🎈 🧤 ⚡

지지직의
정체

문지르면 나타나는 전기 — 마찰 전기와 전기력 ⚡

⏱️ 45분 📘 VII. 전기와 자기 · 1. 전기의 발생 ①

💡 학습 단계 안내

  1. 1
    현상 보기 — 설명은 잠깐 미뤄 두고 먼저 보기
  2. 2
    까닭 묻기 — 밀어냈다가 끌어당기는 이유가 뭘까
  3. 3
    모형으로 설명하기 — 원자 그림으로 풀어 보기
  4. 4
    적용하기 — 생활 속 마찰 전기, 그리고 첫 번째 단서
  5. 5
    확인하기 — 배운 것 점검하기
  6. +
    더 알아보기 — 겨울에 정전기가 더 잘 생기는 까닭
진행 상황은 이 기기에 자동 저장돼요 · 왼쪽 위 제목을 누르면 이 화면으로 돌아옵니다
0%

남은 활동

STEP 1현상 보기 · 설명은 잠깐 미뤄 두고

겨울마다 나는 그 소리,
'지지직'의 정체는?

겨울철 친구와 닿는 순간 '앗 따가!' 했던 적 있나요? 스웨터를 벗다가 머리카락이 쭈뼛 선 적은요? 그때 전기가 어디선가 새로 생긴 걸까요? 오늘 그 소리의 정체를 끝까지 추적해 봅니다. 다만 설명은 잠깐 미뤄 두고, 일어난 일부터 봅시다.

겨울철 정전기전기가 새로 생겼나?일어난 일부터
🎬 오늘의 시작 — 승재쌤이 직접 해 봤습니다

👀 손을 대지 않았는데 왜 움직일까? 마술이 아니라면, 무엇이 밀고 당긴 걸까?
영상이 안 보이면 인터넷 연결을 확인하세요 · 유튜브에서 바로 보기 →

👀 이런 적, 있나요?

겨울이면 흔한 일들입니다. 내가 직접 겪어 본 것을 눌러 보세요.

하나라도 겪어 봤다면, 오늘 배울 내용을 이미 몸으로 겪어 본 셈입니다.

💬
도입 들어가기 — 손을 들어 개수를 세어 보세요. 거의 전원이 손을 듭니다. 여기서 설명을 시작하지 마세요. "왜 그럴까"는 2단계에서 학생이 스스로 묻게 하는 것이 이 차시의 설계입니다.

🔎 네 가지의 공통점 찾기

🎬 이런 것도 마찰 전기

👀 무엇을 무엇에 문질렀을까? 그리고 그 뒤에 무슨 일이 일어났을까?
인스타그램이 막혀 있으면 화면이 비어 보입니다 · 인스타그램에서 바로 보기 →

🎬 고양이도 피카츄가 된다

👀 털을 문지르면 왜 이렇게 될까? 겨울에 더 심한 까닭도 생각해 보자.
영상이 안 보이면 인터넷 연결을 확인하세요 · 유튜브에서 바로 보기 →

네 장면에는 똑같은 조건이 숨어 있습니다. 힌트는 세 가지예요.

① 그 직전에 문지르거나 스치는 일이 있었다 ② 대체로 건조한 날이다 ③ 결과는 붙거나, 서거나, 찌릿하다

종류가 다른 두 물체가 마찰하여 발생하는 전기 — 이 공통점에 붙은 이름이  입니다. 이름은 여기까지만 — 정작 무슨 일이 일어난 것인지는 2·3단계에서 밝힙니다.

다른 두 물체 마찰마찰 전기무슨 일이 일어났나 → 2·3단계

🧪 교실에서 해 보기 — 밀어내는 힘을 눈으로

준비물은 문구점에서 다 구합니다 · 건조한 날일수록 잘 됩니다실험 이름을 누르면 준비물과 방법이 펼쳐집니다.

1

공중에 뜨는 비닐끈 해파리

교실에서 직접
🧰 준비물 · 얇은 비닐 끈(농사용) 30cm, PVC 파이프 또는 긴 풍선, 털옷·모직 천
  1. 비닐 끈을 여러 가닥으로 잘게 찢어 한쪽 끝을 묶습니다. 술 모양이 될수록 좋아요.
  2. 파이프를 털옷에 30번쯤 세게 문지릅니다.
  3. 끈 뭉치도 파이프로 여러 번 훑어 같은 전하를 줍니다.
  4. 뭉치를 위로 던지고, 그 아래에서 파이프를 이리저리 움직여 보세요.

👀 여기를 보세요 — 뭉치가 활짝 펼쳐진 채 공중에 떠서 파이프를 피해 다닙니다. 가닥이 오므라들지 않는 것도 눈여겨보세요.

왜 그럴까?
파이프와 끈 뭉치가 같은 종류의 전하를 띠고 있어 서로 밀어냅니다. 이 미는 힘이 중력과 맞서기 때문에 뭉치가 떠 있는 거예요.
가닥이 활짝 펼쳐지는 것도 같은 이유입니다 — 가닥끼리도 서로 같은 전하라 최대한 멀어지려 하죠. 해파리 모양 자체가 "같은 전하는 밀어낸다"의 증거인 셈입니다.

💡실패하면 십중팔구 습도 탓입니다. 드라이기로 끈과 파이프를 데워 말린 뒤 다시 해 보세요.

