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중학교 2학년 과학/2단원(정전기)

검전기 이용한 초능력(?) 및 재미있는 과학수업

by 민서아빠(과학사랑) 2023. 4. 13.

1. 검전기를 가지고 들어가면 제일 먼저 하는 것이 초능력이다.

선생님은 초능력자라고 소개를 하고 검전기를 향해 부채질을 하면 된다.

유리병으로 둘러싸인 검전기에 부채질을 하면 바람이 들어가서(?) 병속에 있는 금속박이 펄럭인다. 초능력이다.

자신도 해 보겠다는 학생이 있으면 얼른 대전체를 손으로 문질러 방전시킨 후 건네 주면 아무리 부채질을 해도 금속박은 펄럭이지 않는다.

아래 동영상 참고

https://youtu.be/az3gCS3PupI

 

2. 검전기를 활용한 재미있는 과학 실험

중학교 교과서에 나오는 검전기 실험은 상당히 단순하다.

보통 빨대와 천을 문질러서 마찰전기를 발생시키고 대전체를 검전기에 가까이 하여 금속박이 벌어지는 걸 확인하는 실험이 대부분이다. 너무 간단하고 바로 끝난다.

그래서 이번에 실험을 바꿔 보았다.

아무것도 없이 검전기만 모둠별로 하나씩 나눠 주고, 학생들이 가지고 있는 물체(볼펜, 지우개, 연필, 필통, 자, 가위 등등)들이 대전 되는지 확인하게 하였다.

대전체로 사용할 빨대를 주지 않고 검전기만 주었더니 다양한 물체들이 등장한다. 책을 문질러서 가져가 보기도 하고, 손바닥을 문질러서 가까이 가져가 보기도 한다.

마찰전기는 서로 다른 물체를 문질렀을 때 생긴다. 손바닥끼리 문지르면 같은 물체끼리 문지르는 거라 마찰전기가 생기지 않는다. 어느새 빗을 꺼내서 머리를 빗는 학생도 등장했다.

이때 추가 질문을 했다.

마찰전기라는 것은 전자가 이동해서 생기는 것인데, 하나가 음전하로 대전된다면, 다른 하나는 반드시 양전하로 대전되야 한다. 볼펜이나 빗으로 머리카락을 문질러 대전되었다면, 머리카락도 반대 전하로 대전되지 않을까?

학생들은 머리를 검전기에 가까이 가져가 본다. 대부분 실패하지만, 가끔 성공하는 친구들도 있다.(이때 탄성이 터진다) 일부 여학생들은 긴 머리카락의 끝 부분을 문지르고, 검전기에 가까이 가져가서 금속박이 벌어지게 만든다.

대전체로 사용할 빨대를 주지 않았을 뿐인데 창의적인 방법들이 많이 나와서 생동감 있는 수업이 되었다.

일부 학생들은 금속으로 된 칼이나, 가위는 마찰 시키지 않아도 대전되지 않는다는 걸 발견한다. 금속은 자유전자가 마음대로 이동해 다니기 때문에 손으로 칼을 잡고 문지르면 마찰전기가 생겨도 손을 타고 방전되 버려서 대전되지 않는다.

그래서 대전체를 만들 때는 부도체를 사용한다.

정전기 유도 현상을 이용해서 도체인 칼 양쪽 끝을 대전시킬수는 있다는 걸 설명하면, 정전기 유도현상을 이용해서 칼 끝을 검전기에 가까이 해서 움직이게 하는 시도를 하는 학생들도 있다.

3. 정전기와 관련된 추가 실험들

가. 누드 검전기 만들기

https://sciencelove.com/1450

 

누드 미니 검전기

스포이드병 미니 검전기를 만들다 왜 꼭 병속에 넣어야 할까 고민하게 되었습니다. 그래서 생각을 전환해서 아래처럼 미니 검전기를 만들어 보았습니다. 그리고 이름은 그냥 '누드 검전기' 라고

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나. 일회용 비닐봉지 띄우기

https://sciencelove.com/2050

 

정전기 실험 - 일회용 비닐봉지 띄우기

일회용 비닐 봉지를 잘라서 풍선이나 플라스틱막대를 이용해서 쉽게 띄울 수 있다. (유투브를 보다 보니 정말 간단하게 정전기 실험을 하는 것을 볼 수 있었다.) 예전에는 비닐끈을 잘라서 띄우

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다. 검전기 가상실험 프로그램

https://sciencelove.com/1456

 

검전기 가상 실험 프로그램

검전기 실험 1.1 로 업그레이드 했습니다. 검전기 안에 핵과 전자가 보이도록 했습니다.

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. 초간단 정전기 감지 장치 만들기

https://sciencelove.com/2146

 

초간단정전기감지장치만들기 - 2016 현장과학교육학회 발표자료

2016 현장과학교육학회에 발표했던 자료입니다. ppt도 함께 올리려고 했더니 정제가 되지 않아 원고만 추가로 구입처까지 자세하게 적어서 올립니다. 간단하게 정전기 감지장치 만드는 법과 정전

sciencelove.com

https://sciencelove.com/1452

 

비눗방울을 이용한 정전기 실험

정전기 막대나 또는 PVC관을 대전시켜 실험을 할 수 있다. 동영상에서는 정전기 막대를 이용하였다. https://youtu.be/8wgrGHoLYhc 빨대끝을 잘라 꽃모양으로 만들고 알루미늄테이프를 빨대끝 부분에 붙

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