위아래로 출렁이던 흐름을 한쪽으로만 흐르게 하기

물리1 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 아래 표 1은 어떤 장치에 들어가는 신호를 시간 순서(t1~t8)대로 적은 것입니다. 값이 양수(+)면 화살표가 위로, 음수(−)면 아래로 향한다는 뜻입니다.
표 1 — t1:+2 t2:+4 t3:−2 t4:−4 t5:+2 t6:+4 t7:−2 t8:−4
이 장치의 규칙: 아래로 향한(음수) 값은 모두 0이 되고, 위로 향한 값은 그대로 나옵니다. 지시를 따라 손으로 직접 해 본 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석하고 성찰하여 서술하세요. 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다.  예제: 표 1의 신호를 통과시키는 장치 (비교용: 장치가 없는 그냥 통로(양쪽 그대로 통과))

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. 표 1의 값을 [칸 A]에 그대로 옮겨 적고, 양수(+)에는 ↑, 음수(−)에는 ↓를 함께 표시하세요.
  2. [칸 A]에서 화살표 방향이 시간이 지나며 몇 번 바뀌는지 세어 [칸 A] 옆에 적으세요.
  3. 장치 규칙(음수→0, 양수→그대로)을 적용한 값을 [칸 B]에 시간 순서대로 적으세요.
  4. [칸 B]의 값에 다시 ↑ 또는 0을 표시하고, 화살표가 향하는 방향이 몇 가지인지 [칸 C]에 적으세요.
  5. [칸 A]와 [칸 B]를 나란히 놓고 사라진 부분을 [칸 D]에, 그대로 남은 부분을 [칸 E]에 적으세요.
  6. [칸 B]에서 0인 구간과 솟은 구간(봉우리)이 번갈아 나오는지 확인해 봉우리마다 ◯표 하세요.
칸 A — 입력 신호를 방향(↑/↓)까지 그대로 옮겨 적기
칸 B — 장치를 지난 뒤 나온 값(출력) 적기
칸 C — 출력에서 화살표가 향하는 방향의 가짓수
칸 D — 입력엔 있었지만 출력에서 사라진 부분
칸 E — 입력과 출력에 똑같이 남은 부분
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 B]의 신호는 [칸 A]와 비교해 화살표 방향이 어떻게 달라졌나요? 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)

✎ [칸 A]는 위와 아래로 ___, [칸 B]는 ___ 때문에 …

(2)이 장치를 통과시키면 항상 한쪽 방향만 남을까요, 아니면 표 1이라서 생긴 우연일까요? 다른 값들로 표를 직접 만들어 같은 규칙을 적용한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 만든 표 ___로 해 보니 …

(3)만약 이 장치가 없어서 값이 규칙 없이 그대로 지나갔다면 [칸 B]는 [칸 A]와 어떻게 달랐을지, 그리고 왜 그런지 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)표의 값을 방향까지 정확히 옮기고, 규칙을 빠짐없이 적용해 입력과 출력을 비교함상 · 중 · 하
해석 (40점)입력과 출력의 방향 차이를 자기 말로 설명하고, 다른 표를 직접 만들어 규칙을 확인함상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음상 · 중 · 하
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연습 문제

위아래로 출렁이던 흐름을 한쪽으로만 흐르게 하기 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이제 정식 용어로 확인합니다. 풀이를 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.

1.교류를 한쪽 방향으로만 흐르는 전류로 바꾸는 장치(회로)를 무엇이라 하는지 쓰시오.
2.정류 회로에서 전류를 한 방향으로만 통과시키고 반대 방향은 막는, 그림 ❷의 반도체 소자의 이름을 쓰시오.
3.교류 입력이 정류 회로를 지나면 출력 전류의 방향은 어떻게 되는지 쓰시오.
4.그림에서 입력 신호는 시간에 따라 위·아래(양·음)로 바뀌지만 출력 신호는 위쪽(한 방향)만 남는 이유를, 다이오드의 성질을 들어 설명하시오.
5.주파수 60 Hz인 교류가 이 그림과 같은 반파 정류 회로(음의 반주기가 잘려 나가 봉우리 사이에 간격이 생김)를 지날 때, 1초 동안 출력에 나타나는 전류 봉우리(위 방향 펄스)의 개수를 구하시오.
정답
1. 정류기(정류 회로) 2. 다이오드 3. 한쪽 방향으로만 흐른다(방향이 바뀌지 않는다). 4. 다이오드가 한 방향(순방향) 전류만 통과시키고 반대 방향(역방향) 전류는 막기 때문에, 반대 방향 부분이 잘려 나가고 한쪽 방향만 남는다. 5. 60개 (한 주기당 봉우리 1개 × 60주기/초 = 60개)
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