막대에 흐르는 전류를 흔들 때 떨어진 곳에서 잡히는 신호 재보기

물리 2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
이름
점수

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: 보내는 막대와 3 m 떨어진 받는 막대 · 전류 방향을 1초에 1000, 10000, 100000번 바꿈 (비교용: 전류를 일정하게 한 방향으로만 흘렸을 때 받는 막대의 신호 0)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. 전류를 한 방향으로만 일정하게 흘렸을 때 신호 0을 [칸 A] 첫 줄에 적어 보세요.
  2. 방향을 1초에 1000, 10000, 100000번 바꾸니 신호가 0.2, 2.0, 20이었습니다. [칸 A]에 적으세요.
  3. 각 줄에서 (신호)÷(바꾼 횟수)를 [칸 B]에 세 값 모두 적어 보세요.
  4. [칸 B]의 세 값이 서로 같은지 다른지 [칸 C]에 적어 보세요.
  5. 두 막대를 나란히 두면 20, 서로 직각으로 두면 0이었습니다. [칸 D]에 적으세요.
  6. 두 막대 사이 거리를 2배로 하니 신호가 5로 줄었습니다. 20÷5를 [칸 E]에 적으세요.
칸 A — 바꾼 횟수와 받은 신호
칸 B — (신호) ÷ (바꾼 횟수)
칸 C — 세 값이 같은가 다른가
칸 D — 막대 방향에 따른 신호
칸 E — 거리를 2배로 했을 때 20÷5
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 B]의 세 값이 거의 같았나요? 이것이 이 세 자료에서만 생긴 우연일까요, 어떤 횟수에서도 통하는 규칙일까요? 1초에 50000번 바꾸었을 때 신호가 10이었다는 자료로 직접 확인한 결과와 함께 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 10÷50000을 계산해 보니 ___였고 …

(2)전류를 한 방향으로 일정하게 흘렸을 때는 아무 신호도 잡히지 않았습니다. 무엇이 있어야만 떨어진 막대까지 무언가가 건너가는지, ①과 ②의 차이를 근거로 쓰세요. (15점)

✎ 전류의 세기나 방향이 ___ 때에만 건너가는 것 같다. 왜냐하면 …

(3)⑤에서 두 막대를 직각으로 두자 신호가 0이 되었습니다. 건너간 무언가가 방향을 가진다면 이 결과를 어떻게 설명할 수 있을지 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)네 조건의 값을 빠짐없이 정리하고, 나눗셈을 정확히 계산함상 · 중 · 하
해석 (40점)자기 가설에 이유를 붙였고, 추가 자료를 직접 확인한 근거가 있음상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음상 · 중 · 하
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연습 문제

막대에 흐르는 전류를 흔들 때 떨어진 곳에서 잡히는 신호 재보기 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.

1.도선에 흐르는 전류의 세기와 방향이 주기적으로 변할 때 전자기파가 발생하는 과정을 설명하시오.
2.진동수가 100 MHz인 전파의 파장을 구하시오. (c = 3×10⁸ m/s)
3.위 전파를 가장 잘 내보내도록 만든 반파장 안테나의 길이를 구하시오.
4.세기와 방향이 변하지 않는 직류가 흐르는 도선에서는 전자기파가 발생하지 않는 까닭을 쓰시오.
5.전자기파가 매질이 없는 진공에서도 전달되는 까닭을 쓰시오.
정답
1. 변하는 전류가 변하는 자기장을 만들고, 변하는 자기장이 다시 변하는 전기장을 유도하며, 이 과정이 서로를 되풀이해 유도하면서 공간으로 퍼져 나간다 2. λ = c/f = 3×10⁸/1.0×10⁸ = 3.0 m 3. L = λ/2 = 1.5 m 4. 전류가 일정하면 주위 자기장도 일정해 변하는 전기장이 유도되지 않으므로, 서로를 유도하며 퍼져 나가는 과정이 시작되지 않기 때문 5. 전기장과 자기장이 서로를 유도하며 스스로 진행하는 파동이어서 진동을 전달할 물질이 필요 없기 때문
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