01 전하와 전기력

과학전기와 자기중217쪽중2 과학 · 전기와 자기

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이 자료는

중2 과학 「전기와 자기」 시리즈의 첫 번째 자료로, 전하와 전기력을 다루는 문제 유형 학습지입니다. 문제를 세 가지 유형으로 나누었습니다. 유형은 '전하 모형으로 물체의 상태를 어떻게 판단할까?', '끌림과 밀림으로 전하를 어떻게 추론할까?', '전기력의 크기는 무엇으로 비교할까?'입니다.

유형마다 '대표문제 → 질문으로 이해하기 → 꼭 기억할 지식과 주의할 점 → 대표문제 풀이 → 적용 문제' 순서로 되어 있습니다. '중성은 전하가 하나도 없다는 뜻일까?', '끌려오면 언제나 다른 종류의 전하일까?'처럼 학생이 헷갈려 하는 질문 7개에 한줄답과 설명, 비교표가 붙어 있고, 질문마다 '틀린 생각'과 '바른 문장'을 나란히 적어 두었습니다. (+)와 (−) 표시로 나타낸 전하 모형, 원자핵과 전자를 그린 원자 모형, 두 물체가 주고받는 힘을 화살표로 나타낸 그림, 전하량과 거리에 따른 전기력을 화살표 길이로 비교한 그림이 들어 있습니다.

문제는 대표문제 3개, 적용 문제 11개, 통합 확인 2개로 모두 16문항입니다. 그림의 표시 개수를 세어 판단하기, 힘의 방향을 화살표로 그리기, 틀린 문장 고쳐 쓰기, 까닭 쓰기 같은 서술형 문항이 섞여 있습니다. 14쪽에 전하의 종류와 힘, 크기 판단을 한 줄기로 묶은 순서도가 있고, 16쪽부터 모든 문항의 정답과 해설, 서술형 인정 범위, 문항마다 '다시 볼 유형'이 있습니다.

미리보기

실제 학습지의 일부입니다. 누르면 크게 볼 수 있습니다.

원자 속 (+)와 (−)는 어디에 있을까 — 원자핵과 전자를 그린 원자 모형과 전체 전하량 비교로 물체 상태를 정하는 표 · 3쪽

전기력을 크게 하는 조건 — 거리가 같을 때 전하량의 영향, 전하량이 같을 때 거리의 영향을 화살표 길이로 비교한 그림 · 11쪽

두 물체 모두 전하를 띠는가에서 시작해 힘의 종류와 크기 판단으로 이어지는 순서도 · 14쪽

핵심 정리 · 전하와 전기력

학습지의 설명 질문 7개와 '꼭 기억할 지식'의 핵심을 짧게 정리했습니다. 그림·표와 16문항은 PDF에 있습니다.

전하와 전하량은 어떻게 다른가요?

물체나 입자가 가지는 전기적인 성질을 전하라고 하고, 전하량은 그 양입니다. 전하는 (+)전하·(−)전하처럼 종류로 말하고, 전하량은 많다·적다, 크다·작다로 비교합니다. '전자는 (−)전하를 띤다'는 전하에 대한 말이고, 'A가 B보다 전하량이 크다'는 전하량에 대한 말입니다.

원자에서 (+)전하와 (−)전하는 어디에 있나요?

원자는 물질을 이루는 작은 입자로 원자핵과 전자로 이루어져 있습니다. 가운데 원자핵은 (+)전하, 주변 전자는 (−)전하를 띱니다. 보통 원자에서는 전체 (+)전하량과 전체 (−)전하량이 같습니다.

+는 많다는 뜻이고 −는 적다는 뜻인가요?

아닙니다. +와 −는 전하의 종류를 구별하는 기호입니다. 원자핵은 (+)전하, 전자는 (−)전하를 띱니다.

물체 사이를 옮겨 갈 수 있는 것은 원자핵인가요, 전자인가요?

원자핵은 물체 안에서 자리를 지키고, 다른 물체로 옮겨 갈 수 있는 것은 전자입니다. 물체 사이에 전자가 이동하여 전하를 띠는 과정은 시리즈 2편에서 다룹니다.

중성은 전하가 하나도 없다는 뜻인가요?

아닙니다. 중성은 두 종류의 전하량이 같아 전체 전하가 0이라는 뜻입니다. 중성인 물체에도 원자핵과 전자가 있으며, 두 종류의 전하가 없어진 것이 아닙니다.

물체가 (+)전하를 띠는지 (−)전하를 띠는지는 어떻게 판단하나요?

전체 (+)전하량과 (−)전하량을 비교합니다. 두 전하량이 같으면 중성, (+)전하량이 더 크면 (+)전하를 띠고, (−)전하량이 더 크면 (−)전하를 띱니다. 전하 모형 그림에서는 +와 −의 개수를 세어 비교하며, 실제 물체에는 훨씬 많이 들어 있습니다.

