05 1000 W와 1 kWh는 무엇이 다를까? · 소비 전력과 전력량

이 자료는

중3 과학 「에너지 전환과 보존」 단원의 다섯 번째 편으로, 전기 기구가 전기 에너지를 쓰는 빠르기인 소비 전력과 일정 시간 동안 사용한 전기 에너지의 양인 전력량을 구별하고 계산하는 학습지입니다. 표지의 물음 '1000 W 전기 주전자를 6분 쓰고, 40 W 선풍기를 5시간 썼다. 숫자가 더 큰 주전자가 전기 에너지도 더 많이 썼을까?'와 '기구에 적힌 숫자 하나만으로 사용한 전기 에너지를 비교할 수 있을까?'라는 예측에서 출발해, '1000 W는 1000 J의 전기 에너지를 한 번만 쓴다는 뜻일까?', '전력량은 왜 소비 전력에 시간을 곱할까?', '220 V와 1000 W는 왜 함께 적혀 있을까?', '한 대를 오래 쓰는 것과 여러 대를 짧게 쓰는 것은 어떻게 비교할까?'처럼 읽다가 생기는 질문 8개를 ① 빠르기와 양 → ② 단위와 계산 → ③ 표시와 사용의 세 묶음으로 나누어 하나씩 답합니다. 처음에 질문 지도와 '꺼내 올 것'으로 앞 편(VI04)의 전기 에너지 이용·에너지 보존과 시간 단위를 불러옵니다.

질문마다 '한줄답'을 먼저 보이고 용어·식·단계·추적·비교 상자와 그림으로 풀어 주며, '주의' 상자에서 ×와 ✓ 문장을 나란히 놓아 '시간이 2배가 되면 소비 전력도 2배가 된다', 'kWh는 kW를 시간으로 나눈 단위이므로 kW/h라고 써도 된다' 같은 오해를 바로잡습니다. '빠른 차가 항상 더 멀리 갈까?', '구간마다 속력이 다른 자동차'의 속도계·주행 거리계 비유에는 '여기까지 맞다 / 여기부터 다르다'를 함께 적었습니다. 1초마다 1000 J이 더해지는 띠 그림, 소비 전력과 사용한 전기 에너지를 나란히 놓은 막대그래프, 차 두 대의 속도계 그림, 분을 시간으로 바꾸는 시계 그림, 단위 환산 화살표, 소비 전력–시간 그래프의 넓이로 구간별 전력량을 읽는 그림, 한 대 오래·네 대 짧게를 비교한 시간 띠 그림이 있고, 탐구 '가전제품의 숫자에서 알 수 있는 것과 더 필요한 것'에서는 가상 조명·선풍기·전열 기구의 소비 전력 순위와 하루 전력량 순위를 막대그래프로 비교합니다. 대표 문제 4개와 선택 확장(누적 기록 읽기, 가정한 단가로 비용 계산)도 들어 있고, 끝에는 속도계·주행 거리계·명판·전력량계 그림과 비교 표를 담은 '한눈 정리'가 있습니다.

묶음마다 확인 문제가 있어 모두 40문항이며(1~12번, 13~26번, 27~40번), 선택 확장 2문항이 더 있습니다. 선택형·단위 바꾸기·계산·잘못된 풀이 바로잡기·까닭 서술 등 여러 유형으로 되어 있고, 뒤쪽 31~32쪽에 빠른 정답, 32~37쪽에 풀이와 오답인 이유가 있습니다. 선택형 문항에는 틀린 선택지가 왜 틀렸는지, 서답형에는 채점 기준도 함께 적혀 있습니다.

미리보기

실제 학습지의 일부입니다. 누르면 크게 볼 수 있습니다.

핵심 정리 · 소비 전력과 전력량

학습지의 질문 8개와 탐구 가운데 핵심을 짧게 정리했습니다. 그림·표와 확인 문제는 PDF에 있습니다.

