누르는 세기·담긴 공간·데운 정도가 함께 지키는 규칙

물리1 · 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: 주사기에 갇힌 공기 (비교용: 주사기에 갇힌 물)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. [칸 A]에 (담긴 공간 1, 누르는 세기 12), (2, 6), (3, 4), (4, 3)의 네 짝을 그대로 옮겨 적어 보세요.
  2. [칸 B]에 네 짝마다 두 값을 곱한 결과를 각각 계산해 적어 보세요.
  3. [칸 B]의 네 결과를 비교해 같은 값이면 그 값에 ◯표 하세요.
  4. 데운 정도를 2배로 올린 같은 통에서 (2, 12)를 관찰했습니다. 두 값을 곱해 [칸 C]에 적어 보세요.
  5. 안에 든 알갱이 수만 2배로 늘린 통에서 (2, 12)를 관찰했습니다. 곱을 [칸 D]에 적고 [칸 C]와 비교해 보세요.
  6. 같은 통에 물을 가득 채우고 세게 눌렀더니 담긴 공간이 거의 줄지 않았습니다. 곱이 일정한지 여부를 [칸 E]에 적어 보세요.
칸 A — 네 짝 그대로 옮겨 적기
칸 B — 짝마다 두 값을 곱한 결과
칸 C — 데운 정도 2배일 때의 곱
칸 D — 알갱이 수 2배일 때의 곱
칸 E — 물에서는 곱이 일정한가
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 B]의 결과들이 서로 같게 나온 까닭은 무엇이라고 생각하나요? 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)

✎ 담긴 공간이 줄어들면 누르는 세기가 ___ 지기 때문에 …

(2)[칸 C]와 [칸 D]에서 곱이 커진 것은 이 통에서만 생긴 우연일까요, 어떤 통에서도 생기는 규칙일까요? 다른 짝을 직접 하나 골라 계산한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 고른 짝 (___, ___)로 해 보니 …

(3)[칸 E]의 물은 [칸 B]의 공기와 무엇이 달랐나요? 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 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)네 짝의 곱을 빠짐없이 계산하고, 비교·표시 지시를 정확히 수행함상 · 중 · 하
해석 (40점)자기 가설에 이유를 붙였고, 다른 짝을 직접 골라 계산한 근거가 있음상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음상 · 중 · 하
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연습 문제

누르는 세기·담긴 공간·데운 정도가 함께 지키는 규칙 · 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.이상 기체란 어떤 기체인지, 분자의 크기와 분자 사이에 작용하는 힘을 근거로 설명하시오.
2.이상 기체 상태 방정식 PV=Nk(B)T 에서 각 문자가 뜻하는 것과 k(B)의 값을 쓰시오.
3.분자 수 N=1.0×10²³ 개인 이상 기체가 절대 온도 300 K, 부피 2.0×10⁻³ m³ 상태일 때 압력을 구하시오.
4.부피가 일정한 용기에서 이상 기체의 절대 온도를 300 K에서 600 K로 올렸다. 처음 압력이 1.0×10⁵ Pa였다면 나중 압력은 얼마인가?
5.절대 온도가 일정할 때 압력 2.0×10⁵ Pa, 부피 3 L인 이상 기체를 압력 6.0×10⁵ Pa로 압축하면 부피는 얼마인가?
6.이상 기체의 절대 온도를 300 K에서 900 K로 올릴 때 기체 분자의 평균 운동 에너지는 몇 배가 되는가?
정답
1. 분자의 크기를 무시할 수 있을 만큼 작고, 분자들 사이에 힘이 작용하지 않는다고 가정한 가상적인 기체 2. P=압력, V=부피, N=분자의 총 개수, T=절대 온도, k(B)=볼츠만 상수=1.38×10⁻²³ J/K 3. PV=NkT=1.0×10²³×1.38×10⁻²³×300=414 J → P=414/2.0×10⁻³=2.07×10⁵ Pa 4. 2.0×10⁵ Pa (부피 일정이면 압력은 절대 온도에 비례) 5. 1 L (PV 일정) 6. 3배 (평균 운동 에너지는 절대 온도에 비례)
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