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중학교 2학년 과학/1단원(물질의구성)

에너지 스틱을 활용한 이온확인 실험(전기 전도계 대치)

by 민서아빠(과학사랑) 2023. 3. 24.

에너지 스틱은 양손으로 잡았을 때 작은 전류가 흘러도 빛과 소리가 나는 장난감(?) 이다.

사람의 몸도 약하지만 전류가 흐르기 때문에 양손으로 잡으면 소리가 난다는 것을 알 수 있다. 재미있는 것은 여러명이 손을 이어 잡아도  전류가 흐르기 때문에 소리가 난다는 것이다.


수업시간에 반 전체를 대상으로 손을 이어잡고 소리가 나는 활동을 하게 하면 재미있는 추억이 될 수 있다.

중학교 2학년 2단원 물질의 구성에서 이온을 확인하는 실험이 있는데, 간이전기전도계로 전기가 흐르는 것을 보여주니 식상해 한다. 그래서 학생들 전체를 전선으로 만들어 벼렸다.

남녀공학에서는 남학생과 여학생이 손을 잡는 것을 꺼려 한다. 그럴 경우 남학생들만, 그 다음은 여학생들만 나와서 손을 잡게 해도 된다.

학생들이 손을 이어 잡아서 소리가 나는 것을 확인한 다음 맨 끝에 있는 두 학생만 손을 놓게 한다. 두 학생은 이제 스위치가 되었다. 두 학생이 손바닥을 마주치면 칠 때 마다 소리가 난다. 간이전기전도계가 학생들로 만들어 진 것이다.

이온이 들어있는지 알고 싶은 수용액을 준비한 다음 스위치 역할을 하는 두 학생이 손가락 끝을 넣어 보게 하면 된다. 이때 손가락 끼리 닿지 않도록 주의해야 한다. 이온이 들어있는 수용액은 전기가 흐르기 때문에 스위치 역할을 하는 두 학생이 손가락을 담그면 전류가 흘러 소리가 난다.


그냥 단순하게 간이전기전도계를 넣어 보는 것 보다, 자신들의 몸을 통해서 소리가 나니까 학생들이 재미있어 하고, 너무 좋아한다. 아마 이온확인 하는 방법을 평생 잊지 못할 것이다.


다른 음료나 수용액에도 이온이 들어있는지 확인해 보고 싶으면 어떻게 하면 될까? 그렇지 스위치 역할을 하는 두 학생이 손가락을 넣어 보면 된다.

전기전도계를 이용하면 쉽게 할 수 있는 실험이지만,
역시 학생들 몸이 도선이 되서 실험을 하게 하면 좋아하고 재미있어 한다.

실험 할때 영상을 찍지 못해서 실험이 끝나서 복도에 놀고 있는 학생들을 즉석에서 섭외해서 간단하게 엉성한 영상을 찍어 보았다. 글로 읽는 것 보다, 영상을 한번 보면 훨씬 이해가 잘 될 것이다.

https://youtu.be/EhCoN5i6pg0


참고로 간단한 도체 부도체 실험도 가능하다. 두 학생에게 철로된 가위를 잡게 하면 소리가 나고, 플라스틱으로 된 볼펜을 잡게 하면 소리가 나지 않는다. 

나중에 에너지 스틱을 가지고 전류수업할 때 직렬 병렬 연결에도 사용할 수 있고, 저항과 전류계에 대한 설명, 그리고 합선에 대한 설명에도 활용할 수 있다. 이건 나중에 기회가 되면 다시 정리하록 하겠다.

2009년에 에너지스틱 대신 UFO볼을 가지고 한반 전체가 통전실험 한 영상도 추가로 올려 놓는다.

영상에서 중간에 소리가 끊기는 이유는 일부러 소리부분을 잘라내서 그렇다. 반 전체가 손을 잡는 경우 꼭 1-2명의 학생이 제대로 잡지 않아서 소리가 안 나는 경우가 있다. 그 때마다 꼭 잡으라고 소리를 질러야 한다. ^^
https://youtu.be/3ryrge1P9dc

 

<참고로 축전기 접시 이용해서 정전기 실험 및 전류 실험하는 방법은 아래 링크 참고>

https://sciencelove.com/1455

 

축전기 접시 만들어 감전 시키기

축전기 접시를 만들어 학생들을 감전시켜 보았습니다. 전류의 흐름에 대한 설명을 할때 사용하면 좋다. 물론 희망자를 대상으로 했구요. 싫어하는 학생들은 시키지 않았습니다. 남학교라 서로

sciencelove.com