2

휘어지는 물줄기

교실에서 직접
🧰 준비물 · 플라스틱 자 또는 빗, 수도꼭지(과학실 싱크대면 충분)
  1. 물을 실처럼 가늘게, 끊기지 않을 만큼만 틉니다.
  2. 자를 머리카락이나 털옷에 20번쯤 문지릅니다.
  3. 물줄기 옆 1~2 cm까지 천천히 가까이 가져갑니다.

👀 여기를 보세요 — 물줄기가 자 쪽으로 휘어집니다. 자가 물에 닿는 순간 효과가 사라지는 것도 확인해 보세요.

왜 그럴까?
여기서 중요한 건 물은 대전되지 않았다는 점입니다. 그런데도 끌려왔어요.
물 분자는 한쪽이 (+)를 띠고 반대쪽이 (−)를 띤 모양입니다. 대전체가 가까이 오면 물 분자들이 방향을 돌려 반대 전하 쪽을 대전체로 향하게 하죠. 그러면 끌어당기는 힘이 미는 힘보다 조금 더 커서, 전체적으로 끌려옵니다.
중성인 물체도 끌려온다 — 이게 바로 다음 시간에 배울 정전기 유도의 예고편입니다.

💡물줄기가 굵으면 잘 안 휩니다. "실"이라고 부를 수 있을 만큼 가늘게 트는 게 성공의 열쇠.

오늘의 목표

이번 시간이 끝나면 이걸 할 수 있다

1
마찰 전기 현상을 관찰하고, 전기력으로 설명할 수 있다.
언제 밀어내고 언제 끌어당기는지까지.
2
물체가 전기를 띠는 까닭을 원자 모형으로 설명할 수 있다.
전자가 어디로 갔는지 직접 옮겨 보면서.
핵심어 · 마찰 전기전기력 대전 · 대전체전자의 이동
STEP 2까닭 묻기 · 무엇이 옮겨 갔을까?

털가죽으로 고무풍선을 문질러 봅시다

「해 보기」입니다. 순서대로 해 보고, 일어난 일을 그대로 관찰합니다. 질문은 그 다음이에요.

🧤 실험 순서
  1. 털가죽으로 고무풍선 두 개를 각각 문지른다.
  2. 한 고무풍선을 스탠드에 매단 다음, 다른 고무풍선을 가까이 한다.
  3. 이번에는 방금 그 털가죽을 매달린 고무풍선에 가까이 한다.
💬
중단원 지도상의 유의점 — ① 마찰시킨 고무풍선을 바닥에 내려놓으면 쉽게 중성 상태로 돌아갑니다. 모둠원이 들고 있는 상태로 관찰하게 하세요. ② 털가죽 대신 헝겊·부직포도 됩니다. ③ 전하의 이동은 눈에 보이지 않으므로 실험을 먼저 하고 원자 모형은 3단계에서 다룹니다. 순서를 바꾸지 마세요.
🔭 관찰 — 매달린 풍선은 어떻게 움직일까

🎈 마찰 전기 관찰대

버튼을 누르면 그 장면이 그대로 재생됩니다. 두 장면을 모두 보고, 차이를 눈으로 확인하세요.

밀어냄 끌어당김 매단 고무풍선 다른 고무풍선 털가죽 아래 버튼을 눌러 장면을 재생해 보세요

🎬 장면 고르기

두 버튼을 모두 눌러 두 장면을 비교해 보세요.

📋 관찰 기록표

장면을 재생하면 그 줄이 저절로 채워집니다. 두 줄을 나란히 놓고 무엇이 같고 무엇이 달랐는지 보세요.

장면 재생표 자동 기록같은 점 · 다른 점?
장면가까이 한 물체매달린 고무풍선은두 물체 사이 힘의 방향
다른 고무풍선
털가죽 → 풍선

📌화면은 실제 실험을 단순하게 옮긴 것입니다. 실제 풍선은 천천히 흔들리며 움직여요. 진짜 실험을 꼭 해 보세요. 이 화면은 예습·복습용입니다.

💬
해 보기 모범 답안 — 다른 고무풍선을 가까이 할 때는 그 풍선에서 먼 방향으로 밀려나고, 털가죽을 가까이 할 때는 털가죽에 가까운 방향으로 끌려옵니다. 두 장면을 칠판에 나란히 그려 두고 다음 카드의 질문으로 넘어가세요.

🤔 그래서, 오늘의 질문

같은 털가죽으로 문질렀는데, 왜 한 번은 밀어내고 한 번은 끌어당길까요?

✔ 저장됨

이 질문의 답은 3단계에서 원자 그림으로 풀립니다. 지금 쓴 문장을 그때 다시 읽어 보세요. 얼마나 가까웠는지 알게 될 거예요.

내 문장 남기기3단계에서 다시 읽기
💬
교실 연결 — 여기서 설명하지 마세요. 두세 명만 읽게 하고 판단 없이 칠판에 옮겨 적습니다. 3단계 전자 옮기기 장치를 다 돌린 뒤 이 문장들로 돌아오면 학생 스스로 자기 설명을 고칩니다.

⚡ 여기까지는 이름을 붙이고 갑시다 — 전기력

물체를 마찰하여 전기를 띠면 물체 사이에 힘이 작용합니다. 이렇게 전기를 띤 두 물체 사이에 작용하는 힘전기력이라고 해요. 전기력의 방향에는 규칙이 있습니다.

