부호가 붙은 두 알갱이가 서로 밀고 당기는 규칙
물리1 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
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: 표시(+, −)가 붙은 두 알갱이 쌍 (비교용: 표시가 같은 쌍 ↔ 표시가 다른 쌍)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①네 쌍의 표시를 [칸 A]에 그대로 옮겨 적으세요: ①(+,−) ②(+,+) ③(−,−) ④(−,+)
- ②각 쌍이 서로 어떻게 되는지 [칸 B]에 적으세요: ①가까워짐 ②멀어짐 ③멀어짐 ④가까워짐
- ③[칸 A]와 [칸 B]를 비교해, 두 표시가 같은 쌍과 다른 쌍이 각각 어떻게 되는지 [칸 C]에 규칙으로 적으세요.
- ④거리 표를 보고 규칙을 [칸 D]에 적으세요 — 거리1→세기100, 거리2→세기25, 거리3→세기11
- ⑤두 숫자 표를 보고 규칙을 [칸 E]에 적으세요 — (1,1)→1, (2,1)→2, (2,3)→6, (4,3)→12
- ⑥[칸 C]·[칸 D]·[칸 E]를 모아, 밀고 당기는 세기가 무엇으로 정해지는지 한 문장으로 적으세요.
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)④에서 표시가 다른 쌍은 가까워졌습니다. 표시가 다른 어떤 쌍이든 항상 가까워질까요, ④라서 생긴 우연일까요? 표시 쌍을 하나 더 직접 정해 예상하고 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 고른 쌍 (__,__)로 보면 …
(2)②와 ③은 둘 다 멀어졌습니다. 두 쌍의 표시는 ①·④와 무엇이 다른가요? 그 차이가 가까워짐과 멀어짐을 어떻게 갈랐는지 여러분의 말로 쓰세요. (15점)
✎ ②·③은 두 표시가 서로 ___고, ①·④는 서로 ___기 때문에 …
(3)[칸 D]에서 거리가 2배가 되자 세기는 몇 분의 몇으로 줄었나요? 거리가 3배가 되면 세기가 어떻게 될지 예상하고 그 근거를 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) | 각 쌍의 표시와 움직임을 빠짐없이 옮기고, 비교·규칙 지시를 정확히 수행함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 자기 가설에 이유를 붙였고, 다른 쌍을 직접 골라 확인한 근거가 있음 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
부호가 붙은 두 알갱이가 서로 밀고 당기는 규칙 · 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.전기력이란 무엇인지 쓰고, 두 전하의 부호가 같을 때와 다를 때 각각 어떤 힘(인력·척력)이 작용하는지 쓰시오.
2.쿨롱 법칙 F = k(q₁q₂/r²) 에서 두 전하 사이의 거리 r만 2배로 늘리면 전기력의 크기는 몇 배가 되는지 쓰시오.
3.진공 중에서 2.0×10⁻⁶ C 과 3.0×10⁻⁶ C 의 두 전하가 0.30 m 떨어져 있다. 두 전하 사이 전기력의 크기를 구하시오. (k=9.0×10⁹ N·m²/C²)
4.두 전하 사이 거리는 그대로 두고 한쪽 전하의 전하량만 3배로 늘리면 전기력의 크기는 몇 배가 되는지 쓰시오.
5.대전열에서 털가죽과 플라스틱 막대를 마찰시켰다. 전자는 어느 쪽에서 어느 쪽으로 이동하며, 두 물체는 각각 어떤 전하로 대전되는지 쓰시오.
정답
1. 전기력은 전하를 띤 두 물체 사이에 작용하는 힘이다. 부호가 같으면 서로 밀어내는 척력, 부호가 다르면 서로 끌어당기는 인력이 작용한다.
2. 1/4배 (F는 r²에 반비례하므로 거리가 2배가 되면 1/2²=1/4배)
3. F = 9.0×10⁹ × (2.0×10⁻⁶ × 3.0×10⁻⁶) ÷ (0.30)² = 0.6 N
4. 3배 (F는 두 전하량의 곱 q₁q₂에 비례하므로 한쪽을 3배로 하면 3배)
5. 전자는 털가죽 → 플라스틱 막대로 이동한다. 전자를 잃은 털가죽은 (+)전하로, 전자를 얻은 플라스틱 막대는 (−)전하로 대전된다.