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중학교 1학년 과학375

샤를의 법칙 가상 실험 프로그램 설치 없이 웹상에서 바로 실행되는 가상실험 프로그램추가 아래 링크에서 실행 http://sciencej1.cafe24.com/html5/charleslaw/charleslaw.html 학생 제공용 사이트 설명이 포함된 것은 아래 링크 참고 https://sciencelovestudy.tistory.com/29 -------------------- 아래 프로그램은 컴퓨터에 다운 받아 실행하는 프로그램이다. 샤를의 법칙 관련 가상 실험 프로그램이다. 온도를 올려가며 부피가 어떻게 변하는지 살펴 볼 수 있다. 실제 현상을 재현시켰기 때문에 정확하게 맞지 않는다. 이유는 입자수가 너무 적고, 또 입자의 크기가 너무 크기 때문이다. 그래프를 보이지 않게 하고 앞에서 실험을 보여 주면서 학생들이 가상실험의 값을 참.. 2018. 8. 27.
보일의 법칙 가상 실험 프로그램 설치 없이 웹상에서 바로 실행되는 가상실험 프로그램추가 아래 링크에서 실행 http://sciencej1.cafe24.com/html5/boyleslaw/boyleslaw.html 학생 제공용 사이트 설명이 포함된 것은 아래 링크 참고 https://sciencelovestudy.tistory.com/28 ----------------- 아래 프로그램은 컴퓨터에 다운 받아 실행하는 프로그램이다. 보일의 법칙을 설명하기 위해 만든 가상 실험 프로그램이다. 단순하게 보여주는 것이 아니라 실제 시뮬레이션 결과를 보여주는 프로그램이다. 학생들로 하여금 실제 실험하는 것처럼 화면을 보고 그래프를 그려보게 해도 좋을 듯 하다. 이 실험에서 변하는 부피는 실제 입자의 충돌에 의해서 나타나는 부피이다. 입자수가 적기 .. 2018. 8. 27.
기체 입자의 운동 모형 초고속 촬영해서 기체의 압력 설명 기체분자운동 실험장치를 이용해서 분자(입자)운동에 대해 설명하곤 한다.이번에 갤럭시S9 슈퍼슬로우모션(초고속 촬영)을 이용해서 실험장치에 실제 정확하게 볼 수 없었던 쇠구슬의 움직임을 촬영해 보았다.  그냥 볼때 보다 더 실감이 난다.이제는 쇠구슬이 입자가 운동하는 것처럼 상단피스톤에 충돌하는 것을 정확하게 확인시켜 줄 수 있다.실제 실험을 보여 줄 때 함께 보여주려고 초고속촬영해서 동영상으로 만들어 보았다.실제 수업시간에는 다음과 같이 사용한다. 수업시간에는 주사기와 실험장치를 함께 가지고 들어가서 우선 주사기만 가지고 질문을 한다.'선생님이 끝이 막힌 주사기를 눌렀다 놓으면 어떻게 될까? 언제까지 밀려 올라올까? 반대로 피스톤을 잡아 당겼다 놓으면 어떻게 될까? 언제까지 끌려들어 갈까? 그렇다면 주사.. 2018. 8. 21.
기체의 압력을 이용하여 음료봉지로 총 만들기 급식실에서 후식으로 나오는 제품들을 먹고 버릴때 보면 후식을 담았던 통이나 봉지가 아까울때가 많다. 그래서 늘 후식이 나올때 마다 후식을 담았던 용기를 관심있게 보곤한다. 어제 점심에는 주스가 나왔는데 얼려먹기도 하는 주스라 그런지 봉지가 튼튼해 보였다. 요즘 기체의 압력을 가르치고 있는데 봉지를 이리 저리 살펴보다 좋은 아이디어가 떠 올랐다. 에어로켓 발사장치 처럼 사용이 가능해 보였기 때문이다. 그래서 급식실에서 먹고 남은 봉지를 걷어서 물로 깨끗이 씻은 다음 기체의 압력을 이용한 총을 만들어 보았다. 음료봉지에 바람을 불어 넣은 다음, 입구를 화장지로 막았다(너무 깊게 꽉 막으면 발사되지 않는다.) 화장지는 총알이 될 것이다. 화장지 모양을 스카치테이프로 잘 꾸미면 강력한 총알이 된다(그런데 위험하.. 2018. 8. 18.