전기 띤 두 물체 사이의 힘전기력방향 규칙은?
+ +
(+)(+)
같은 종류 → 밀어낸다
(−)(−)
같은 종류 → 밀어낸다
+
(+)(−)
다른 종류 → 끌어당긴다

이 규칙을 관찰대에 대 보면 — 밀어냈던 풍선 ↔ 풍선 의 전하를, 끌어당겼던 털가죽 ↔ 풍선 의 전하를 띠고 있었다는 뜻입니다. 그런데 무엇이 (+)이고 무엇이 (−)일까요? 그리고 애초에 그 전하는 어디서 왔을까요? → 3단계.

💬
차시 지도상의 유의점 — 전기력·대전·대전체는 학생이 처음 접하는 용어입니다. 용어를 주고 끝내지 말고, 관찰한 두 장면을 이 용어로 말해 보게 하세요. 같은 물체끼리 마찰하는 경우는 다루지 않습니다.
STEP 3모형으로 설명하기 · 원자 그림으로 풀어 보기

옮겨 간 것은 '전자'입니다

모든 물체는 원자로 되어 있습니다. 원자는 (+)전하를 띤 원자핵(−)전하를 띤 전자로 이루어져 있고, 둘의 양이 같아서 원자는 전기를 띠지 않습니다. 그래서 원자로 이루어진 물체도 원래는 전기를 띠지 않아요. 그럼 문지르면 무슨 일이 일어날까요? 직접 옮겨 봅시다.

원자 = 원자핵(+) + 전자(−)양이 같다원자는 전기를 안 띤다문지르면?

🔬 그 전에 — 원자 속을 들여다봅시다

전자가 옮겨 갈 수 있는지 알려면, 원자 하나를 크게 키워 봐야 합니다. 가운데 원자핵은 무겁고 제자리, 둘레의 전자는 가볍고 자유롭게 돌아다닙니다. 둘 사이에는 서로 잡아당기는 힘이 있어요.

원자핵 — 무겁다 · 고정전자 — 가볍다 · 자유둘 사이 잡아당기는 힘

🎛️ 원자 관측기

원자핵의 질량
약 1837
전자의 질량
1 (기준)

⚖️수소 원자 기준 — 원자핵(양성자)이 전자보다 약 1837배 무겁습니다. 씨름 선수와 좁쌀 한 알 정도의 차이예요. 그래서 무거운 원자핵은 못 움직이고, 가벼운 전자만 옮겨 다닙니다.

전자가 원자핵 둘레를 자유롭게 돌아다닙니다. 하지만 멀리 도망가지는 못해요 — 잡아당기는 힘에 붙잡혀 있거든요.
💬
이야기 각본 — ① "전자는 이렇게 자유롭게 돌아다닙니다." ② "그런데 원자핵과 전자 사이엔 서로 잡아당기는 힘이 있어요. 그래서 멀리는 못 가죠." ③ 「이웃 원자 데려오기」 → "전자 입장에선 옆에 다른 원자핵이 나타난 겁니다. 언제든 바람필 준비가 돼 있어요." ④ 「더 매력적으로」 → "조금이라도 더 세게 잡아당기는 원자핵을 만나면 미련 없이 갈아탑니다." ⑤ 그대로 아래 전자 옮기기로 연결 — 문지르는 건 두 물체를 바짝 만나게 해 주는 일입니다.

⚡ 전자 옮기기 — 수건으로 고무풍선 문지르기

버튼을 누를 때마다 전자가 한 개씩 수건에서 고무풍선으로 건너갑니다. 숫자 세 개를 눈으로 따라가 보세요.

누를 때마다 전자 1개수건 → 고무풍선숫자 세 개 따라가기
전자 이동 수건 고무풍선 + + + + + + + + + 원자핵 — 제자리에 고정 전자 — 이것만 옮겨 갑니다

🎛️ 전자 옮기기

🧻 수건이 띠는 전하
중성
🎈 고무풍선이 띠는 전하
중성
수건의 전자 수
4
고무풍선의 전자 수
4
전자 총 개수
8
지금은 둘 다 전기를 띠지 않습니다. 각 물체에서 (+)의 수와 (−)의 수가 같으니까요.

📋 옮긴 전자 수 ↔ 각 물체의 전하

전자를 옮길 때마다 📌 지금 상태 기록을 눌러 표에 한 줄씩 쌓아 보세요. 옮긴 개수가 달라지면 무엇이 같이 달라지고, 무엇이 끝까지 안 변하는지 보입니다.

옮길 때마다 📌 기록같이 변하는 것? 안 변하는 것?
옮긴 전자 수수건의 전자 수고무풍선의 전자 수수건이 띠는 전하고무풍선이 띠는 전하전자 총 개수
아직 기록이 없어요. 위 버튼을 눌러 첫 줄을 남겨 보세요.

🔍 표에서 규칙 찾기

표를 보니 어떤 규칙이 보이나요? 변한 것끝까지 변하지 않은 것을 각각 한 가지씩 써 보세요.

✔ 저장됨
✍️ 모범 답안
옮긴 전자 수가 1개씩 늘어날 때마다 수건의 전자 수는 1개씩 줄고, 고무풍선의 전자 수는 1개씩 늘어난다. 그래서 전자를 잃은 수건은 (+)전하를, 전자를 얻은 고무풍선은 (−)전하를 띤다. 그런데 전자 총 개수는 8개로 끝까지 변하지 않는다. 즉 마찰로 전기가 새로 만들어진 것이 아니라, 원래 있던 전자가 한쪽에서 다른 쪽으로 옮겨 갔을 뿐이다.

