곱은 그대로, 잃는 열만 확 줄이기

통합과학 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
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안내 — 이 평가지에는 용어가 일부러 빠져 있습니다. '밀기'와 '흐름'을 곱한 값이 집으로 실제 보내지는 양이고, 전선은 지나가는 '흐름'이 클수록 열을 더 많이 먹어 버립니다. 지시를 따라 손으로 직접 해 본 뒤, 결과를 여러분의 말로 해석하고 성찰하세요. 전기는 '만드는 곳'에서 먼 길을 지나 '집'까지 보내야 하고, 집은 아주 작은 밀기만 씁니다. 정답 문장이 정해져 있지 않으니, 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다.  예제: 곱(밀기 × 흐름) = 1200 (비교용: 밀기를 올리지 않고 20으로만 보내기)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. 곱(밀기×흐름)이 항상 1200이 되도록, 밀기가 10·20·40·60·120일 때의 흐름을 [칸 A]에 계산해 적어 보세요.
  2. [칸 A]의 각 흐름을 스스로 곱해(흐름×흐름) '전선이 먹는 열'을 그 흐름 옆에 적어 보세요.
  3. [칸 A]에서 '먹는 열'이 가장 적은 밀기·흐름 쌍을 찾아 [칸 C]에 옮겨 적어 보세요.
  4. 카드 20 · 765 · 154 · 22.9 · 0.22 를 '만드는 곳'(20)에서 '집'(0.22)까지 가는 여정 순서로 [칸 B]에 늘어놓으세요.
  5. [칸 B]에서 앞 카드보다 밀기가 오르는 자리에는 ↑, 내리는 자리에는 ↓를 그려 넣으세요.
  6. [칸 B]의 ↑ 개수와 ↓ 개수를 각각 세어 [칸 D]에 적어 보세요.
칸 A — 밀기 × 흐름 = 1200 (흐름과 '먹는 열' 채우기)
칸 B — '만드는 곳' → '집' 여정 (밀기 카드 순서 + ↑↓)
칸 C — '먹는 열'이 가장 적은 쌍
칸 D — ↑ 개수 / ↓ 개수
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 A]에서 집으로 보내는 양(곱)은 1200으로 똑같은데, 밀기를 10에서 120으로 올리자 '전선이 먹는 열'은 14400에서 100으로 줄었습니다. 이것은 곱이 1200이라서 생긴 우연일까요, 어떤 곱에서도 생기는 규칙일까요? 곱을 다른 값으로 직접 정해 두 쌍을 계산한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 정한 곱 ___로 밀기가 작을 때와 클 때를 해 보니 …

(2)[칸 B]에서 여정 처음에는 밀기를 확 올렸다가 집 근처에서 다시 내렸습니다. 만약 처음부터 끝까지 20으로만 보냈다면 '전선이 먹는 열'은 어떻게 달랐을지 [칸 A]의 숫자를 근거로 설명하고, 그런데도 집 근처에서 밀기를 다시 낮춘 까닭은 무엇일지 여러분의 생각을 쓰세요. (15점)

✎ 곧장 20으로만 보내면 흐름이 커져서 … / 그래도 집에서는 밀기를 낮춰야 하는데, 왜냐하면 …

(3)'전선이 먹는 열'이 흐름을 스스로 곱한 값이라면, 흐름을 절반으로 줄일 때 열은 몇 배로 줄어드나요? [칸 A]에서 흐름이 절반 관계인 두 쌍(예: 흐름 20과 10)의 열을 비교해 확인하고 답하세요. (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 것('밀기', '흐름', 밀기를 올리고 내린 일, 먼 길을 보내는 일)에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)표의 흐름과 '먹는 열'을 정확히 계산하고, 카드를 여정 순서로 늘어놓아 오르내림을 바르게 표시함상 · 중 · 하
해석 (40점)관찰한 규칙에 근거(다른 곱으로 직접 확인)를 대고, 곧장 보내는 대조 상황을 숫자로 설명함상 · 중 · 하
성찰 (30점)활동 순서를 이유와 함께 재구성하고, 자신의 경험에 알맞은 이름(용어)을 연결함상 · 중 · 하
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연습 문제

곱은 그대로, 잃는 열만 확 줄이기 · 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.전압이 220 V이고 전류가 5 A인 가전제품이 있다. 이 제품의 전력을 구하시오. (전력 = 전압 × 전류)
2.저항이 5 Ω인 송전선에 20 A의 전류가 흐른다. 송전 과정에서 이 전선이 열로 잃는 전력(손실 전력)을 구하시오. (손실 전력 = 전류² × 저항)
3.같은 크기의 전력을 송전할 때 전압을 2배로 높이면, 송전선에 흐르는 전류는 몇 배가 되고 송전선에서 손실되는 전력은 몇 배가 되는지 각각 구하시오.
4.전력 수송 과정에서 다음 장치의 역할이 '전압을 높임'인지 '전압을 낮춤'인지 각각 쓰시오. (가) 초고압 변전소 (나) 주상 변압기
5.발전소에서 22 kV로 생산한 전력을 송전을 위해 154 kV로 높였다. 전압은 몇 배로 높아졌으며, 같은 전력을 보낼 때 송전선의 전류는 몇 배로 줄어드는지 구하시오.
정답
1. P = VI = 220 × 5 = 1100 W 2. P = I²R = 20² × 5 = 400 × 5 = 2000 W 3. 전류는 1/2배, 손실 전력은 (1/2)² = 1/4배 4. (가) 전압을 높임 (나) 전압을 낮춤 5. 전압 154 ÷ 22 = 7배 높아짐, 전류는 1/7배로 줄어듦 (손실 전력은 1/49배)
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