캔 찌그러 뜨리기 (기압 이용) 기체의 압력에서 기체 입자의 운동을 설명하다가 대기압을 이용한 캔 찌그러뜨리기를 보여 주었다. (계속 개선해서 지금은 철재스탠드 대신 스마트폰 거치대를, 알콜램프 대신 고체연료를 사용해서 실험이 훨씬 간편해 졌다) 기존에 캔 찌그러뜨리기는 캔에 물을 넣고 가열한 다음 수조에 거꾸로 담가서 캔이 찌그러지는 것을 보여주는 방법이 있다. 그런데 그렇게 하면 학생들이 수압때문에 찌그러 졌다고 주장을 한다. 그래서 물에 넣지 않고 찌그러 뜨리는 방법을 연구했다. 최근에 판매되는 캔 커피는 뚜껑이 있는 캔 커피가 있다. 이런 캔커피를 이용하면 물에 넣지 않아도 뚜겅을 잘 닫는 것 만으로도 공기중에서 캔이 찌그러지는 것을 보여 줄 수 있다. 아주 간단하게 기압에 의해 캔이 찌그러지는 것을 시연할 수 있고, 특히 공기.. 2018. 8. 17.
<수업설명팁> 확산을 학생이 입자모형이 되어 생각하기(프로그램 포함) 아래링크로 접속하면 프로그램 설치 없이 바로 실행할 수 있다. https://sciencej1.cafe24.com/html5/diffusionstu/diffusionstu.html 교실에서 향수냄새가 퍼져 나가는 것을 설명할 때 학생들을 최면을 걸어 입자 모형으로 만든다. 자! 너희들은 선생님의 신호에 따라 모두 입자가 된다. 레드 썬! 입자가 되었으면 어떻게 해야 하지? 그렇지 끊임 없이 스스로 운동해야 한다. 흐물 흐물 제자리에서 춤을 추거나 돌아다녀야 한단다. (일부 학생은 일어나서 돌아다니며 소란스럽게 한다. - 입자운동을 제대로 표현하고 있다.) 자 다시 원래 사람으로 돌아와라. 레드 썬! - 모두 정지해야 겠지 입자가 되는 최면을 몇번 반복하면 활발히 움직이는 친구와 그렇지 않은 친구의 차이도.. 2018. 8. 16.
송풍기로 페트병 띄우기(베르누이 원리 이용) 송풍기를 이용하면 페트병 과 다양한 물체를 공중에 떠 있게 할 수 있다.이는 베르누이 원리 때문에 가능한 일이다.보이지 않는 기체 입자를 설명하려고 수업시간에 활용하였다. 4단원 기체의 성질과 연관짓기에는 조금 어색하지만 그래도 깊이 들어가지 않고 우리주변에 눈에 보이지 않는 기체입자들이 존재한다는 것을 이해시키는 것으로 만족한다.학교에 있는 다양한 페트병을 송풍기를 이용하여 띄워 보았다.골프공, 작은 원형 페트병, 조금 큰 원형 페트병, 일반페트병그냥 띄우면 너무 가벼워서 날아가기 때문에 조금 무겁게 만들기 위해서 페트병 안에 물을 조금씩 넣었다.나중에 페트병을 팽이처럼 돌려 주니 떠있는 모습이 더 근사하게 보인다.기체는 눈에 보이지 않지만 우리 주변에서 다양한 영향을 미치고 있다.베르누이 원리에 의해.. 2018. 8. 16.
스털링엔진(기체의 온도와 부피와의 관계) 기체의 온도가 올라가면 부피가 커진다는 것을 이용하여 만든 스털링엔진이다. 샤를의 법칙을 수업하고 나서 이런건 배워서 어디에 써요? 라고 질문이 들어올 때 기체의 온도와 부피관계를 이용해서 만들어진 스털링엔진을 실생활 예로 보여 주려고 한다. 스털링기관은 한쪽은 가열해서 기체의 부피를 팽창시키고, 한쪽은 냉각 시켜서 기체의 부피를 감소시키는 현상을 반복 이용해서 만든 엔진이다. 외부로부터 기체가 유입되거나 빠져 나가는 것이 아니고, 증기기관처럼 물을 끓이는 것도 아니다. 스털링엔진은 외연기관으로 내연기관에 비해 조용하고, 연료에 제한을 받지 않기 때문에 최근에 다시 각광을 받고 있다고 한다. 처음에 원리를 파악하는데 쉽지 않았다. 이런걸 생각하고 만들어낸 사람이 대단하게 느껴질 뿐. 방학때 해외구매를 통.. 2018. 8. 14.