📌실제 물체에는 원자가 셀 수 없이 많고 전자도 훨씬 많습니다. 그림에서는 원자 4개씩만 그렸어요. 개수는 실제 값이 아니라 관계를 보기 위한 것입니다.

💬
여기가 이 차시의 핵심입니다 — ① 전자를 옮기는 동안 "원자핵은 움직였나요?"를 계속 물으세요. ② 4번 다 옮긴 뒤 전자 총 개수 8을 손가락으로 짚어 주세요. 제목이 여기서 회수됩니다 — '지지직의 정체'는 새로 생긴 전기가 아니라 옮겨 간 전자입니다. ③ 그다음 2단계에 학생이 쓴 문장으로 돌아가 스스로 고치게 하세요.

🍽️ 비유로 다시 보기 — 두 음식점과 손님

방금 본 것을 조금 다른 그림으로 옮겨 볼까요? 나란히 붙어 있는 두 음식점을 떠올려 봅시다. A식당보다 B식당이 손님을 더 잘 붙잡는 가게라면, 두 가게가 이어졌을 때 손님 일부가 B식당 쪽으로 옮겨 갈 수 있어요. 마찰 전기도 똑같습니다. 두 물질은 전자를 붙잡는 정도가 서로 달라서, 맞닿으면 전자 일부가 한쪽으로 옮겨 갑니다.

붙잡는 정도가 다르다맞닿으면 일부가 이동마찰은 이동 기회를 늘린다
비유 속 표현실제 과학 개념
식당물질(물체)
손님전자 — (−)전하를 띤다
손님을 붙잡아 두는 정도전자를 붙잡는 정도 — 물질마다 다르다
손님이 A식당에서 B식당으로 이동전자가 한 물질에서 다른 물질로 이동
손님을 잃은 A식당 → '(+) 분위기'전자를 잃은 물체 → (+)전하로 대전
손님이 늘어난 B식당 → '(−) 분위기'전자를 얻은 물체 → (−)전하로 대전

가장 중요한 대목은 이것입니다 — 가게를 문지른다고 손님이 새로 생기지는 않습니다. 원래 있던 손님이 옆 가게로 옮겨 갔을 뿐이에요. 마찰은 손님을 만들어 내는 일이 아니라, 두 가게가 여러 번, 넓게 맞닿게 해서 옮겨 갈 기회를 늘리는 일입니다.

⚠️
이렇게 생각하면 곤란해요 — "B식당이 더 맛있어서 손님이 스스로 골라 간다"는 식으로 읽으면 안 됩니다. 그러면 전자가 목적을 가지고 움직인다고 오해하게 돼요. 손님은 가고 싶어서 가는 것이 아니라, 더 세게 붙잡는 쪽에 붙들리는 것입니다.

📌비유는 이해를 돕는 사다리일 뿐, 실제 현상과 완전히 같지는 않습니다. 답을 쓸 때는 반드시 전자·대전·전하라는 과학 용어로 쓰세요.

💬
이야기 각본 — ① 그림 ①을 가리키며 "손님은 원래부터 두 가게에 있었어요." ② ②를 보며 "두 가게가 붙으면? 더 잘 붙잡는 쪽으로 일부가 넘어갑니다." ③ ③에서 "그럼 문지르는 건 뭘 하는 걸까요?" → "손님을 만드는 게 아니라 만날 기회를 늘리는 것" ④ 대응표로 과학 용어 환산 ⑤ 마지막에 의인화 주의를 꼭 짚어 주세요 — "가고 싶어서 가는 게 아니라 붙들리는 겁니다."

🙋 더 궁금해요 — 이런 질문, 훌륭합니다

답을 먼저 보지 말고, 위의 전자 옮기기 장치와 오늘 배운 것으로 먼저 추리해 보세요. 모둠에서 이야기한 뒤 답을 열어 보는 겁니다.

먼저 추리모둠 이야기답 열어 보기
Q1. 대전된 전하는 계속 그대로일까?
💭 힌트 — 풍선을 벽에 붙여 두면 며칠 뒤에도 붙어 있을까요? 겨울과 여름의 정전기 차이도 떠올려 보세요.
Q2. 왜 전자를 빼앗기는 애와 뺏어가는 애가 정해져 있을까?
💭 힌트 — 줄다리기에서 이기는 쪽이 정해져 있다면, 두 팀의 무엇이 달랐던 걸까요?
Q3. 수건에서 고무풍선으로 전자가 이동하면, 수건 속 원자는 양이온이 되고 고무풍선 원자는 음이온이 되는 걸까?
💭 힌트 — 전자 옮기기 그림에서 전자를 잃은 원자 하나만 확대해서 본다면?
💬
운영 — 이 세 질문은 학생 입에서 실제로 나오는 질문들입니다. 질문이 나오면 그 자리에서 이 카드를 열고, 안 나오면 마무리 전에 "혹시 이런 게 궁금하지 않았어?"로 던져 주세요. Q3은 훌륭한 직관을 칭찬하는 게 포인트입니다.

