전기와자기

목차

Ⅰ. 실험 내용

● 주제1 - 【자석 놀이】

● 주제2 - 【2】전지와 전구

● 주제3 - (3) 전지 연결하기 ( 전지 끼우개에 끼워 사용)

● 주제4 - < 3. 전기 회로>

● 주제 5 - <4. 전류와 자기장>

● 주제6 - (3)자기장의 세기

Ⅱ. 분석

【1】자석 놀이

【2】전지와 전구

【3】전기 회로

【4】전류와 자기장

Ⅲ. 심화학습

● 빛의 성질

● 굴절의 법칙

● 거울에 의한 상의 작도법

Ⅳ. 반성 및 제언

본문내용

않는 한 빛은 진행해온 경로를 따라 되돌아 간다.
- 광선 독립의 원리 : 여러 방향에서 진행해 온 빛이 한 점에서 만나 교차 되어도 각각의 광선은 다른 광선의 존재에 관계없이 독립적으로 각각의 진행 방향으로 진행한다.
- 광속도 불변의 원리 : 빛의 속도는 움직이는 물체에서 나온 빛이든, 정지하고 있는 광원에서 나온 빛이든, 또는 관측자의 운동상태에 관계없이 항상 일정하다.
- 페르마(Fermat's)의 원리
빛은 진행 시간이 가장 짧은 경로를 택하여 진행한다.
2) 빛의 반사
- 빛의 반사 : 빛이 진행하다가 다른 매질을 만나면 경계면에서 반사가 일어난다.
입사광선과 반사광선은 법선의 양쪽에 있고 두 광선은 법선과 동일 평면내에 있다.
반사의 법칙 : 법선을 기준으로 입사각과 반사각은 같다.
우리가 물체를 볼수 있는 것은 물체에서 반사된 빛이 우리 눈으로 들어오기 때문이다.
- 빛의 반사와 위상변화
소한 매질 -> 밀한 매질로 입사하여 반사시 (고정단에서의 반사)
π
: 위상이 2 만큼 변하여 반사.
밀한 매질 -> 소한 매질로 입사하여 반사시 (자유단에서의 반사)
: 위상이 변하지 않는다.
- 정반사와 난반사 :: 정반사 : 매끄러운 거울면에 평행광선이 입사하면 반사광선도 평행광 선이 된다. 이때에 물체에 상(허상)이 생긴다.
난반사 : 매끄럽지 않은 표면에 빛이 입사하면 빛이 닿은 각각의 입사점에서 반사의 법칙에 따라 반사 하지만 반사된 각각의 광선이 서로다른 방향으로 나아간다. 이때의 반사광선을 산란광 이라한다. 물체를 어느 방향에서도 볼수있는 것은 물체의 표면에서 난반사가 일어나기 때문이다.
3) 빛의 굴절
(2. 굴절의 법칙에서 설명)
● 굴절의 법칙
1) 굴절과 상빛은 투명한 물체를 통과할 수 있는데, 이때 빛의 속력이 느려집니다. 그것은 마치 당신이 물 속으로 걸어 들어갈 때와 같은 현상입니다. 물이 당신을 느려지게 만드는 것이죠. 빛은 공기 중에서 보다 물 속에서는 25% 느려지고, 유리 속에서는 35%가 느려집니다.
당신은 혹시 목욕탕의 물은 항상 실제보다 얕게 보이고, 당신이 목욕탕 물에 서있을 때 다리가 중간에서 휘어져 보인다는 것을 경험한 적이 있습니까? 이러한 현상은 빛이 투명한 어떤 물질에서 다른 투명한 물질로 들어갈 때 휘기 때문입니다.
이러한 효과를 굴절이라고 합니다. 굴절은 빛이 투명한 물질마다 서로 다른 속력으로 움직이기 때문에 일어납니다. 빛은 공기 중에서 1초에 300,000 ㎞(1초에 186,000마일)의 속력으로 움직입니다. 빛이 유리속이나 물 속으로 들어갈 때 속력이 줄어드는데, 이 때 굴절이 일어납니다. 이 굴절은 매우 유용하게 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 안경의 렌즈는 결함이 있는 눈이 정확한 상을 맺도록 눈으로 들어오는 빛의 길을 교정해준다.