기체의 확산과 증발 (암모니아) 가상 실험 개정교육과정에 나오는 페놀프탈레인을 이용해서 암모니아 확산을 확인하는 실험을 가상실험으로 만들어 보았다. 태블릿에서 설치없이 바로 실행할 수 있도록 추가했다. 아래 링크로 접속해서 실행하면 된다. https://sciencej1.cafe24.com/html5/diffusionammonia/diffusionammonia.html 페트리접시에 페놀프탈레인 용액을 1방울씩 원형으로 떨어뜨리고 중심에 암모니아수를 떨어 뜨리면 암모니아 기체가 확산하면서 페놀프탈레인과 만나 붉은색으로 변하는 것을 확인할 수 있다. 가상실험을 만들면서 몇가지 요인을 추가하였다. 1. 입자 모형을 보이거나 보이지 않게 할 수 있다. - 실제 실험에서는 기체 입자가 보이지 않는다. 입자 모형을 보이지 않게 해서 실제 실험처럼 확인할 수.. 2018. 8. 12.
드라이아이스 만들기(상태변화) - 이산화탄소 카트리지와 Zefal 인젝터 이용 자전거 펑크 대비 CO2 카트리지 주입기(인젝터) 를 이용하여 드라이 아이스를 만드는 실험이다. 실험은 간단하다. 안경닦이 천으로 인젝터의 입구부분을 감싸고 작동시키면 이산화탄소가 나오면서 단열팽창 되어 온도가 내려가면서 드라이아이스로 바뀐다.(자료를 찾아보니 이산화탄소 카트리지 안에 압력은 약 50기압 정도 된다고 한다. 그래서 내부에 있는 이산화탄소는 아마 상온에서 액체상태로 존재하는 것으로 보인다.) 만들어진 드라이아이스는 그대로 두면 승화하면서 기체로 바뀐다. 안경닦이 천으로 인젝터의 입구부분을 감싸고 작동시키면 이산화탄소가 나오면서 단열팽창 되어 온도가 내려가면서 드라이아이스로 바뀐다.(자료를 찾아보니 이산화탄소 카트리지 안에 압력은 약 50기압 정도 된다고 한다. 그래서 내부에 있는 이산화탄소.. 2018. 8. 9.
삼각플라스크에 풍선 넣기(기압이용) 삼각플라스크에 풍선을 넣는 실험을 해 보았다. 그냥 단순히 풍선이 들어가는게 아니라 아래 사진처럼 풍선이 삼각플라스크안을 꽉 채우는 것이 목표다. 이론적으로는 너무 간단한 실험인데 실제 해보니 쉽지 않다. 처음에는 12인치(30cm) 짜리 풍선을 사용했는데 계속 실패했다. 그래서 16인치(40cm) 풍선을 사용했다. 간단한 실험이라고 생각했는데, 10번 정도 시도해서 계속 실패만 했다. 풍선을 완전하게 삼각플라스크에 집어 넣는 것이 생각처럼 쉽지 않다. 실패한 이유를 생각해 보니 1. 풍선의 크기가 너무 작아서 그런 것으로 보인다. (그래서 16인치(40cm)풍선을 새로 구입했다) 2. 서서히 압력이 줄다 보니 풍선이 먼저 오므라 들면서 생각처럼 삼각플라스크 안으로 빨려 들어가지 않는다. (가장 많이 팔.. 2018. 7. 30.
둥근플라스크를 이용한 기체의 압력 (대기압) 실험 아래 그림처럼 둥근플라스크에 고무관을 연결해서 물에 담그고 둥근플라스 안에 약간의 물을 넣고 가열했다가 식히면 어떻게 될까? 너무 간단한 실험이라 해본 적이 없다. 이번에 신과수 하계연수에서 독일에서 온 안드레아 선생님이 이 실험을 보여줄때만 해도 사실 시큰둥 했다. 저 정도는 한국 교사들도 다 알고 있는데 꼭 해봐야 하나, 당연히 물을 가열하면 수증기로 증발하고 수증기가 공기를 밀어내면서 플라스크 내부는 수증기로 가득 채워지고, 가열을 멈추면 수증기가 응결해서 물방울로 바뀌면서 그 공간을 물이 채우고 들어 오겠지 그런데 둥근플라스크 안에 물이 얼만큼이나 들어올까? (글쎄. 해본적이 없어서 꽤 많이 채우지 않을까? 뭐 이런걸 꼭 해 봐야 하나?) 하지만 실험 시연이 끝나고 많은 반성을 하게 되었다. 언제.. 2018. 7. 21.