⚠️ 여기서 자주 어긋납니다

⚠️
오해 ① — "(−)전하로 대전된 물체 안에는 (−)전하만 있다."
아닙니다. (+)전하를 띤 원자핵은 그대로 있습니다. 전자를 얻어서 (−)의 양이 (+)의 양보다 많아졌을 뿐이에요. 그래서 (−)전하를 띱니다.
⚠️
오해 ② — "마찰하면 전기가 새로 만들어진다."
아닙니다. 전자는 새로 생기지 않습니다. 한 물체에 있던 전자의 일부가 다른 물체로 옮겨 갈 뿐이에요. 위 장치에서 전자 총 개수가 끝까지 8개 그대로였던 것이 그 뜻입니다.
⚠️
오해 ③ — "원자핵도 같이 옮겨 간다."
아닙니다. 움직이는 것은 전자뿐입니다. 원자핵은 제자리에 있어요. 그래서 전자를 잃은 쪽에 (+)가 남는 겁니다.
💬
오개념 지도(교과서 명시) — 마찰 전기는 전자가 만들어져서가 아니라 전자의 일부가 이동해서 생긴다는 점, 그리고 (−)로 대전된 물체도 (+)전하량을 그대로 가지고 있다는 점을 반드시 짚어 주세요. 학생 답안에서 "(-)만 있다", "전기가 생겼다"는 표현이 나오면 위 장치를 다시 켜서 숫자로 반박하게 합니다.

오늘의 용어 네 개

설명을 먼저 읽고 이름을 떠올린 뒤 빈칸을 누르세요.

 
종류가 다른 두 물체가 마찰하여 발생하는 전기.
 
물체가 (+)전하나 (−)전하를 띠는 현상.
 
대전된 물체. 즉 전기를 띤 물체.
 
전기를 띤 두 물체 사이에 작용하는 힘.
마찰한 뒤전자는그래서 띠는 전하
고무풍선  
수건  
✅ 용어와 정리표를 다 채웠어요!

2단계의 질문에 이제 답할 수 있습니다. 문지른 두 풍선은 둘 다 (−) — 같은 종류라 밀어냈고, 털가죽은 (+), 풍선은 (−) — 다른 종류라 끌어당겼습니다.

풍선 둘 다 (−)밀어냄털가죽 (+) · 풍선 (−)끌어당김

🔬 가상실험실에서 더 해 보기

직접 조작해 보면 훨씬 잘 보입니다. 새 창에서 열려요.

🧪 마찰 전기 (자바실험실) 두 물체를 골라 문질러 보고, 전자가 어느 쪽으로 옮겨 가 각각 어떤 전하를 띠는지 확인해 보세요. 🎈 풍선과 정전기 (PhET) 풍선을 스웨터에 문질러 전자를 옮긴 뒤, 벽이나 다른 풍선에 가까이 하면 어느 쪽으로 힘을 받는지 볼 수 있어요.

두 시뮬레이터 모두 원자핵은 제자리, 전자만 이동합니다. 옮겨 간 전자의 개수를 세어 보면 위 장치와 똑같은 이야기가 보여요.

원자핵은 제자리전자만 이동
✍️ 빈칸을 눌러 확인 — 먼저 머릿속으로 답한 뒤에

두 물체를 서로 마찰하면 한 물체에서 다른 물체로  가 이동한다.

전자를 잃은 물체는  를 띠고, 전자를 얻은 물체는  를 띤다.

이처럼 물체가 전기를 띠는 현상을  이라 하고, 대전된 물체를  라고 한다.

종류가 다른 두 물체가 마찰하여 발생하는 전기를  라고 한다.

전기를 띤 두 물체 사이에 작용하는 힘을  이라고 한다.

전기력은 같은 종류의 전하 사이에는 서로   방향으로, 다른 종류의 전하 사이에는 서로   방향으로 작용한다.

마찰할 때 이동하는 것은 전자뿐이고,  은 이동하지 않는다.

✅ 이 문단은 다 채웠어요!

빈칸을 그냥 눌러 답만 보면 남지 않아요. 소리 내어 답해 보고 누르세요.

STEP 4적용하기 · 그래서 이런 일이

이제 1단계의 그 장면들이 풀립니다

문지르거나 스치면 전자가 옮겨 가고, 두 물체는 서로 다른 전하를 띠게 됩니다. 그러면 끌어당기는 전기력이 작용하죠. 생활 속 사례로 확인해 봅시다.

문지름전자 이동서로 다른 전하끌어당김

🧲 생활 속 마찰 전기

🧥 패딩을 벗을 때 '지지직'
벗는 동안 옷과 머리카락이 서로 마찰합니다. 그때 한쪽이 전자를 잃고 다른 쪽이 얻어 다른 종류의 전하를 띠게 되고, 머리카락이 옷 쪽으로 딸려 올라가요.
🖥️ 마른 걸레로 닦은 화면에 먼지가 다시
모니터나 TV 화면을 마른 천으로 닦으면 화면이 대전체가 됩니다. 그래서 방금 닦았는데도 먼지가 금세 다시 달라붙어요. 깨끗해 보이려다 되레 먼지를 부른 셈이죠. 그런데 먼지 쪽은 문지른 적이 없죠? 이 한 칸은 아래에서 다시 이야기합니다.
📦 택배 완충재가 손에 착
비닐이나 뽁뽁이를 뜯을 때도 두 면이 스치며 전자가 옮겨 갑니다. 손과 비닐이 다른 전하를 띠어 끌어당기는 전기력이 작용해요. 털어도 잘 안 떨어지는 이유입니다.

패딩과 택배 완충재는 구조가 똑같습니다 — ① 마찰 → ②   → ③ 서로   → ④ 끌어당기는 전기력. 두 물체가 서로 문질러졌을 때 이 네 칸으로 풀립니다. 그런데 화면에 다시 붙는 먼지는 ①번 칸이 비어 있습니다. 먼지는 아무도 문지르지 않았으니까요. 바로 아래에서 이어집니다.

