두 알갱이가 서로 미는 세기를 떨어진 거리에 따라 재보기

물리 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: 작은 알갱이 A와 B (담긴 양 고정) (비교용: 담긴 양을 각각 2배로 한 알갱이 A′와 B′)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. [칸 A]에 다음 값을 그대로 옮겨 적으세요. r=0.10→F=0.036, 0.20→0.009, 0.30→0.004, 0.60→0.001
  2. [칸 A]의 각 줄마다 r×r 값을 계산해 [칸 B]에 같은 순서로 적으세요.
  3. [칸 B]의 각 값에 같은 줄의 F 값을 곱해 [칸 C]에 적으세요.
  4. [칸 C]의 네 값을 서로 비교해 얼마나 같은지 [칸 D]에 한 줄로 적으세요.
  5. A와 B에 담긴 양을 각각 2배로 했더니 r=0.30에서 F=0.016이 되었습니다. [칸 E]에 적으세요.
  6. [칸 E]의 값이 원래 r=0.30일 때 값의 몇 배인지 계산해 [칸 F]에 적으세요.
칸 A — r 값과 F 값
칸 B — r×r
칸 C — (r×r)×F
칸 D — 네 값 비교
칸 E — 2배씩 했을 때 F
칸 F — 몇 배인가
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 C]의 네 값이 거의 같게 나온 것은 F와 r 사이에 어떤 관계가 있다는 뜻일까요? 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)

✎ F에 r×r을 곱하면 언제나 ___ 이 되므로, r이 커지면 F는 …

(2)이 관계는 이 두 알갱이라서 생긴 우연일까요, 어떤 두 알갱이에서도 생기는 규칙일까요? r=0.15일 때의 F 값을 스스로 예측해 적고, 그렇게 예측한 근거를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 계산한 r=0.15의 F는 ___ 이고, 그 이유는 …

(3)[칸 F]의 배수는 왜 하필 그 값이 되었을까요? 알갱이에 담긴 양과 F의 관계를 [칸 C]의 결과와 함께 설명하세요. (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) 물리 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)네 줄의 곱셈을 빠짐없이 계산했고, 값의 자릿수를 정확히 옮겨 적음상 · 중 · 하
해석 (40점)곱한 값이 일정하다는 사실에 이유를 붙였고, 새 거리의 값을 스스로 예측해 근거를 제시함상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음상 · 중 · 하
1/2

연습 문제

두 알갱이가 서로 미는 세기를 떨어진 거리에 따라 재보기 · 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.k=9×10⁹ N·m²/C²이다. 2×10⁻⁶ C와 3×10⁻⁶ C인 두 점전하가 0.30 m 떨어져 있을 때 두 전하 사이에 작용하는 전기력의 크기를 구하시오.
2.위 문제에서 두 전하 사이의 거리만 0.60 m로 늘렸을 때 전기력의 크기를 구하시오.
3.위 문제에서 거리는 0.30 m로 두고 두 전하량을 각각 2배로 했을 때 전기력의 크기를 구하시오.
4.같은 크기의 두 점전하가 0.10 m 떨어져 있을 때 서로 밀어내는 힘이 0.9 N이었다. 각 전하량의 크기를 구하시오.
5.4×10⁻⁶ C인 점전하와 미지의 점전하가 0.20 m 떨어져 1.8 N의 전기력을 주고받는다. 미지의 전하량의 크기를 구하시오.
정답
1. F = kq₁q₂/r² = 9×10⁹×2×10⁻⁶×3×10⁻⁶ / 0.30² = 0.6 N 2. 0.15 N (거리가 2배가 되면 힘은 1/4배) 3. 2.4 N (0.6 N의 4배) 4. q² = Fr²/k = 0.9×0.01/9×10⁹ = 1×10⁻¹² → q = 1×10⁻⁶ C 5. q₂ = Fr²/(kq₁) = 1.8×0.04/(9×10⁹×4×10⁻⁶) = 2×10⁻⁶ C
2/2