전구가 밝기를 지키는 길, 잃는 길
중등과학 2-1 · 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: 같은 전구 2개와 전지 1개 (비교용: 두 전구를 한 줄로 이은 경우)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①전지 1개에 전구 1개만 이었을 때 측정기 값이 0.30 A였습니다. 이 값을 [칸 A]에 적으세요.
- ②같은 전구 1개를 더해 두 전구를 한 줄로 이었더니 각 전구의 값이 0.15 A였습니다. [칸 A]에 함께 적으세요.
- ③이번엔 두 전구를 각각 전지의 양 끝에 따로 이었더니 각 전구가 0.30 A였습니다. [칸 B]에 적으세요.
- ④[칸 A]와 [칸 B]에서 전지가 내보내는 값의 합을 각각 계산해 [칸 C]에 적으세요.
- ⑤두 방식에서 전구 하나를 소켓에서 빼내고, 남은 전구가 켜지는지 꺼지는지 [칸 D]에 적으세요.
- ⑥[칸 A]와 [칸 B]를 비교해 서로 다른 점 세 가지를 찾아 [칸 E]에 적으세요.
칸 A — 한 줄로 이었을 때 (전구 1개 → 2개) 측정값과 밝기
칸 B — 따로따로 이었을 때 (전구 1개 → 2개) 측정값과 밝기
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 B]처럼 따로따로 이을 때, 전구를 3개·4개로 늘려도 각 전구의 값은 0.30 A 그대로일까요? 이것은 전구가 2개라서 생긴 우연일까요, 어떤 개수에서도 생기는 규칙일까요? 직접 개수를 정해 예상값을 계산한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 전구를 ___개로 하면 각 전구는 ___ A, 전지가 내보내는 값은 ___ A가 되므로 …
(2)⑤에서 전구 하나를 뺐을 때 두 방식의 결과가 달랐습니다. 무엇 때문에 이런 차이가 생겼을지 전기가 지나가는 길의 모양으로 설명해 보세요. (15점)
✎ 한 줄로 이으면 전기가 지나갈 길이 ___개뿐이라서 …, 따로따로 이으면 길이 ___
(3)[칸 C]에서 전지가 내보내는 값은 따로따로 이었을 때 더 컸습니다. 전지 입장에서 무엇이 더 힘든 일이 되었을지 여러분의 말로 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 칸의 측정값과 밝기를 빠짐없이 적고, 합 계산과 빼내기 결과를 정확히 기록함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 자기 가설에 이유를 붙였고, 전구 개수를 직접 정해 계산한 근거가 있음 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
전구가 밝기를 지키는 길, 잃는 길 · 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.전구 두 개를 병렬로 연결했을 때, 각 전구에 걸리는 전압과 전지의 전압 사이의 관계를 쓰시오.
2.3 V 전지에 저항이 각각 10 Ω인 전구 두 개를 병렬로 연결하였다. 각 전구에 흐르는 전류와 전체 전류를 구하시오.
3.위 (2)의 회로 전체의 합성 저항을 구하고, 전구 하나만 연결했을 때(10 Ω)와 비교하시오.
4.다음 중 전구 하나를 소켓에서 빼내도 나머지 전구가 계속 켜지는 연결을 고르고, 이유를 한 문장으로 쓰시오. (가) 직렬 연결 (나) 병렬 연결
5.6 V 전지에 6 Ω과 3 Ω인 두 저항을 병렬로 연결하였다. 각 저항에 흐르는 전류와 전체 전류, 합성 저항을 구하시오.
정답
1. 각 전구에 걸리는 전압 = 전지의 전압(모두 같다). 병렬에서는 전압이 나뉘지 않는다.
2. 각 전구 3÷10 = 0.3 A, 전체 전류 0.3+0.3 = 0.6 A
3. 1/R = 1/10 + 1/10 → R = 5 Ω. 전구 하나일 때(10 Ω)보다 작아진다(검산: 3÷5 = 0.6 A로 일치).
4. (나) 병렬 연결 — 전류가 흐르는 길이 여러 갈래여서 한 갈래가 끊겨도 다른 갈래가 남는다.
5. 6 Ω: 6÷6 = 1 A, 3 Ω: 6÷3 = 2 A, 전체 3 A, 합성 저항 1/R = 1/6+1/3 = 1/2 → 2 Ω (검산: 6÷2 = 3 A)