🎬 정전기를 아주 많이 모으면?

👀 번개도 결국 같은 원리입니다. 규모만 어마어마하게 커진 것.
영상이 안 보이면 인터넷 연결을 확인하세요 · 유튜브에서 바로 보기 →

🤔 생각해 보기 사고력

플라스틱 빗으로 머리를 빗으면 머리카락이 빗에 달라붙습니다. 그 까닭을 마찰 전기와 관련지어 설명해 보세요.

빗 → 머리카락 달라붙음왜? 마찰 전기로 설명하기
✔ 저장됨
✍️ 모범 답안
플라스틱 빗과 머리카락을 서로 마찰하면 한 물체에서 다른 물체로 전자가 이동하여 두 물체가 서로 다른 종류의 전하를 띠게 된다. 서로 다른 종류의 전하를 띠는 두 물체 사이에는 끌어당기는 전기력이 작용하므로 머리카락이 빗에 달라붙는다.
💬
채점 포인트 — ① 전자의 이동을 썼는가 ② 서로 다른 종류의 전하를 썼는가 ③ 끌어당기는 전기력을 썼는가. 세 요소가 다 있어야 완전한 답입니다. "정전기 때문에"만 쓴 답은 ①②③이 모두 빠진 것이니 되돌려 보내세요.

🎲 한 문제 더 사고력

같은 개념, 다른 상황입니다. 먼저 자기 문장으로 말해 보거나 공책에 쓴 뒤, 모범 답안을 여세요.

Q1. 겨울철 주유소에는 "기름을 넣기 전에 이 패드를 맨손으로 먼저 만지세요"라는 정전기 방지 패드가 있습니다. 이 패드를 만지는 행동이 무엇을 막기 위한 것인지, 마찰 전기와 관련지어 설명해 보세요.

✍️ 모범 답안 보기
겨울철 건조한 날에는 옷과 몸이 마찰하며 몸에 전하가 쌓입니다(대전). 이 상태로 주유기를 잡으면 쌓여 있던 전하가 한꺼번에 이동하며 불꽃이 튈 수 있고, 기름에서 나온 증기에 불이 붙을 위험이 있어요. 패드를 먼저 만지면 몸에 쌓인 전하가 미리 빠져나가 안전해집니다.

Q2. 미끄럼틀 정전기도, 스웨터를 벗을 때 나는 지지직 소리도 비 오는 날에는 잘 생기지 않습니다. 그 까닭을 설명해 보세요.

✍️ 모범 답안 보기
공기 중에 수분이 많으면 마찰로 생긴 전하가 물기를 따라 계속 빠져나가 물체에 쌓이지 못합니다. 마찰 전기 현상은 전하가 쌓여야 나타나므로, 습한 날에는 문질러도 현상이 잘 보이지 않아요. 정전기 실험을 건조한 겨울에 하는 까닭이기도 합니다.
🧩 첫 번째 블록 · 단서 ①을 얻었다

중단원 질문은 이것이었습니다 — "공기 청정기의 필터에 미세 먼지가 달라붙는 까닭은 무엇일까?"

오늘 얻은 단서는 여기까지입니다.
대전된 공기 청정기 필터와 미세 먼지 사이에 작용하는 힘은 「전기력」이다.

그런데 이상하지 않나요? 먼지는 아무도 문지른 적이 없습니다. 문지르지 않았으면 전기를 안 띠어야 하고, 전기를 안 띠면 전기력도 못 받을 텐데요. 이 구멍을 메우는 것이 다음 차시입니다.

💬
지도 방향 — 첫 번째 블록 질문의 첫 번째 단서입니다. "대전된 물체는 주변에 전기력을 작용한다"까지만 확정하고, 답을 완성하지 마세요. 2차시(정전기 유도)에서 단서 ②를 얻어 학생이 직접 최종 답을 쓰게 됩니다.
🥫 2차시 · 문지르지 않은 캔은 왜 끌려올까 가까이만 해도 나타나는 전기 — 정전기 유도
STEP 5확인하기 · 형성평가

배운 것을 확인해 봅시다

점수에 들어가지 않습니다. 어디가 헷갈리는지 찾는 게 목적이에요.

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점수0
문항0/0

준비됐나요? 5문항입니다.

수업 시간에는 필수부터 — 필수·심화는 하트가 닳지 않아요. 도전 모드는 전체 문항을 하트 3개로 달립니다.

🥉첫 정답
🥈절반 돌파
🥇전부 정답
정리학습지 순서대로 · 빈칸 채우기

오늘 배운 개념, 빈칸으로 확인

학습지에 적은 순서 그대로입니다. 빈칸을 눌러서 답을 확인하거나, 🎤 음성으로 답하기를 켜고 소리 내어 말하면 저절로 채워집니다.

📄 1차시 학습지 내려받기 종이 학습지가 없거나 결석했다면 여기서 받으세요 · 새 창에서 열립니다
마이크를 켜면 여기에 들린 말이 표시됩니다 0 / 0
🎬 2600년 전에도 이걸 알고 있었다

👀 호박(보석)을 문지르면 무슨 일이 일어났을까? 그때 사람들은 이걸 무엇이라 불렀을까?
영상이 안 보이면 인터넷 연결을 확인하세요 · 유튜브에서 바로 보기 →

🎬 수천 년 동안 아무도 몰랐던 것

👀 왜 어떤 물체가 전자를 더 잘 빼앗는지 — 그 답은 최근에야 밝혀졌습니다.
영상이 안 보이면 인터넷 연결을 확인하세요 · 유튜브에서 바로 보기 →

💬
이렇게 쓰세요 — ① 학습지를 덮게 하고 이 탭을 띄웁니다. ② 한 명씩 지목해 소리 내어 답하게 하면 마이크가 알아듣고 칸이 채워집니다. ③ 못 알아들으면 옆의 입력칸에 타이핑하거나 빈칸을 눌러 넘어가세요.
마이크는 크롬·엣지에서만 되고 인터넷이 필요합니다. 안 되는 환경이면 빈칸 클릭만으로도 수업이 굴러갑니다.

