트병이 찌그러진다. 그 까닭을 기체의 부피와 온도로 설명하시오.
4.다음 중 샤를 법칙으로 설명할 수 있는 현상을 모두 고르시오. (가) 열기구 속 공기를 가열하면 열기구가 떠오른다 (나) 여름철 햇빛에 놓아둔 과자 봉지가 부풀어 오른다 (다) 물을 묻힌 동전을 빈 병 입구에 올리고 병을 두 손으로 감싸 쥐면 동전이 움직인다
5.찌그러진 탁구공을 뜨거운 물에 넣으면 펴지는 까닭을 온도와 기체의 부피를 사용하여 한 문장으로 쓰시오.
정답
1. 온도가 높아지면 부피가 일정한 비율로 증가한다. 이 관계를 샤를 법칙이라고 한다.
2. (다). 온도가 가장 높으므로 기체 입자의 운동이 가장 활발하고, 입자 사이의 거리가 멀어져 부피가 가장 크다.
3. 온도가 낮아지면 페트병 속 기체의 부피가 줄어들기 때문에 페트병이 찌그러진다.
4. (가), (나), (다) 모두 — 세 현상 모두 온도가 높아져 기체의 부피가 커지면서 나타난다.
5. 뜨거운 물이 탁구공 속 기체의 온도를 높여 기체의 부피가 커지면서 찌그러진 부분을 밀어내기 때문이다.