생물 분류 프로그램 - 계 수준까지 분류 웹상에서 작동하는 생물분류 프로그램은 아래 링크 참고 http://sciencej.cafe24.com/html5/biologicalclassification/biologicalclassification.html 생물을 5계로 분류하는 프로그램입니다. 위 링크를 보내주고 온라인 과제로 내도 됩니다. 조건에 맞게 분류하게 시켜 보세요. 생물을 5계로 분류하는 프로그램이다. 여러 생물들이 맨 위에 나타나고 학생들과 함께 조건에 맞게 분류하는 프로그램이다. 처음에는 핵의 유무를 기준으로 구분하면서 원핵생물들을 분류하고 그다음에 다세포, 단세포를 기준으로 분류 하면서 원생생물들을 분류한다. 물론 원생생물중에는 미역이나 김처럼 식물계,동물계,균계에 속하지 않는 다세포 생물도 포함된다. 그 다음에는 광합성 여부를 기.. 2018. 7. 13.
헬륨풍선 중간에 떠 있게 하기(부력과 중력의 평형) 헬륨풍선의 부력과 중력을 맞춰 중간에 떠 있게 만드는 가장 고전적인 방법이다. 헬륨풍선은 부력때문에 위로 올라간다. 풍선의 부피가 변하지 않는 한 풍선의 부력도 변하지 않는다고 보면 된다. 그럼 풍선의 무게(중력의 크기)만 부력과 똑같아지게 만들어 주면 중간에 떠 있게 할 수 있는데, 이게 생각보다 쉽지 않다. 그래서 헬륨풍선에 끈을 매달아 간단하게 중력과 부력의 크기를 똑같이 맞출 수 있다. 원리는 간단하다. 헬륨풍선이 위로 올라갈수록 끌고 올라가야 하는 끈이 길어지기 때문에 무게(중력의 크기)는 점점 커지게 된다. 그러다가 부력과 중력이 같아지는 곳에서 멈추게 된다. 가상 프로그램으로 확인해 볼 수 있다. http://sciencelove.com/2274 풍선을 억지로 위로 들었다 놓으면 중력이 더 .. 2018. 6. 10.
헬륨풍선과 작은 종이컵 또는 일회용 스포이트를 이용한 부력 실험 최근에는 일회용 스포이트 대신 소주잔 크기의 종이컵을 사용합니다. 헬륨풍선을 나눠주고 꼭지에 실을 묶게 합니다. 그리고 풍선이 천장위로 날아가도 책상위에 올라가지 않고 손을 뻗어 풍선에 매단 실을 잡을 수 있는 만큼 실을 남기고, 그 끝에 소주잔 크기의 종이컵을 매달게 합니다. 그리고 종이컵에 물을 넣어가며 조절하면 됩니다. 종이컵은 스카치테이프로 손잡이를 만들어 주고, 손잡이에 실을 묶게 하면 됩니다. 본문 아래에 자세하게 설명해 놓았습니다. 참고하세요 ---------------------------------- 헬륨풍선과 일회용스포이트를 이용한 부력과 중력 크기 맞추기 실험이다. 우선 시합동영상을 보자. (녹색 풍선의 역전승) 1. 모둠별로 자리를 배치할때 가장자리로 앉도록 해서 가운데 경기장을 미.. 2018. 6. 5.
부력 가상 실험 - 물에 뜨는 물체 물에 뜨는 물체를 이용해서 부력의 크기를 가상으로 실험해 볼 수 있습니다. 웹에서 직접 실행하려면 아래 링크에서 실행해 볼 수 있습니다. http://sciencej.cafe24.com/html5/Buoyancy/Buoyancy.html 부력의 크기는 물에 잠긴 물체의 부피에 비례합니다. 그리고 중력(무게)이 부력보다 크면 가라앉고, 작으면 떠오르게 됩니다. 학생들이 가장 많이 틀리는 문제 중 하나는 물에 떠있는 물체의 중력과 부력의 관계 입니다. 대부분 물에 떠 있는 물체는 중력보다 부력이 크다고 대답합니다. 정답은 부력과 중력의 크기는 같습니다. 물에 강제로 물체를 집어 넣었을 때는 물에 잠긴 부피가 커져서 부력이 커지는 건데 물에 떠 있는 물체도 부력이 더 크다고 생각하네요. 강제로 물체를 손으로 .. 2018. 6. 1.