📌말하기가 어려운 학생에게 억지로 시키지 마세요. 입력칸과 클릭이 언제나 대안입니다.

선택더 알아보기 · 시험에 나오지 않습니다

겨울에 유독 찌릿한 이유, 그리고 못 외워도 되는 이야기

여기서부터는 교과서 밖 이야기입니다. 시험에 나오지 않아요. 외우지 말고 그냥 읽어 보세요.

🧪 집에서 해 보기 — 전기력으로 골라내기

오늘 배운 힘이 공장에서도 똑같이 쓰입니다실험 이름을 누르면 준비물과 방법이 펼쳐집니다.

3

후추와 소금 골라내기

교실에서 직접
🧰 준비물 · 소금, 후춧가루, 플라스틱 숟가락(또는 풍선), 접시
  1. 접시에 소금과 후춧가루를 골고루 섞습니다.
  2. 숟가락을 털옷에 문지릅니다.
  3. 섞인 가루 3 cm 위에서 천천히 지나가 보세요.
  4. 높이를 조금씩 낮추면서 다시 지나갑니다.

👀 여기를 보세요 — 가벼운 후추가 먼저 튀어 올라 붙습니다. 더 낮추면 그제야 소금도 붙기 시작해요.

왜 그럴까?
전기력은 후추에도 소금에도 똑같이 작용합니다. 그런데 후추 알갱이가 훨씬 가볍기 때문에 중력을 먼저 이기는 거예요.
높이를 낮출수록 무거운 소금까지 붙는다는 건, 가까울수록 전기력이 세다는 뜻이기도 합니다. 거리와 힘의 관계를 눈으로 확인한 셈이죠.
공장 굴뚝의 전기 집진기가 바로 이 원리로 매연 속 먼지만 골라 붙잡습니다.
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테이프를 떼면 X선이 나온다

영상으로

👀 여기를 보세요 — 진공 속에서 테이프를 빠르게 떼자 X선이 나와, 그 빛으로 손가락 사진이 찍혔습니다.

📺 유튜브에서 찾기 — «스카치테이프 X선»
왜 그럴까?
테이프를 떼는 것도 결국 마찰(박리)에 의한 대전입니다. 두 면이 갈라질 때 전하가 나뉘는데, 진공에서는 이 전하가 중화되지 못하고 쌓여 어마어마한 전압이 됩니다. 이때 튀어나온 전자가 부딪히며 X선이 나오는 거예요. 2008년에 실제로 학술지에 발표된 연구입니다.
안심하세요 — 공기 중에서 평범하게 테이프를 떼는 것으로는 X선이 나오지 않습니다. 진공이어야만 일어나는 일이에요.

❄️ 왜 겨울에 더 잘 생길까 시험 X

마찰로 옮겨 간 전자는 그 자리에 영원히 머무르지 않습니다. 공기 중에 물기(수증기)가 많으면 전하가 물기를 타고 슬금슬금 빠져나가요. 여름 장마철에 정전기가 잘 안 생기는 이유입니다.

겨울은 공기가 바짝 건조합니다. 빠져나갈 길이 없으니 대전된 상태가 오래 유지되고, 그러다 금속에 손이 닿는 순간 한꺼번에 — 찌릿.

공기 중 물기전하가 빠져나감겨울 = 건조 → 오래 남음

그래서 가습기를 켜거나 손에 로션을 바르면 정전기가 눈에 띄게 줄어듭니다.

🛡️ 정전기 덜 생기게 하는 법 시험 X

· 섬유 유연제를 쓰면 옷 표면이 매끄러워져 마찰이 줄고, 물기를 머금어 전하가 잘 빠져나갑니다.
· 차 문을 열기 전 동전이나 열쇠를 먼저 금속에 대면, 손끝이 아니라 그 금속에서 방전되어 덜 아파요.
· 옷을 천천히 벗으면 '지지직'이 줄어듭니다. 빨리 벗을수록 마찰이 세지거든요.
· 건조한 날 머리를 빗기 전 빗에 물을 살짝 묻히는 것도 같은 원리입니다.

섬유 유연제동전 먼저 대기천천히 벗기

🔑 잠깐 — 열쇠에서 방전됐는데, 왜 손은 안 아플까? 시험 X

좋은 질문입니다. 사실 전기는 손으로도 옵니다. 전류는 분명히 열쇠를 지나 손으로, 몸으로 들어와요. 달라진 건 전기가 오느냐 마느냐가 아니라 — 아프냐 안 아프냐입니다.

