두께가 다른 유리 알들이 만드는 자리와 크기 비교하기
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: 두께가 다른 유리 알 세 개 (비교용: 같은 유리 알을 눈 가까이 대고 본 경우)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①두께가 다른 유리 알 세 개를 두꺼운 순서대로 [칸 A]에 번호로 적어 보세요.
- ②각 유리 알로 창밖 풍경을 종이에 맺어 그 거리를 재어 [칸 B]에 적어 보세요.
- ③[칸 A]의 순서와 [칸 B]의 값 순서를 견주어 어떤 관계인지 [칸 C]에 적어 보세요.
- ④각 유리 알을 글자 위 3 cm에 두고 눈으로 보아 글자 크기 변화를 [칸 D]에 적으세요.
- ⑤글자에서 가장 크게 보이는 유리 알에 ◯표 하고 그 번호를 [칸 E]에 적어 보세요.
- ⑥가장 두꺼운 유리 알을 눈 바로 앞에 대고 멀리 볼 때 어떤지 [칸 F]에 적으세요.
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 B]의 값은 유리 알이 두꺼울수록 어떻게 달라졌나요? 그 값이 유리 알의 무엇을 나타내는 값인지 여러분의 말로 쓰세요. (15점)
✎ 두꺼울수록 거리는 ___했으므로, 이 값은 유리 알이 빛을 …
(2)'두꺼울수록 그 거리가 짧다'는 관계는 오늘 고른 세 개에서만 생긴 우연일까요, 어떤 유리 알에서도 성립하는 규칙일까요? 다른 유리 알을 하나 더 구해 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 하나 더 구해 재어 보니 …
(3)④에서 글자가 크게 보인 경우와 ②에서 종이에 맺힌 경우는 쓰임이 서로 다릅니다. 같은 유리 알이 두 가지로 쓰일 수 있는 까닭이 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) | 세 유리 알 모두에서 거리와 보이는 크기를 빠짐없이 재고 순서를 정리함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 두께와 거리의 관계를 설명하고, 유리 알을 더 구해 직접 확인한 근거를 제시함 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
두께가 다른 유리 알들이 만드는 자리와 크기 비교하기 · 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 10 cm인 돋보기를 물체에서 6.0 cm 떨어뜨려 볼 때 상 거리와 배율을 구하고 상의 종류를 쓰시오.
2.초점 거리 5.0 cm인 돋보기로 물체를 3.0 cm 앞에 두었을 때 배율을 구하시오.
3.돋보기로 물체를 볼 때 물체를 반드시 초점 안쪽에 두어야 하는 까닭을 서술하시오.
4.먼 곳이 잘 안 보이는 근시와 가까운 곳이 잘 안 보이는 원시 중, 볼록 렌즈로 교정하는 것은 어느 쪽인지 쓰고 까닭을 서술하시오.
5.사진기와 돋보기는 같은 볼록 렌즈를 쓰지만 만들어지는 상의 종류가 다르다. 그 까닭을 물체 거리로 설명하시오.
정답
1. 1/b = 1/10 − 1/6 = −1/15 → b = −15 cm, m = 15/6 = 2.5배, 확대된 정립 허상
2. 1/b = 1/5 − 1/3 = −2/15 → b = −7.5 cm, m = 7.5/3.0 = 2.5배
3. a < f일 때만 상 거리가 음수가 되어 확대된 정립 허상이 생긴다. a > f이면 도립 실상이 생겨 눈으로 보면 거꾸로 보이거나 흐릿해진다.
4. 원시. 원시는 상이 망막보다 뒤에 맺히므로, 빛을 모으는 볼록 렌즈로 미리 수렴시켜 상을 망막 위로 당겨 준다. (근시는 오목 렌즈로 교정)
5. 사진기는 물체가 초점보다 훨씬 멀리(a > 2f) 있어 축소된 도립 실상이 센서에 맺히고, 돋보기는 물체가 초점 안쪽(a < f)에 있어 확대된 정립 허상이 보인다. 상의 종류를 결정하는 것은 렌즈가 아니라 물체 거리와 초점 거리의 관계이다.