여러 지점에서 받은 힘의 방향을 화살표로 그리고 이어 보기
물리 2 · 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: 가운데 놓인 알갱이 하나 둘레의 12개 지점 (비교용: 서로 다른 부호의 알갱이 두 개를 나란히 놓은 경우)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①[칸 A]에 점 하나를 찍고, 그 점을 둘러싸도록 8개의 작은 ×표를 고르게 찍으세요.
- ②각 ×표에 알갱이를 놓았을 때 받는 힘의 방향을 화살표로 [칸 A]에 그리세요.
- ③화살표들의 꼬리를 매끄럽게 이어 가운데 점에서 뻗어 나가는 선 8개를 [칸 A]에 그리세요.
- ④가운데 점에서 가까운 곳과 먼 곳에서 선들이 얼마나 촘촘한지 세어 [칸 B]에 적으세요.
- ⑤[칸 C]에 (+)와 (−) 점 두 개를 나란히 찍고, 같은 방법으로 선 6개를 그리세요.
- ⑥두 선이 만나거나 끊긴 곳을 [칸 D]에, 선이 시작한 곳과 끝난 곳을 [칸 E]·[칸 F]에 적으세요.
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)선이 촘촘한 곳과 성긴 곳에 알갱이를 놓으면 받는 힘의 크기가 어떻게 다를까요? [칸 B]의 결과를 근거로 설명하세요. (15점)
✎ 선이 촘촘한 곳일수록 알갱이가 받는 힘은 ___ 이다. 왜냐하면 …
(2)두 선이 한 점에서 교차하는 그림을 그릴 수 있을까요? 직접 그려 보려고 시도한 결과와 함께, 그것이 이 그림에서 우연히 안 된 것인지 언제나 안 되는 규칙인지 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 한 점에서 두 방향이 동시에 정해지면 …
(3)[칸 A]와 [칸 C]의 그림은 어떤 점이 달랐나요? 무엇 때문에 그런 차이가 생겼을지 [칸 E]·[칸 F]와 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) | 8개 지점의 화살표 방향을 빠짐없이 그렸고, 선을 매끄럽게 이어 그림 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 촘촘한 정도와 힘의 크기를 연결해 설명했고, 교차 가능 여부를 직접 시도한 근거가 있음 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
여러 지점에서 받은 힘의 방향을 화살표로 그리고 이어 보기 · 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.전기력선의 정의를 쓰고, 전기력선 위의 한 점에서 그은 접선의 방향이 무엇을 나타내는지 설명하시오.
2.전기력선이 시작하는 곳과 끝나는 곳을 각각 쓰시오.
3.전기력선의 밀도(단위 넓이당 개수)가 큰 곳과 작은 곳에서 전기장의 세기를 비교하시오.
4.두 전기력선은 도중에 교차할 수 없다. 그 이유를 설명하시오.
5.+2Q인 점전하에서 나오는 전기력선을 8개로 그렸다면, −Q인 점전하로 들어가는 전기력선은 몇 개로 그려야 하는지 구하고 그 이유를 쓰시오.
정답
1. 전기력선은 전기장의 모양을 나타낸 곡선으로, 한 점에서의 접선 방향이 그 점의 전기장의 방향(그 점에 놓은 (+)전하가 받는 힘의 방향)이다.
2. (+)전하에서 나와 (−)전하로 들어간다. (전하가 하나뿐이면 무한히 먼 곳에서 시작하거나 끝난다.)
3. 밀도가 클수록 전기장의 세기가 크다.
4. 교차하면 그 점에서 전기장의 방향이 두 개가 되어 한 점에서 방향이 하나로 정해진다는 사실에 어긋나기 때문이다.
5. 4개. 전기력선의 개수는 전하량의 크기에 비례하기 때문이다.