길이가 다른 신호들을 크기 순으로 늘어놓고 쓰임과 짝짓기
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: 10³ m · 10⁻² m · 10⁻⁶ m · 10⁻⁹ m (비교용: 10⁻¹² m인 아주 작은 값)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①표에 있는 다섯 개의 길이 값을 큰 것부터 차례로 [칸 A]에 옮겨 적어 보세요.
- ②각 길이 값으로 3×10⁸을 나눈 값을 계산해 같은 순서로 [칸 B]에 적어 보세요.
- ③[칸 A]와 [칸 B]의 커지는 방향을 비교해 무엇이 반대인지 [칸 C]에 한 줄로 적어 보세요.
- ④쓰임 카드(라디오·휴대전화·리모컨·소독·병원 촬영)를 알맞은 값 아래 [칸 D]에 적어 보세요.
- ⑤④에서 그 자리에 놓은 까닭을 카드마다 한 단어로 [칸 E]에 적어 보세요.
- ⑥10⁻¹² m인 값을 하나 더 넣으면 [칸 B]의 값이 어떻게 될지 계산해 [칸 F]에 적어 보세요.
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 A]와 [칸 B]는 왜 커지는 방향이 서로 반대였나요? 두 줄의 값을 만든 계산을 근거로 설명해 보세요. (15점)
✎ [칸 B]의 값은 3×10⁸을 ___로 나눈 것이므로 …
(2)이 반대 관계는 오늘 고른 다섯 개 값에서만 생긴 우연일까요, 어떤 값에서도 성립하는 규칙일까요? 여러분이 직접 고른 다른 값 두 개로 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 고른 ___와 ___로 해 보니 …
(3)④에서 병원 촬영 카드와 라디오 카드는 서로 아주 먼 자리에 놓였습니다. 무엇 때문에 쓰임이 그렇게 갈렸을지 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) 물리 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 값을 순서대로 정리하고 나눗셈을 정확히 계산했으며, 카드 배치까지 근거와 함께 수행함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 두 줄이 반대인 까닭을 계산으로 설명하고, 직접 고른 값으로 확인한 근거를 제시함 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
길이가 다른 신호들을 크기 순으로 늘어놓고 쓰임과 짝짓기 · 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.파장이 1.0×10³ m인 전파의 진동수를 구하시오. (c=3×10⁸ m/s)
2.휴대전화가 쓰는 2.4×10⁹ Hz 전자기파의 파장을 구하시오. (c=3×10⁸ m/s)
3.다음 전자기파를 파장이 긴 것부터 순서대로 나열하시오: 감마선, 가시광선, 라디오파, 적외선, 자외선
4.라디오 방송에서 음성 신호를 그대로 보내지 않고 반송파에 실어 보내는 까닭을 서술하시오.
5.광통신에서 전기 신호 대신 빛(적외선)을 쓰면 유리한 점을 진동수와 관련지어 두 가지 서술하시오.
정답
1. f = 3×10⁸/1.0×10³ = 3.0×10⁵ Hz
2. λ = 3×10⁸/2.4×10⁹ = 0.125 m (12.5 cm)
3. 라디오파 > 적외선 > 가시광선 > 자외선 > 감마선
4. 음성 신호는 진동수가 낮아(수십~수천 Hz) 파장이 매우 길어 안테나로 효율적으로 방출·수신하기 어렵고 여러 방송을 구분할 수도 없다. 진동수가 큰 반송파의 진폭이나 진동수를 음성 신호에 따라 변조하면 멀리 전달되고, 수신 측에서 공명으로 방송국을 선택할 수 있다.
5. ① 진동수가 매우 커서 단위 시간당 실어 보낼 수 있는 정보량이 많다. ② 광섬유 속에서 전반사로 전달되어 손실이 적고 외부 전자기파의 간섭(잡음)을 거의 받지 않는다.