그래프 아래 색칠된 부분이 말해 주는 것
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: 크기가 일정하게 유지되는 밀기 (비교용: 크기가 커졌다 작아지는 밀기)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①가로축이 시간, 세로축이 미는 정도인 그래프 (가)를 보고 값이 변하는지 [칸 A]에 적어 보세요.
- ②그래프 (나)를 같은 방법으로 보고 값이 어떻게 달라지는지 [칸 B]에 적어 보세요.
- ③(가)에서 선 아래와 가로축 사이에 생긴 도형을 색칠하고 그 넓이를 [칸 C]에 계산해 적으세요.
- ④(나)에서도 선 아래를 색칠하고, 칸을 세어 어림한 넓이를 [칸 C]에 나란히 적으세요.
- ⑤(나)의 색칠한 부분과 넓이가 같은 직사각형을 하나 그리고, 그 높이를 [칸 D]에 적으세요.
- ⑥[칸 A]~[칸 D]를 보고 두 그래프에서 같은 점과 다른 점을 [칸 E]에 나누어 적으세요.
칸 C — 색칠한 부분의 넓이 (가) / (나)
칸 D — (나)와 넓이가 같은 직사각형의 높이
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)색칠한 부분의 넓이는 물체에 무엇을 얼마나 해 준 것인지, 가로축과 세로축의 뜻을 이용해 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)
✎ 가로는 ___를 나타내고 세로는 ___를 나타내므로, 둘을 곱한 넓이는 …
(2)(나)처럼 세로축 값이 계속 변해도 넓이로 같은 것을 읽을 수 있을까요? 값이 변하는 그래프를 직접 하나 그려서 확인한 결과와 함께, 우연인지 규칙인지 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 그린 그래프로 해 보니 …
(3)⑤에서 그린 직사각형의 높이는 어떤 의미를 가질까요? (나)의 실제 곡선과 무엇이 같고 무엇이 다른지 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) | 두 그래프의 값 변화를 정확히 읽고, 색칠·넓이 계산·직사각형 그리기를 빠짐없이 수행함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 넓이의 의미를 두 축의 뜻으로 설명했고, 직접 그린 사례로 확인한 근거가 있음 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
그래프 아래 색칠된 부분이 말해 주는 것 · 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.물체에 크기가 8 N으로 일정한 힘이 0.5초 동안 작용하였다. 힘-시간 그래프에서 색칠한 부분의 넓이를 이용하여 충격량의 크기를 구하시오.
2.힘이 0초에 0에서 시작하여 0.4초까지 20 N으로 일정하게 증가하는 삼각형 모양의 힘-시간 그래프가 있다. 충격량의 크기를 구하시오.
3.충격량의 단위 N·s가 운동량의 단위 kg·m/s와 같음을 단위 계산으로 보이시오.
4.어떤 물체가 받은 충격량이 4.8 N·s이고 힘이 작용한 시간이 0.5초일 때, 물체가 받은 평균 힘의 크기를 구하시오.
5.질량 0.2 kg인 공이 5 m/s로 벽에 수직으로 부딪힌 뒤 반대 방향으로 5 m/s로 튀어나왔다. 공이 받은 충격량의 크기와, 접촉 시간이 0.01초일 때 평균 힘의 크기를 구하시오.
정답
1. 8 N × 0.5 s = 4 N·s (= 4 kg·m/s)
2. ½ × 0.4 s × 20 N = 4 N·s (= 4 kg·m/s)
3. N = kg·m/s²이므로 N·s = kg·m/s² × s = kg·m/s
4. 4.8 N·s ÷ 0.5 s = 9.6 N
5. 충격량 = 0.2 kg × (5 − (−5)) m/s = 2 kg·m/s (= 2 N·s), 평균 힘 = 2 N·s ÷ 0.01 s = 200 N