핵심 용어

소비 전력

전기 기구가 1초 동안 사용하는 전기 에너지의 양. 에너지를 쓰는 빠르기

W(와트)

소비 전력의 단위. 1 W = 1 J/s

kW(킬로와트)

소비 전력의 단위. 1 kW = 1000 W

전력량

일정 시간 동안 사용한 전기 에너지의 양. 소비 전력이 일정하면 소비 전력 × 시간

J(줄)

에너지의 단위. 전력량도 J로 나타낼 수 있음

Wh(와트시)

1 W로 1시간 동안 사용한 전력량. 1 Wh = 3600 J

kWh(킬로와트시)

1 kW로 1시간 동안 사용한 전력량. 1 kWh = 1000 Wh. kW/h와 다름

평균 소비 전력

전체 전력량 ÷ 전체 시간. 매 순간 그 값으로 작동했다는 뜻은 아님

전압

전기 회로에서 전류를 흐르게 하는 능력. 단위는 V(볼트)

정격 전압

기구가 정상적으로 작동하도록 정해 놓은 전압

명판

기구의 정격 전압과 그 조건에서의 소비 전력을 적은 표시. 실제 순간의 소비 전력을 측정해 보여 주지는 않음

전력량계

사용한 전력량을 누적하여 기록하는 장치. 일정 기간의 전력량은 끝 기록 − 시작 기록

동시 합계 소비 전력

여러 기구가 함께 켜져 있을 때 각 소비 전력을 더한 값

다 풀고 나면

• 소비 전력이 1초 동안 사용하는 전기 에너지의 양, 곧 에너지를 쓰는 빠르기임을 알고 1 W = 1 J/s의 뜻을 설명할 수 있다.
• 소비 전력이 일정할 때 전력량이 소비 전력과 시간의 곱인 까닭을 설명하고, 전력량·소비 전력·시간 가운데 하나를 구할 수 있다.
• W·kW와 J·Wh·kWh를 구별하고, 분을 시간으로 바꾸어 전력량을 여러 단위로 환산할 수 있다.
• 여러 기구를 여러 날 사용할 때 대수와 일수를 한 번씩만 반영하여 전체 전력량을 구할 수 있다.
• 소비 전력이 도중에 바뀌면 구간별 전력량을 더하고, 평균 소비 전력이 매 순간의 값과 다를 수 있음을 설명할 수 있다.
• 명판의 정격 전압과 소비 전력을 구별하고, 표시된 숫자만으로는 실제 전력량을 알 수 없는 까닭을 설명할 수 있다.

이렇게 풀면 됩니다

1. 1쪽 표지의 '예측해 보자'에 내 생각을 먼저 적어 봅니다. 2쪽 '질문 지도'로 세 묶음의 질문과 이어지는 확인 문제 번호를 보고, '꺼내 올 것' 표에서 전기 에너지의 이용·에너지 보존과 시간 단위(1시간 = 60분 = 3600초)를 확인합니다.
2. 질문을 읽고 내 답을 한 번 말해 본 뒤 '한줄답'과 용어·식·표·그림을 읽습니다. 자동차 비유는 '여기까지 맞다 / 여기부터 다르다'와 함께 읽고, '주의' 상자에서 ×와 ✓ 문장을 견주어 봅니다. 대표 문제(7·12·14·23쪽)는 풀이를 가리고 먼저 풀어 보고, 20~22쪽 탐구에서 소비 전력 순위와 하루 전력량 순위가 왜 다른지 짚어 봅니다.
3. 묶음이 끝날 때마다 확인 문제(7~9쪽 1~12번, 14~17쪽 13~26번, 23~27쪽 27~40번)를 풉니다. 여유가 있으면 30쪽 선택 확장 2문항에도 도전합니다. 31~32쪽 빠른 정답과 32~37쪽 풀이와 오답인 이유로 맞춰 본 뒤 틀린 문제는 해당 질문으로 돌아갑니다.
4. 끝으로 28~29쪽 '한눈 정리'에서 소비 전력과 전력량의 비교 표, 단위 조합, '조건과 계산' 표를 가리고 스스로 말해 본 뒤, 37쪽 '다음 편 미리 보기'로 이어지는 물음을 확인합니다.

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