먼저 계산으로 자리를 예측한 뒤 실제로 맞는지 대보기
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: 예측값과 실측값을 나란히 적은 표 (비교용: 예측이 크게 빗나가는 아주 가까운 자리)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①유리 알로 창밖 풍경을 종이에 또렷하게 맺어 그 거리를 재어 [칸 A]에 적어 보세요.
- ②촛불을 30 cm에 둘 때 종이가 놓일 자리를 1÷[칸 A] − 1÷30 으로 계산해 [칸 B]에 적으세요.
- ③실제로 촛불을 30 cm에 두고 또렷한 자리를 찾아 재어 [칸 C]에 적어 보세요.
- ④[칸 B]와 [칸 C]의 차이를 계산해 [칸 D]에 적어 보세요.
- ⑤촛불 거리를 18 cm로 바꾸어 ②~④를 되풀이해 [칸 B]~[칸 D]에 한 줄 더 적으세요.
- ⑥촛불 거리를 5 cm로 바꾸어 계산해 보고, 실제로 어떻게 되는지 [칸 E]에 적으세요.
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 D]의 차이는 얼마나 작았나요? 계산으로 미리 자리를 맞힐 수 있었다는 것은 무엇을 뜻하는지 여러분의 말로 쓰세요. (15점)
✎ 차이는 ___ cm였으므로, 두 거리 사이에는 …
(2)예측이 맞은 것은 오늘 고른 두 거리에서만 생긴 우연일까요, 어떤 거리에서도 통하는 규칙일까요? 여러분이 직접 고른 다른 거리로 예측하고 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 고른 ___ cm를 예측했더니 …
(3)⑥에서 5 cm로 계산했을 때 나온 값은 앞의 값들과 무엇이 달랐나요? 실제 결과와 견주어, 계산이 알려 주는 바가 무엇일지 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) | 예측 계산과 실제 측정을 각 조건마다 수행하고 차이를 정확히 기록함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 예측이 맞는 의미를 설명하고, 직접 고른 다른 거리로 예측·확인한 근거를 제시함 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
먼저 계산으로 자리를 예측한 뒤 실제로 맞는지 대보기 · 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.초점 거리 50 mm인 사진기 렌즈로 2.0 m 앞의 사람을 찍을 때 필름(센서)까지의 거리를 구하시오.
2.위에서 키가 1.7 m인 사람의 상의 크기를 구하시오.
3.초점 거리 20 cm인 환등기 렌즈 앞 22 cm에 슬라이드를 놓았다. 스크린까지 거리와 배율을 구하시오.
4.위 환등기에서 상을 더 크게 하려면 슬라이드를 렌즈에 가까이 해야 하는가, 멀리 해야 하는가? 이유와 함께 쓰시오.
5.초점 거리 10 cm인 볼록 렌즈로 물체를 6.0 cm 앞에 놓았을 때 상 거리를 구하고, 그 부호가 뜻하는 바를 서술하시오.
정답
1. 1/b = 1/50 − 1/2000 = 39/2000 → b = 2000/39 ≈ 51.3 mm
2. m = b/a = 51.3/2000 ≈ 0.0256배 → 1.7 m × 0.0256 ≈ 0.044 m (약 4.4 cm)
3. 1/b = 1/20 − 1/22 = 2/440 → b = 220 cm, m = 220/22 = 10배 (도립 확대 실상)
4. 가까이(단, a > f 유지). a가 f에 가까워질수록 b가 커지고 m = b/a가 커지므로 상이 커진다.
5. 1/b = 1/10 − 1/6 = −1/15 → b = −15 cm. 음수는 상이 물체와 같은 쪽(렌즈 앞)에 생긴다는 뜻으로, 스크린에 맺히지 않는 정립 허상이다(m = 2.5배).