2) 스넬의 법칙
빛이 굴절률 n1 인 매질1에서 굴절률 n2 인 매질2로 진행할 때 굴절각과 입사각의 사인값의 비는 항상 일정한데 이값을 매질1에 대한 매질2의 굴절률이라고 합니다.두 매질에 대하여 입사각이 어떠한 값을 갖더라도 sin θ1 / sin θ2의 값은 항상 일정한 값을 나타내는데 이것이 바로 스넬의 법칙입니다.
Snell's Law :
또는 n1 sin θ1 = n2 sin θ2 으로 표시할 수 있습니다.
● 거울에 의한 상의 작도법
거울면이 평면이 아닌 둥근 형태의 거울을 구면 거울이라 하며 오목 거울과 볼록 거울이 있다. 오목 거울은 빛을 모으고, 볼록 거울은 빛을 흩어지게 하는 성질이 있다. 오목 거울에 거울 축과 평행한 빛이 입사하면 반사 광선은 모두 한 점에 모이는 데, 이 점을 초점이라고 한다. 볼록 거울에 거울 축과 평행한 빛이 입사하면 반사 광선은 거울 뒤의 한 점에서 나온 것처럼 흩어진다. 이 점을 허초점이라고 한다.
- 오목 거울에 의한 상 : 그림 (a)와 그림 (b) : 실물보다 큰 실상, 실물보다 작은 실상 실물과 같은 크기의 실상, 실물보다 큰 허상이 맺힌다.
오목 거울에 의한 상의 작도
① 거울 축에 평행하게 입사한 빛은 반사 후 초점을 지나고, 반대로 초점을 지나는 광선은 반사 후 거울 축에 나란하게 진행한다.
② 구심을 지나는 광선은 반사 후 되돌아간다.
③ 거울의 중심을 지나는 광선은 입사각과 같은 각으로 반사한다.
- 볼록 거울에 의한 상 : 그림 (c) : 항상 축소된 정립 허상이 생긴다.
볼록 거울에 의한 상의 작도
① 거울 축에 평행하게 입사한 빛은 반사 후 허초점에서 나온 것처럼 진행하고, 허초점을 향하여 입사한 빛은 거울 축에 평행하게 진행한다. ② 구심을 지나는 광선은 반사 후 되돌아간다.
③ 거울의 중심을 지나는 광선은 입사각과 같은 각으로 반사한다.
Ⅳ. 반성 및 제언
이번 실험은 분량도 많고 까다로운 내용이었다. 자석 놀이부터 자기장의 세기까지 직접 조원들끼리 해보며 다시 초등학생 본연의 마음으로 돌아가는 듯 했다. 특히 여러 가지 전기회로에서 이 회로에는 당연히 불이 들어올 것이라고 생각했는데 불이 들어오지 않는 상황들도 벌어졌다. 예상이 빗나갈 수록 나의 실험 열정은 더욱 깊어 진거 같다. ^^;; 어떤 것은 모든 실험이 끝난 후 그냥 해보았는데 생각해서 쓴 것과 다른 결과가 나와 실망도 참 많이 했다. 처음에서 실험이 잘못된 것 인줄 알고 연결된 전선을 하나하나 다시 확인하고 하나씩 연결해 가면서 전구에 불이 들어오는 것을 확인하면서 여기까지는 실험이 잘 되었다는 것을 확인하며 연결했는데 결과는 역시 불이 들어오지 않는다는 것이었다. 내가 이론적으로 잘못 알고 있었다는 것을 깨달았고 설명만 듣는 것 보다 직접 실험을 통해 결과를 확인할 수 있어서 내가 잘못알고 있었다는 것을 알고 생각을 바꿀 수 있는 시간이었다. 만약 실험을 해보지 않았을 때 다른 사람이 나에게 불이 들어오지 않는다고 설명만 했다면 당연히 믿지 않고 내 생각을 고집했을 텐데 직접 실험을 해보고 결과를 알아볼 수 있어서 좋았다.
초등학교 현장에서 아이들에게 이 부분을 가르칠 때 교과서에 나온 것을 보고 왜 모르냐고 하면서 암기식으로 수업하기 보다는 실험을 통해 아이들이 직접 깨닫게 하는 것을 좋을 것 같다는 생각이 들었다.

키워드

교육관련,   교육과정,   초등,   레포트,   실험,   분석,   요약정리