빛이 꺾여 물체가 실제와 다른 곳에 보이는 까닭 찾기
물리1 · 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: 설탕을 진하게 녹인 물 상자를 지나는 빛 (비교용: 뜨겁게 달구어진 땅 위 공기를 지나는 빛)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①[칸 A]에 진한 설탕물 상자에 옆에서 빛을 비출 때 빛이 지나간 길을, 그림 (가)를 보고 그대로 그려 보세요.
- ②[칸 A]에서 물이 더 진하게(빽빽하게) 채워진 쪽이 위·아래 중 어디인지 △표 하세요.
- ③[칸 A]에서 빛이 위·아래 어느 쪽으로 휘어 갔는지 화살표로 나타내고, [칸 C]에 '아래' 또는 '위'로 적어 보세요.
- ④[칸 B]에 뜨겁게 달구어진 땅 위에서 나무의 빛이 눈에 닿기까지 지나간 길을 그림을 보고 그려 보세요.
- ⑤[칸 B]에서 땅에 가까운 공기와 위쪽 공기 중 더 옅게(성기게) 채워진 쪽에 △표 하세요.
- ⑥[칸 B]에서 빛이 휘어 간 방향을 화살표로 나타내고, 그 방향을 [칸 C]에 이어서 적어 보세요.
- ⑦두 경우에서 빛이 더 느리게 지나간 쪽과 휘어 간 방향의 공통 규칙을 [칸 D]에 한 문장으로 적어 보세요.
칸 A — 진한 설탕물 상자에서 빛이 지나간 길
칸 C — 각 경우에 빛이 휘어 간 방향 (아래/위)
칸 D — 느리게 지나간 쪽과 휜 방향의 공통 규칙
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 C]에서 두 경우의 빛이 휜 방향은 서로 반대였나요, 같았나요? [칸 D]의 규칙을 이용해 그 까닭을 설명해 보세요. (15점)
✎ 설탕물은 ___쪽이 더 빽빽하고 뜨거운 땅은 ___쪽이 더 빽빽해서, 빛이 …
(2)'빛은 더 느리게 지나가는 쪽으로 휜다'는 것은 이 두 경우만의 우연일까요, 위·아래의 빽빽한 정도가 다른 어떤 경우에도 나타나는 규칙일까요? 물컵 속 빨대나 물속 다리 중 하나를 골라 빛길을 직접 그려 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 고른 예 ___로 빛길을 그려 보니 …
(3)물컵 속 빨대는 한자리에서 꺾여 보이는데, 뜨거운 땅에서는 나무가 땅 아래 딴 곳에 겹쳐 보입니다. 무엇 때문에 이런 차이가 생겼을지 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) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 두 경우의 빛길을 그림대로 그리고, 진한 쪽·휜 방향 표시를 정확히 수행함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 휜 방향 차이를 진한 정도로 설명하고, 다른 예를 직접 그려 규칙을 확인함 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 과학 용어를 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
빛이 꺾여 물체가 실제와 다른 곳에 보이는 까닭 찾기 · 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.물컵에 넣은 빨대가 꺾여 보이는 까닭을 '굴절'과 '경계면'이라는 말을 써서 설명하시오.
2.진한 설탕물에서 아래쪽으로 갈수록 밀도가 어떻게 변하며, 그로 인해 빛의 속력과 진행 방향은 어떻게 되는지 쓰시오.
3.신기루가 잘 생기는 조건과, 그때 지표 근처 공기의 밀도 및 빛의 속력이 어떻게 되는지 설명하시오.
4.빛이 굴절할 때, 밀도가 큰 쪽과 작은 쪽 중 어느 쪽으로 꺾여 진행하는지 쓰시오.
5.신기루에서 나무가 실제 위치와 다른 곳에 있는 것처럼 보이는 까닭을 굴절을 이용해 설명하시오.
정답
1. 공기와 물의 경계면에서 빛이 굴절하기 때문이다.
2. 아래쪽으로 갈수록 밀도가 커진다. 밀도가 클수록 파동(빛)의 속력이 느려지므로 빛이 아래쪽으로 꺾여 진행한다.
3. 지표면이 달구어져 뜨거워진 상태에서 잘 생긴다. 지표 근처 공기의 밀도가 위쪽보다 작아지고, 밀도가 작으므로 파동(빛)의 속력이 커진다.
4. 밀도가 큰(속력이 느린) 쪽으로 꺾여 진행한다.
5. 나무에서 반사한 빛이 지표 근처에서 굴절되어 눈에 들어오므로, 물체가 지면 아래 등 다른 곳에 있는 것처럼 보인다.