작은 흔들림이 큰 흔들림으로 바뀌는 부품 재보기
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: 가는 선에 10~40 µA를 흘렸을 때 굵은 선에서 읽은 값 (비교용: 가는 선에 아무것도 흘리지 않았을 때)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①[칸 A] 표의 왼쪽 열에 가는 선에 흘린 값 10, 20, 30, 40 (µA)을 차례대로 적어 보세요.
- ②같은 줄 오른쪽 열에 굵은 선에서 읽은 값 1.5, 3.0, 4.5, 6.0 (mA)을 적어 보세요.
- ③[칸 B]에 각 줄마다 오른쪽 값을 왼쪽 값으로 나눈 몫을 적으세요. (1 mA = 1000 µA)
- ④[칸 C]에 가는 선 값이 가장 컸을 때 굵은 선에서 읽은 값을 크게 적어 보세요.
- ⑤가는 선에 아무것도 흘리지 않은 채로 굵은 선 값을 읽어 [칸 D]에 적어 보세요.
- ⑥가로축을 가는 선 값, 세로축을 굵은 선 값으로 하여 [칸 E]에 네 점을 찍고 자로 이어 보세요.
칸 A — 가는 선 값(µA)과 굵은 선 값(mA) 표
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 B]에 적은 몫들은 서로 어땠나요? 그 결과가 두 선 사이의 관계에 대해 무엇을 말해 주는지 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)
✎ 몫이 모두 비슷하게 나왔다면, 굵은 선 값은 가는 선 값에 ___
(2)가는 선에 25 µA를 흘리면 굵은 선 값이 얼마가 될지 먼저 예상해 적고, 이 관계가 이 부품에서만 생긴 우연일지 어떤 값에서도 성립하는 규칙일지 이유와 함께 쓰세요. (15점)
✎ 내 예상값은 ___ mA이고, 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 왜냐하면 …
(3)⑤의 [칸 D] 값은 [칸 C]와 어떻게 달랐나요? 무엇 때문에 그런 차이가 생겼을지 여러분의 생각을 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) | 표의 값을 빠짐없이 옮겨 적고, 단위를 맞춰 나눗셈과 점 찍기를 정확히 수행함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 몫이 일정하다는 관찰에 이유를 붙였고, 예상값을 직접 계산해 근거로 삼음 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
작은 흔들림이 큰 흔들림으로 바뀌는 부품 재보기 · 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.어떤 트랜지스터에서 베이스 전류가 20 µA일 때 컬렉터 전류가 3.0 mA였다. 전류 증폭률 β를 구하시오.
2.β = 200인 트랜지스터에 베이스 전류 15 µA를 흘렸다. 컬렉터 전류를 mA 단위로 구하시오.
3.위 2번에서 이미터 전류를 구하시오. (I_E = I_B + I_C)
4.컬렉터 전류가 4.8 mA이고 β = 120인 트랜지스터의 베이스 전류를 µA 단위로 구하시오.
5.베이스 전류가 30 µA로 같을 때 β = 100인 소자와 β = 250인 소자의 컬렉터 전류를 각각 구하고, 증폭 원리로 그 차이를 한 문장으로 설명하시오.
정답
1. β = 3.0 mA ÷ 0.020 mA = 150
2. I_C = 200 × 15 µA = 3000 µA = 3.0 mA
3. I_E = 15 µA + 3000 µA = 3015 µA ≈ 3.02 mA
4. I_B = 4.8 mA ÷ 120 = 0.040 mA = 40 µA
5. 3.0 mA와 7.5 mA. 컬렉터 전류는 베이스 전류에 비례하며 비례상수 β가 클수록 같은 입력에 대한 출력이 커진다.