일부러 벌려 둔 틈과 휘어지는 금속 조각 살펴보기

중등과학 2-2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 지시를 따라 손으로 직접 해 본 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석하고 성찰하여 서술하세요. 정답 문장이 정해져 있지 않으니, 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다.  예제: 철로 이음매와 다리 상판의 틈 (비교용: 서로 다른 두 금속을 붙인 얇은 막대)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. 철로 사진에서 레일과 레일이 만나는 곳을 찾아, 보이는 그대로 [칸 A]에 그려 보세요.
  2. 다리 상판이 만나는 곳과 여름·겨울 전선의 늘어진 모양도 [칸 A]에 이어 그리세요.
  3. 세 곳에서 공통으로 보이는 점을 한 줄로 정리해 [칸 B]에 적어 보세요.
  4. 서로 다른 두 금속을 붙인 얇은 막대를 잡고, 데우기 전 모양을 [칸 C]에 그리세요.
  5. 막대를 알코올램프로 10초 데운 뒤 휜 방향을 화살표로 [칸 D]에 그려 보세요.
  6. 막대를 뒤집어 다시 데우고, 휜 방향이 같은지 다른지 [칸 E]에 적어 보세요.
칸 A — 세 곳을 보이는 대로 그리기
칸 B — 세 곳의 공통점 한 줄
칸 C — 데우기 전 막대 모양
칸 D — 데운 뒤 휜 방향
칸 E — 뒤집어 데운 결과
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 B]에 적은 공통점을 만든 사람들은 왜 일부러 그렇게 만들었을까요? 붙여 버리면 무슨 일이 생길지와 함께 여러분의 생각을 쓰세요. (15점)

✎ 빈틈 없이 붙여 두면 더운 날 레일이 ___ 때문에 …

(2)이런 대비가 철로에만 필요한 특별한 일일까요, 길게 이어 만든 모든 구조물에 필요한 규칙일까요? 우리 학교나 집 주변에서 비슷한 곳을 한 군데 직접 찾아 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (특별한 일 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 찾은 곳 ___에서는 …

(3)⑤~⑥에서 막대는 한쪽으로만 휘었습니다. 붙인 두 금속을 똑같이 데웠는데도 한쪽으로 휜 것은 두 금속의 무엇이 다르기 때문일까요? 이 성질을 이용해 만들 수 있는 물건을 하나 제안해 보세요. (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. 안전을 위해 먼저 알려야 할 단계가 있다면 그것도 쓰세요. (15점)

(2) 이름 붙이기 — 오늘 관찰한 것을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)관찰한 모양을 빠짐없이 그리고, 데운 전후의 휜 방향을 정확히 기록함상 · 중 · 하
해석 (40점)설계 의도를 근거를 들어 설명하고, 주변에서 비슷한 사례를 직접 찾아 확인함상 · 중 · 하
성찰 (30점)활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신의 관찰에 알맞은 이름(용어)을 연결함상 · 중 · 하
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연습 문제

일부러 벌려 둔 틈과 휘어지는 금속 조각 살펴보기 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.

1.철로의 이음매에 틈을 두는 까닭을 열팽창을 이용하여 설명하시오.
2.긴 다리에 설치하는 신축 이음(이음장치)의 역할을 서술하시오.
3.송전선을 여름보다 겨울에 더 팽팽하게 설치하는 까닭을 쓰시오.
4.바이메탈이 화재경보기나 전기다리미의 온도 조절 장치에 쓰이는 원리를 설명하시오.
5.길이 25 m인 강철 레일의 온도가 50 ℃ 올라갈 때 늘어나는 길이를 구하시오. (강철은 1 ℃당 원래 길이의 0.000012배씩 늘어난다.)
정답
1. 여름철 온도가 높아지면 레일이 열팽창하여 길어지는데, 틈이 없으면 서로 밀어 레일이 휘거나 솟아오르므로 미리 틈을 둔다. 2. 온도 변화로 상판이 열팽창·수축할 때 그 길이 변화를 흡수하여 다리가 뒤틀리거나 갈라지는 것을 막는다. 3. 겨울에는 전선이 수축해 짧아지고 여름에는 열팽창해 늘어지므로, 겨울에 팽팽히 걸어야 여름에 지나치게 늘어지지 않는다. 4. 열팽창 정도가 다른 두 금속이 붙어 있어 온도가 오르면 한쪽으로 휘는데, 이 휘어짐으로 전기 회로를 붙이거나 끊어 온도를 감지·조절한다. 5. 0.015 m = 15 mm
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