보이지 않는 알갱이의 성질과 물질 속 작은 중심 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: 휘어지는 초록 줄기, 그리고 금박을 지나며 튕기는 초록 화살 (비교용: 곧게 지나간 대부분의 화살 ↔ 크게 꺾인 일부 화살)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①위쪽 두 그림(가·나)에서 관을 가로지르는 초록 줄기가 각각 어느 쪽으로 휘는지 [칸 A]에 적어 보세요.
- ②줄기가 휜 것은 무언가 밀거나 당겼다는 뜻입니다. (−)판과 (+)판 중 어느 쪽으로 끌렸는지 [칸 A] 옆에 적으세요.
- ③아래 큰 그림에서 상자를 떠난 초록 화살들이 얇은 금박을 지난 뒤 어떻게 되는지 [칸 B]에 적어 보세요.
- ④화살 중 곧게 나아간 것과 크게 꺾인 것 가운데 어느 쪽이 훨씬 많은지 세어 [칸 B] 옆에 적으세요.
- ⑤두 실험 모두 안 보이는 작은 알갱이의 성질을 알아냈습니다. 두 실험의 공통점을 [칸 C]에 적어 보세요.
- ⑥오른쪽 아래 두 원의 크기 ~10⁻¹⁰ m와 ~10⁻¹⁵ m를 큰 것부터 작은 것 순서로 [칸 D]에 적으세요.
- ⑦가운데 (+)가 붙은 작은 덩어리와 바깥을 도는 (−) 알갱이 중 어느 쪽이 더 무거운지 [칸 E]에 적으세요.
칸 B — 아래쪽 실험 — 화살이 지난 뒤 모습
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)위 실험에서 초록 줄기는 (−)판과 (+)판 중 한쪽으로 휘었습니다. 이 줄기를 이루는 알갱이는 (+)와 (−) 중 어떤 성질을 지녔다고 볼 수 있나요? 휜 방향을 근거로 판단하고 왜 그렇게 생각했는지 쓰세요. (15점)
✎ 나는 그 알갱이가 ( + / − ) 성질이라고 본다. 왜냐하면 줄기가 ___ 판 쪽으로 휘었기 때문에 …
(2)아래 실험에서 대부분의 화살은 곧게 지났지만 극히 일부만 크게 꺾였습니다. 이 차이는 얇은 금박 속이 어떤 모습이기 때문일지, 곧게 간 화살과 꺾인 화살이 각각 무엇을 지났을지 여러분의 생각을 쓰세요. (15점)
(3)가운데 작은 덩어리는 전체에서 아주 작은 부분인데도 화살을 크게 튕겨낼 만큼 힘이 셉니다. 크기는 작은데 왜 이렇게 큰 영향을 줄 수 있을지 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 될 단계가 있으면 그것도 쓰세요. (15점)
(2) 이름 붙이기 — 오늘 관찰한 것을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 대상에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 두 그림을 빠짐없이 관찰해 줄기가 휜 방향·화살의 모습·크기 순서를 정확히 적음 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 휜 방향과 화살의 차이에 대해 근거를 든 자기 생각을 씀 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 관찰한 것에 알맞은 이름을 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
보이지 않는 알갱이의 성질과 물질 속 작은 중심 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.
1.1897년 톰슨이 음극선 실험으로 발견한, (−)전하를 띠는 입자의 이름을 쓰시오.
2.러더퍼드의 알파 입자 산란 실험에서, 원자의 중심에 (+)전하를 띠고 원자 질량의 대부분을 차지하는 것은 무엇인지 쓰시오.
3.전자의 기본 전하량은 e=1.6×10⁻¹⁹ C이다. 원자 번호가 Z=2인 원자핵의 전하량은 e의 몇 배이며, 몇 C인지 구하시오.
4.원자의 지름은 약 10⁻¹⁰ m, 원자핵의 지름은 약 10⁻¹⁵ m이다. 원자의 지름은 원자핵 지름의 약 몇 배인지 구하시오.
5.다음 설명 중 옳은 것을 모두 고르시오. (가) 알파 입자 대부분은 금박을 곧게 통과한다 (나) 전자의 질량은 원자핵보다 크다 (다) 원자는 원자핵을 제외하면 거의 비어 있다.
정답
1. 전자
2. 원자핵
3. e의 2배 = 2×(1.6×10⁻¹⁹) = 3.2×10⁻¹⁹ C
4. 10⁻¹⁰ ÷ 10⁻¹⁵ = 10⁵ = 약 십만 배
5. (가), (다) — (나)는 틀림: 전자의 질량 9.11×10⁻³¹ kg은 원자핵보다 매우 작다