진공용기 속 기체의 양에 따른 기체의 부력 실험 공기가 사라지면 기체의 부력이 작아진다는 것을 눈으로 보여주기 위해 개발한 실험이다. 진공용기안에 미세질량이 측정 가능한 양팔저울(http://sciencelove.com/2062)만들고 부피가 큰 스티로폼구를 넣어 양팔저울이 평형이 되게 만든다. 그리고 뚜껑을 덮은 다음 진공용기 안에 공기를 줄여나가면 부피가 큰 스티로폼구에 작용하는 부력이 작아져 스티로폼구 쪽으로 양팔저울이 기울어지게 된다. 부력은 액체뿐 아니라 기체에서도 부피가 클수록 크게 작용한다. 정확하게 말하면 부력의 크기는 물체의 부피만큼의 공기의 무게가 된다. 부력의 방향은 중력의 반대방향이 된다. 아래는 위키 백과사전에 나온 부력에 대한 설명이다. 부력(浮力; 문화어: 뜰힘)은 물체를 액체(기체)에 넣으면 그 물체를 중력에 위로 밀어올리.. 2018. 5. 19.
중력에 의해 지구 중심으로 떨어지는 빗방울 초고속 촬영 중력에 의한 현상중 하나는 빗방울이 아래로 떨어진다는 것이다. 보통 빗방울이 떨어지는 속도가 빨라 눈으로 직접 보기 어렵다. 그래서 갤럭시s9 슈퍼슬로우모션으로 초고속촬영해 보았다. 기상관측이래 5월에 최고로 비가 많이 내렸다는 2018년 5월 17일 폭우속에서 촬영한 영상이다. 빗방우리 차 유리창에 맞고 튕겨나가는 모습도 볼 수 있다. 빗방울이 차유리창에 의해 힘을 받으면 운동방향이 바뀌는 것도 볼 수 있다. 폭우가 내렸기 때문에 와이퍼를 작동시키지 않았을때 유리창에 만들어진 수막에 빗방울이 떨어지면서 파원이 형성되는 것도 볼 수 있었다. 2018. 5. 19.
주사기 이용한 초간단 공기 부력 실험 부력실험을 할때 대부분 물속에서의 부력을 측정해서 보여 준다. 그런데 교과서에 나와 있는 부력에 대한 설명을 보면 부력이란 액체나 기체속에 있는 물체가 중력과 반대방향으로 떠오르려는 힘이라고 한다. 그리고 액체나 기체속에서 잠긴 물체의 부피가 커질수록 부력은 커진다 액체에 대한 실험은 많기 때문에 기체의 부력에 대한 실험을 설계해 보았다. 우선 끝이 막힌 주사기와 주사기를 잡아 늘려서 고정시킬 수 있도록 길이가 다른 나무젓가락들을 준비한다. 처음에 주사기 내부에 15ml 정도 공기를 넣은 이유는 그래야 주사기를 팽창시킬 수 있다. (처음부터 공기가 들어있지 않은 주사기를 이용하면 팽창시키기 어렵다(보일의 법칙 때문)) 그리고 소수점 둘째자리 까지 측정이 가능한 저울을 준비한다.(공기에 의한 부력차이는 워.. 2018. 5. 12.
힘을 변형시킨 스포츠 게임 설계하고 설명하기 활동지 힘 단원에서 창의적인 활동을 할 수 있는 것이 무엇이 있을까 고민을 하다가, 힘을 변형시킨 스포츠 게임을 설계하고 설명하는 활동지를 만들어 보았다. 모둠별로 스포츠경기나 게임을 정해서 우리가 알고 있는 스포츠 경기나 게임에 중력, 탄성력, 마찰력, 부력을 변화시킨다면 경기가 어떻게 달라질지 예측해 보게 한다. 예측결과를 바탕으로 무한한 능력을 가진 초능력자가 되었다고 가정하고 중력, 탄성력, 마찰력, 부력을 증가하거나 감소시켜 더 경기를 더 재미있어 지게 가상으로 만들어 보게 한다. 힘을 변형시킨 경기를 그림으로 표현해 보고, 경기상황을 아나운서가 되어 시합장면을 가상으로 설명해 보게 한다. 학생들이 잘 논의 한다면 다른 친구들이 상상할 수 없는 재미있는 상황을 생각해내서 발표할 수 있을 것이다. 전지를.. 2018. 5. 8.

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