온도와 밝기로 별 무리 짓기

지구과학 1 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 아래 별 자료를 손으로 직접 다뤄 본 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석하고 성찰하여 서술하세요. 정답 문장이 정해져 있지 않으니 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다.
별 자료 — 태양(온도 5800, 밝기 1) · 시리우스A(9900, 25) · 스피카(20000, 2000) · 직녀성(9600, 40) · 아르크투루스(4300, 170) · 알데바란(3900, 400) · 베텔게우스(3500, 100000) · 시리우스B(25000, 0.03). 온도 단위는 K, 밝기는 태양을 1로 본 값입니다.  예제: 온도·밝기가 다른 별 8개 (비교용: 태양(기준별))

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. 별 자료에서 표면온도가 높은 별부터 낮은 별 순서로 이름을 [칸 A]에 적고, 각 별의 밝기를 옆에 쓰세요.
  2. [칸 A]에서 온도가 높은 별일수록 밝기도 대체로 큰 별들만 골라 [칸 B]에 적으세요.
  3. [칸 A]에서 온도는 낮은데 밝기가 아주 큰 별들을 찾아 [칸 C]에 적으세요.
  4. [칸 A]에서 온도는 높은데 밝기가 아주 작은 별을 찾아 [칸 D]에 적으세요.
  5. 온도가 낮으면 같은 크기라도 어둡습니다. [칸 C]의 별은 태양보다 클지 작을지 [칸 E]에 한 낱말로 쓰세요.
  6. 온도가 높으면 같은 크기라도 밝습니다. [칸 D]의 별은 태양보다 클지 작을지 [칸 F]에 한 낱말로 쓰세요.
칸 A — 온도 높은 순서로 별 이름·밝기
칸 B — 온도 높을수록 밝은 별
칸 C — 온도 낮은데 아주 밝은 별
칸 D — 온도 높은데 아주 어두운 별
칸 E — 칸 C 별의 크기 (태양과 비교)
칸 F — 칸 D 별의 크기 (태양과 비교)
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 B]에서는 온도가 높은 별이 더 밝았습니다. 이것이 몇 별에서만 생긴 우연일까요, 여러 별에서 반복되는 규칙일까요? [칸 B]의 별 중 두 쌍을 직접 골라 온도와 밝기를 비교한 결과와 함께 어느 쪽에 걸겠는지 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 비교한 두 쌍은 ___와 ___, 그리고 ___와 ___인데 …

(2)[칸 C]의 별(온도 낮은데 밝음)과 [칸 D]의 별(온도 높은데 어두움)은 [칸 B]의 관계에서 정반대로 벗어났습니다. 무엇 때문에 서로 반대 방향으로 벗어났을지, 두 별의 크기와 연결지어 설명하세요. (15점)

✎ 칸 C는 온도가 낮은데도 밝으니 ___가 …이고, 칸 D는 반대로 …

(3)[칸 D]의 별은 [칸 C]의 별보다 표면온도가 오히려 더 높습니다. 그런데도 밝기는 [칸 C]가 훨씬 큽니다. 별의 밝기를 정하는 데에는 표면온도 말고 또 무엇이 필요하다고 생각하나요? (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 [칸 B]·[칸 C]·[칸 D]로 나눈 세 무리와, 별의 밝기를 정하는 두 가지 요소에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 각각 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)여덟 별을 온도 순서로 바르게 세우고, 세 무리로 정확히 나누며, 크기 비교를 옳게 적음상 · 중 · 하
해석 (40점)온도–밝기 관계를 다른 사례로 검증하고, 두 무리가 반대로 벗어난 까닭을 크기와 연결해 설명함상 · 중 · 하
성찰 (30점)활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신이 나눈 무리와 밝기 요소에 알맞은 이름을 연결함상 · 중 · 하
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연습 문제

온도와 밝기로 별 무리 짓기 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 1쪽에서 온도·밝기·크기로 스스로 나눈 별의 무리를, 이번에는 교과서 용어로 분류하고 설명해 봅니다. 풀이를 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.

1.H-R도의 가로축과 세로축은 각각 무엇을 나타내는지 쓰시오. (가로축은 오른쪽으로 갈수록 값이 어떻게 변하는지도 함께 쓸 것)
2.다음 세 별을 H-R도의 무리로 분류하시오. ㉠ 태양(5800K, 광도 1) ㉡ 베텔게우스(3500K, 광도 10만) ㉢ 시리우스 B(25000K, 광도 0.03)
3.H-R도에서 주계열성이 왼쪽 위에 분포할수록 표면 온도·광도·질량·반지름은 어떻게 되는가? 또 전체 별 중 주계열성의 비율은 대략 얼마인가?
4.표면 온도는 낮아 붉게 보이는데 광도가 매우 큰 별은 어떤 무리에 속하는가? 그 까닭을 반지름(별의 크기)으로 설명하시오.
5.표면 온도는 높아 희게 보이는데 광도가 매우 작은 별은 어떤 무리에 속하며, 반지름은 어떠한가?
정답
1. 가로축: 표면 온도(분광형) — 오른쪽으로 갈수록 온도가 낮아짐 · 세로축: 광도(절대 등급) 2. ㉠ 주계열성 · ㉡ (적색) 초거성 · ㉢ 백색 왜성 3. 네 가지(온도·광도·질량·반지름) 모두 커진다(높아진다) · 별의 약 90 %가 주계열성이다 4. 거성 또는 초거성 — 표면 온도가 낮아 단위 넓이당 방출 에너지가 작은데도 광도가 매우 크므로, 반지름이 매우 커야 하기 때문 5. 백색 왜성 — 표면 온도가 높아도 광도가 매우 작으므로 반지름이 매우 작다
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