본 자료는 2004 - 2008년까지 이천중학교에서 과학선도학교를 운영하면서 개발한 자료입니다.
요즘은 UFO 볼 을 구하기 어렵네요 에너지스틱 으로 검색하시면 같은 역할을 하는 실험도구를 구입할 수 있습니다.
2. 활용방법
가. 중학교 2학년 7.전기 단원에서 전류를 설명할 때 보여줄 수 있다.
나. 내 몸속으로 전류가 흐르는 것을 확인할 수 있다.
3. 유의점
UFO 볼을 떨어뜨리지 않도록 조심한다. 떨어뜨리면 내부가 분리되어 실험할 수 없게 된다.
4. 과학적 원리
가. UFO 볼 : 볼 내부에 전원이 있어 폐회로가 만들어지면 환상적인 불빛과 소리가 나서 전류가 흐른다는 것을 확인해 볼 수 있는 완구이다.
나. 배경과 원리
1) 물질에는 구리나 철과 같이 전류가 잘 흐르는 도체와, 나무 ․고무처럼 전류가 잘 흐르지 않는 부도체가 있다. 사람의 몸은 전해질로 구성되어 있어 전류가 잘 흐른다.
2) 전해질
가) 양으로 하전된 입자(양이온)와 음으로 하전된 입자(음이온)로 해리되면서 전류를 통하게 하는 물질.
나) 각 이온은 보통 전기회로의 음극과 양극으로 이동해 방전된다. 산·염기·염은 가장 잘 알려진 전해질로, 이들은 물이나 알코올 같은 용매에 녹아 쉽게 이온화된다.
다) 염화나트륨 같은 많은 염들은 용매가 없어도 용융상태(鎔融狀態)에서 전해질로 작용하며, 요오드화은과 같은 일부 염들은 고체상태에서도 전해질로 작용한다.
3) 사람의 체액
가) 사람의 몸은 수분이 70% 이상 되며 전해질의 피 성분이 많이 있기 때문에 사람의 몸에도 전류가 흐른다. UFO볼의 단자를 만져서 우리 몸속을 통해 아주 작은 전류가 흐르게 되면 우리는 느끼지 못하지만 틀림없는 전류가 흐르게 되는 것이다. 따라서 UFO볼이 빛을 발하며 소리도 나게 된다.
나) 사람의 체액은 전류를 흐를 수 있는 전해질임을 다음 표를 보면 더 자세히 알 수 있다. 다음 표는 사람의 체액과 바닷물 속에 들어있는 이온들의 농도를 비교한 것으로 바닷물의 이온농도가 더 높다. 따라서 갈증이 났을 때 바닷물을 마시게 되면 탈수 증상이 나타날 수도 있다.
다. UFO 볼 조작
라. 기타 자료
※ 사람의 몸도 전기가 통할까?
1) 준비물 : 테스터, 알루미늄 포일, 철제 약수저
2) 과정
가) 테스트에 단자를 연결한 후 (-)단자에는 알루미늄 포일을 연결하고, (+)단자에는 철제 약수저를 연결하자.
나) 테스터의 스위치가 2.5mA에 위치하도록 하자.
다) 한 손은 알루미늄 포일을, 다른 손은 철제 약수저를 잡자. 테스터의 바늘이 움직이는가? (거의 움직이지 않는다.)
라) 테스터의 선택 스위치를 0.1mA에 위치하도록 한 후 과정3의 활동을 다시 해 보자.
마) 두 명의 학생이 서로 손을 잡고 왼쪽 학생은 왼손으로 알루미늄 포일을 잡자. 그리고 오른쪽 학생은 오른손으로 약수저를 잡자. 테스터의 바늘이 움직이는가? (움직인다)
3) 결과
가) 위와 같은 현상이 일어나는 이유는 무엇인가? (사람의 몸에는 전류를 흐르게 하는 물질이 들어 있기 때문)
나) 테스터의 선택 스위치를 2.5mA에서 0.1mA로 바꾸면 어떤 차이가 생기는가? (바늘의 움직임을 분명하게 확인할 수 있다. 즉, 미세 전류의 흐름을 측정할 수 있다.)
다) 손바닥을 물로 적신 다음 위의 과정을 되풀이하면 테스터 바늘의 움직임이 어떻게 달라지는가? (테스터 바늘이 더 크게 움직인다. 즉, 전류가 더 많이 흐른다. 따라서 젖은 손으로 전기 기구를 만지면 매우 위험하게 된다.
5. 참고자료
http://과학완구.kr
