작은 알갱이가 뭉쳐 큰 덩어리가 되며 빛과 열을 내는 과정

물리1 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
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점수

안내 — 별의 중심처럼 아주 뜨거운 곳에서, 작은 알갱이들이 서로 부딪쳐 뭉치며 점점 큰 덩어리가 되는 3단계 과정을 관찰하고 정리합니다. 각 단계에서 무엇이 함께 나오는지, 처음과 끝의 무게가 어떻게 달라지는지 손으로 세어 보세요.  예제: 작은 알갱이 6개가 3단계로 뭉쳐 큰 덩어리 1개가 되는 과정 (비교용: 큰 덩어리 하나가 작은 조각 여러 개로 쪼개지는 경우)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. [칸 A]에 1·2·3단계마다 '뭉치기 전 알갱이 수'와 '뭉친 뒤 덩어리 수'를 세어 적어 보세요.
  2. [칸 B]에 세 단계를 덩어리가 작은 것부터 큰 순서대로 번호를 매겨 배열해 보세요.
  3. 각 단계에서 뭉칠 때 함께 튀어나오는 것이나 나오는 빛을 [칸 C]에 단계별로 적어 보세요.
  4. 처음 들어간 작은 알갱이 총수와 맨 끝에 남은 큰 덩어리·튀어나온 알갱이를 [칸 D]에 적어 개수를 비교해 보세요.
  5. 큰 덩어리의 무게가 처음 알갱이들 무게의 합보다 큰지 작은지 [칸 E]에 표시하고, 줄어든 무게가 무엇으로 바뀌는지 한 마디로 적어 보세요.
  6. 반대로 '큰 덩어리 하나가 작은 조각들로 쪼개지는 경우'를 떠올려, 5번과 방향이 어떻게 반대인지 [칸 E] 옆에 화살표로 표시해 보세요.
칸 A — 단계별 뭉치기 전 알갱이 수 / 뭉친 뒤 덩어리 수
칸 B — 작은 덩어리 → 큰 덩어리 순서
칸 C — 각 단계에서 함께 나오는 것(부스러기·빛)
칸 D — 처음 알갱이 총수 ↔ 끝에 남은 것
칸 E — 처음과 끝의 무게 비교 · 줄어든 무게의 행방
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 D]에서 처음 알갱이 총수와 마지막에 남은 것을 비교했을 때, 알갱이들은 없어진 것일까요, 아니면 다른 모습으로 바뀐 것일까요? 여러분의 생각을 쓰세요. (15점)

✎ 처음 알갱이 ___개는 끝에서 ___와(과) ___가 되었으므로 …

(2)[칸 E]에서 '뭉친 뒤 무게가 줄어든다'고 했는데, 이것이 이 경우에만 생긴 우연일까요, 뭉치는 일이라면 언제나 생기는 규칙일까요? 다른 뭉침 단계로 직접 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. ___단계로 확인해 보니 …

(3)6번에서 표시한 '쪼개지는 경우'와 활동의 '뭉치는 경우'는 무엇 때문에 서로 반대 방향인가요? 두 경우가 똑같이 무게가 줄고 빛·열을 내는 점도 함께 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 관찰한 과정을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)단계별 개수를 빠짐없이 세고, 순서 배열·비교·표시 지시를 정확히 수행함상 · 중 · 하
해석 (40점)자기 가설에 이유를 붙였고, 다른 단계로 직접 확인한 근거가 있음상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음상 · 중 · 하
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연습 문제

작은 알갱이가 뭉쳐 큰 덩어리가 되며 빛과 열을 내는 과정 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 이제 과학 용어를 사용해 태양에서 일어나는 핵융합 반응을 정리해 봅니다.

1.태양이 막대한 빛과 열을 내는 에너지원이 되는 반응의 이름을 쓰고, 어떤 원자핵이 융합하여 어떤 원자핵이 되는지 쓰시오.
2.핵융합이 일어난 뒤 생성된 입자들의 총질량은 반응 전보다 큰가, 작은가? 그 이유를 질량 결손(Δm)과 관련지어 쓰시오.
3.태양의 핵융합 1단계에서 수소 원자핵(¹₁H) 2개가 충돌하여 생기는 원자핵의 이름과, 이때 함께 방출되는 두 입자를 쓰시오.
4.태양의 핵융합 전체 반응에서 몇 개의 수소 원자핵이 융합하여 헬륨 원자핵(⁴₂He) 1개와 양성자 2개가 생성되는지 쓰시오.
5.태양이 방출하는 에너지는 약 4×10²⁰ MW이다. 이를 W 단위로 나타내시오. (1 MW = 10⁶ W)
6.우라늄 원자핵(²³⁵₉₂U)이 핵분열할 때 추가로 방출되는 중성자는 몇 개이며, 이 중성자가 만드는 반응을 무엇이라 하는지 쓰시오.
정답
1. 핵융합 반응 · 수소 원자핵이 융합하여 헬륨 원자핵이 된다 2. 작다 · 질량 결손 Δm에 해당하는 만큼이 빛과 열의 형태로 방출되기 때문 3. 중수소(²₁H) · 양전자와 중성미자 4. 6개 5. 4×10²⁶ W 6. 2~3개 · 연쇄 반응
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