하나를 꺼도 나머지는 켜져 있는 이유
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: 전지 1개와 전구 2개 (비교용: 전구를 한 줄로만 이은 경우)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①[칸 A]에 전지 1개와 전구 2개를 한 줄로만 이어지게 그림을 그려 보세요.
- ②[칸 B]에 전지 1개에서 선을 두 갈래로 나누어 전구 2개를 따로 잇는 그림을 그려 보세요.
- ③두 그림에서 전구 하나를 빼면 남은 전구에 불이 켜지는지 예상해 [칸 C]에 O, X로 적으세요.
- ④두 그림의 전구 밝기를 서로 견주어 어느 쪽이 더 밝을지 [칸 D]에 적으세요.
- ⑤전구마다 스위치를 따로 붙여 하나씩 껐다 켤 수 있는 그림에 ◯표 하고 [칸 E]에 적으세요.
- ⑥집에서 전등을 꺼도 냉장고가 계속 돌아가는지 확인하고, 어느 그림과 같은지 [칸 F]에 적으세요.
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 C]에서 두 그림의 결과가 갈렸다면, 무엇 때문에 그런 차이가 생겼을까요? 선이 이어진 길의 모양을 근거로 설명해 보세요. (15점)
✎ 한 줄로만 이은 그림은 길이 ___뿐이라서 …, 두 갈래로 나눈 그림은 …
(2)이 결과는 전구가 2개라서 생긴 우연일까요, 개수를 늘려도 그대로인 규칙일까요? 전구 3개로 두 그림을 직접 다시 그려 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 전구 3개로 그려 보니 …
(3)집 안의 전기 기구들을 사람이 하나씩 마음대로 껐다 켤 수 있는 것은 [칸 A]와 [칸 B] 중 어느 방식 덕분인가요? 그 방식이 아니면 생활에 어떤 불편이 생길지 함께 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) | 두 그림을 지시대로 그리고, 각 칸의 예상과 확인 결과를 빠짐없이 적음 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 차이의 까닭을 길의 모양으로 설명하고, 전구 3개로 직접 확인한 근거가 있음 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
하나를 꺼도 나머지는 켜져 있는 이유 · 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.가정에서 사용하는 전기 기구들은 어떤 방식으로 연결되어 있는지 쓰고, 그렇게 연결하는 까닭을 두 가지 쓰시오.
2.220V의 가정용 전원에 저항이 44Ω인 전기 기구를 연결하였다. 이 기구에 흐르는 전류의 세기를 구하시오.
3.저항이 각각 60Ω, 30Ω인 두 전기 기구를 병렬로 연결하였을 때 전체 저항을 구하시오.
4.장식용 전구 여러 개를 이은 줄에서 전구 한 개가 끊어지자 모든 전구가 꺼졌다. 이 줄의 연결 방식은 무엇이며, 가정용 배선이 이 방식을 쓰지 않는 까닭을 쓰시오.
5.220V 가정용 배선에 전류가 각각 5A, 3A, 4A인 전기 기구가 병렬로 연결되어 있다. 이 배선의 차단기가 15A에서 작동한다면, 전류가 5A인 기구를 하나 더 연결해도 안전한지 계산으로 판단하시오.
정답
1. 병렬연결 · ① 각 기구에 같은 전압(220V)이 걸려 제 성능으로 작동한다 ② 스위치로 하나씩 따로 켜고 끌 수 있고, 한 기구가 고장 나거나 꺼져도 나머지는 계속 작동한다
2. I = V/R = 220/44 = 5A
3. 1/R = 1/60 + 1/30 = 3/60 → R = 20Ω
4. 직렬연결 · 전류가 흐르는 길이 하나뿐이어서 한 곳만 끊겨도 전체가 꺼지고, 기구마다 걸리는 전압이 나누어져 제 성능을 내지 못하므로 가정용에는 쓰지 않는다
5. 현재 5+3+4 = 12A(안전) · 추가 시 12+5 = 17A > 15A 이므로 차단기가 작동한다(안전하지 않다)