금속 막대의 길이를 바꾸며 신호가 가장 세지는 길이 찾기

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: 길이 0.5 m~2.0 m 금속 막대 (비교용: 같은 길이의 플라스틱 막대)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. [칸 A]에 금속 막대의 길이를 0.5 m부터 0.25 m씩 늘려 2.0 m까지 차례로 적어 보세요.
  2. 각 길이에서 계기 바늘이 가리키는 값을 읽어 [칸 B]에 적어 보세요.
  3. [칸 A]와 [칸 B]를 짝지어 [칸 C]의 모눈에 점으로 찍고 선으로 이어 보세요.
  4. 값이 가장 큰 막대 길이에 ◯표 하고 그 길이를 [칸 D]에 크게 적어 보세요.
  5. 같은 길이의 플라스틱 막대로 바꾸어 계기 값을 읽고 [칸 E]에 적어 보세요.
  6. ◯표한 금속 막대를 세로에서 가로로 눕힌 뒤 값을 다시 읽어 [칸 F]에 적어 보세요.
칸 A — 막대 길이(m)
칸 B — 계기 값
칸 C — 점 찍는 모눈
칸 D — 값이 가장 큰 길이
칸 E — 플라스틱 막대의 값
칸 F — 눕혔을 때의 값
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 B]의 값은 막대 길이가 늘어남에 따라 계속 커졌나요? 값이 가장 커진 길이가 있었다면 그 길이는 무엇과 관계가 있을지 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)

✎ 값은 ___까지 커지다가 ___했다. 이 길이는 …

(2)값이 가장 커지는 길이가 정해져 있다는 것은 오늘 쓴 이 장치만의 우연일까요, 다른 장치에서도 생기는 규칙일까요? 다른 장치나 다른 위치에서 직접 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 직접 해 본 ___에서는 …

(3)⑤의 플라스틱 막대와 ⑥의 눕힌 막대는 각각 값이 어떻게 달랐나요? 두 결과의 차이를 만든 원인이 서로 같은지 다른지 이유를 붙여 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) 물리 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)길이마다 계기 값을 빠짐없이 재어 점으로 찍고, 재질·방향을 바꾼 조건까지 수행함상 · 중 · 하
해석 (40점)값이 최대가 되는 길이의 의미를 근거와 함께 설명하고, 직접 확인한 사례를 제시함상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음상 · 중 · 하
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연습 문제

금속 막대의 길이를 바꾸며 신호가 가장 세지는 길이 찾기 · 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.진동수가 1.0×10⁸ Hz인 전파의 파장을 구하시오. (c=3×10⁸ m/s)
2.위 전파를 잘 수신하기 위한 반파장 안테나의 길이를 구하시오.
3.파장이 0.30 m인 전자기파의 진동수를 구하시오. (c=3×10⁸ m/s)
4.전자기파가 도달할 때 안테나에 전류가 흐르게 되는 과정을 전기장을 써서 서술하시오.
5.안테나의 방향을 바꾸면 수신 세기가 달라지는 까닭을 서술하시오.
정답
1. λ = c/f = 3×10⁸/1.0×10⁸ = 3.0 m 2. λ/2 = 1.5 m 3. f = 3×10⁸/0.30 = 1.0×10⁹ Hz 4. 전자기파의 진동하는 전기장이 안테나 속 자유 전자에 전기력을 주기적으로 작용하여 전자를 위아래로 진동시킨다. 그 결과 안테나에 전자기파와 같은 진동수의 교류(진동) 전류가 유도되고, 이 전류가 수신 회로로 전달된다. 5. 전자기파의 전기장은 특정 방향으로 진동한다(편광). 안테나가 전기장 진동 방향과 나란할 때 전자가 가장 크게 진동하여 유도 전류가 최대가 되고, 수직이 되면 전기력의 성분이 거의 없어 수신 세기가 약해진다.
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