전기력, 인력, 척력은 무엇인가요?

전하를 띤 물체 사이에 작용하는 힘을 전기력이라고 합니다. 서로 끌어당기는 힘은 인력, 밀어내는 힘은 척력입니다. 두 물체가 모두 전하를 띠면 (+)와 (−)처럼 다른 종류끼리는 인력, (+)와 (+), (−)와 (−)처럼 같은 종류끼리는 척력이 작용합니다.

전기력은 두 물체 중 한쪽만 받는 힘인가요?

아닙니다. 전기력은 서로 영향을 주는 두 물체가 모두 받습니다. 인력이 작용하면 두 물체가 각각 서로 가까워지는 쪽으로, 척력이 작용하면 각각 서로 멀어지는 쪽으로 힘을 받습니다.

끌려오는 물체는 반드시 다른 종류의 전하를 띠나요?

그렇게 단정할 수 없습니다. 전하를 띤 물체는 중성 물체도 끌어당길 수 있기 때문입니다. 두 물체가 모두 전하를 띤다는 조건이 있어야 '다른 종류끼리 인력'이라는 규칙으로 판단하며, 끌림만 보았을 때는 중성일 가능성도 확인합니다.

전기력의 크기는 무엇에 따라 달라지나요?

다른 조건이 같을 때 전하량이 클수록, 거리가 가까울수록 전기력이 큽니다. 전하량의 영향은 같은 거리에서, 거리의 영향은 같은 전하량에서 비교합니다. 힘의 종류는 두 물체의 전하의 종류로, 크기는 전하량과 거리로 판단합니다.

전하량과 거리가 함께 커지면 전기력은 커지나요?

그 정보만으로는 전기력이 커졌는지 작아졌는지 정할 수 없습니다. 전하량 증가와 거리 증가의 영향은 반대이므로 각 변화의 정도가 필요합니다. 전하량과 거리가 동시에 바뀌면 한 조건만 보고 힘의 크기를 단정하지 않습니다.

핵심 용어

전하: 물체나 입자가 가지는 전기적인 성질
전하량: 전하의 양
(+)전하·(−)전하: 전하의 두 종류. +와 −는 전하의 종류를 구별하는 기호
원자: 물질을 이루는 작은 입자. 원자핵과 전자로 이루어져 있다
원자핵: 원자의 가운데에 있으며 (+)전하를 띠는 것. 물체 안에서 자리를 지킨다
전자: 원자핵 주변에 있으며 (−)전하를 띠는 것. 다른 물체로 옮겨 갈 수 있다
중성: 두 종류의 전하량이 같아 전체 전하가 0인 상태
전하 모형: +와 − 표시의 개수로 물체의 전하량을 단순화하여 나타낸 그림
전기력: 전하를 띤 물체 사이에 작용하는 힘
인력: 서로 끌어당기는 힘. 다른 종류의 전하를 띤 두 물체 사이에 작용
척력: 서로 밀어내는 힘. 같은 종류의 전하를 띤 두 물체 사이에 작용

다 풀고 나면

전하와 전하량을 구별하고, 원자핵과 전자가 띠는 전하의 종류를 말할 수 있다.
전체 (+)전하량과 (−)전하량을 비교하여 물체가 중성인지, (+)전하를 띠는지, (−)전하를 띠는지 판단할 수 있다.
중성인 물체에도 원자핵과 전자가 있음을 설명할 수 있다.
두 물체가 모두 전하를 띨 때 끌림과 밀림으로 전하의 종류를 추론하고, 각 물체가 받는 힘의 방향을 나타낼 수 있다.
끌림만으로 다른 종류의 전하라고 단정할 수 없는 까닭을 설명할 수 있다.
같게 둔 조건을 확인하여 전하량과 거리에 따른 전기력의 크기를 비교할 수 있다.

이렇게 풀면 됩니다

1쪽 '이 편에서 답할 질문'에서 세 유형을 확인합니다. 유형마다 맨 앞의 대표문제(문항 01·06·10)를 먼저 풀어 봅니다.
'질문으로 이해하기'의 질문을 읽고 내 답을 말해 본 뒤 한줄답과 설명, 그림·표를 읽습니다. '틀린 생각'과 '바른 문장'을 견주어 보고, '꼭 기억할 지식과 주의할 점'과 대표문제 풀이의 판단 과정으로 내 풀이를 점검합니다.
유형별 적용 문제를 같은 방법으로 풉니다. 14쪽 순서도로 판단 순서를 다시 정리한 뒤 14~15쪽 통합 확인 2문항을 풉니다.
16~17쪽 정답과 해설로 맞춰 봅니다. 틀린 문항은 '다시 볼 유형'에 적힌 유형으로 돌아가 다시 읽습니다.

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