전기는 손으로도 온다다만 아프지 않을 뿐왜?
① 손끝으로 바로 만질 때 — 따끔!차 문 (금속)손끝 한 점에서 방전!좁은 한 점에 에너지가 몰려 — 따끔!② 열쇠를 쥐고 댈 때 — 덜 아픔차 문 (금속)열쇠넓게 닿음여기서 방전!전류는 손으로도 흐르지만 넓게 퍼져 흘러 — 거의 못 느낌

① 면적의 차이 — 압력과 똑같은 원리
손끝으로 바로 만지면, 차에 모여 있던 전하가 손가락 끝 아주 좁은 한 점으로 한꺼번에 쏟아집니다. 에너지가 한곳에 몰리니 바늘로 찌르는 듯한 통증이 느껴져요.
열쇠를 쥐고 대면 어떨까요? 손과 열쇠가 닿아 있는 면적은 손가락 전체로 아주 넓습니다. 같은 양의 전기가 넓은 면적으로 분산되어 흘러가니, 피부가 자극을 거의 느끼지 못합니다.

좁은 면적 → 집중 → 따끔넓은 면적 → 분산 → 못 느낌

② 나와 열쇠는 이미 '한 덩어리'
열쇠를 꽉 쥐는 순간, 나와 열쇠는 전기적으로 하나의 큰 금속 덩어리처럼 연결됩니다. 이 상태로 차에 대면 불꽃(스파크)은 열쇠와 차 사이에서만 튀어요. 손과 열쇠 사이에는 이미 빈틈없이 길이 열려 있어 스파크가 생기지 않고, 전류만 부드럽게 넘어갑니다.

💡
한 줄 정리뾰족한 송곳으로 찔리는 것넓은 판으로 살짝 눌리는 것의 차이입니다. 전기가 몸에 들어오는 것은 똑같고, 통증만 사라진 거예요.

📌같은 힘이라도 닿는 면적이 좁으면 세게 눌린다 — 중1에서 배운 압력(힘 ÷ 면적)과 똑같은 원리입니다.

💬
이 질문이 나오면 — "열쇠에서 방전됐으니 손엔 안 오는 거 아니에요?"는 아주 좋은 오개념입니다. 바로 답하지 말고 "전기가 정말 안 올까?"로 되물어 보세요. 열쇠와 손이 붙어 있다는 것을 짚어 주면 학생 스스로 "아, 오긴 오는구나"에 도달합니다. 그다음에 면적 이야기로 넘어가면 압력 단원과도 이어집니다.

📋 어떤 물체가 (+)가 될까 — 대전열 ⭐ 학습지 개념

털가죽과 플라스틱 막대를 문지르면 항상 털가죽의 전자가 플라스틱 쪽으로 갑니다. 즉 어느 쪽이 (+)가 되고 어느 쪽이 (−)가 될지는 두 물체의 조합에 따라 정해져 있어요. 이 순서를 늘어놓은 것을 대전열이라고 합니다.
(+) 쪽  털가죽 · 유리 · 명주 · 나무 · 고무 · 플라스틱 · 에보나이트  (−) 쪽
순서에서 멀리 떨어진 두 물체를 문지를수록 대전이 잘 됩니다.

어느 쪽이 (+)인지는 조합이 정함대전열멀수록 세게 대전

중학교 시험에서는 "어느 쪽이 (+)냐"를 외우게 하지 않습니다. 문제에 "A는 (−)전하를 띠었다"처럼 조건이 주어지니 걱정 마세요.

시험에는 조건이 주어짐외울 필요 없음

🔢 전하의 양을 재는 단위, C 시험 X

물체가 띠고 있는 전하의 양을 전하량이라 하고, 단위로 C(쿨롱)을 씁니다. 전기력을 연구한 프랑스 과학자 샤를 오귀스탱 드 쿨롱(1736~1806)의 이름에서 왔어요.

쿨롱은 두 대전체 사이의 전기력이 전하량이 클수록 세고, 거리가 멀수록 약해진다는 것을 정밀한 실험으로 밝혔습니다. 그 관계식은 고등학교에서 배웁니다.

전하의 양 = 전하량단위 C(쿨롱)전하량 ↑ 힘 ↑거리 ↑ 힘 ↓

중2 과정에서는 전기력의 방향(밀어냄/끌어당김)까지만 다룹니다. 크기 계산은 하지 않아요.

🔬 가상실험실에서 더 해 보기 시험 X

여기 있는 장치는 시험에 나오지 않습니다. 마찰로 모은 전기를 어떻게 저장했는지 구경만 해 보세요. 새 창에서 열려요.

시험 범위 아님구경만
🏺 라이덴 병 (자바실험실) 200여 년 전 사람들이 마찰로 모은 전하를 담아 두던 병. 전하를 모았다가 한꺼번에 흘려보내는 모습을 볼 수 있어요.

🎬 다시, 처음 그 문장

"지지직의 정체 — 새로 생긴 전기가 아니라, 옮겨 간 전자."

겨울철에 겪는 '앗 따가!'와 '지지직'은 어디선가 전기가 솟아난 것이 아닙니다. 원래 거기 있던 전자 몇 개가 옷에서 머리카락으로 건너간 것뿐이에요. 잃은 쪽에는 (+)가 남고, 얻은 쪽은 (−)가 되고, 둘은 서로를 끌어당깁니다. 전체를 놓고 보면 더해지지도 없어지지도 않았습니다.

과학에는 이런 문장이 자주 나옵니다 — "만들어진 게 아니라 옮겨 간 것이다." 에너지도 그렇고, 물질도 그렇습니다. 새로 생겼다고 느껴질 때 어디서 왔는지를 묻는 습관, 그게 오늘 배운 것 중 가장 오래 남을 겁니다.

새로 생긴 전기 ✕옮겨 간 전자잃은 쪽 (+) · 얻은 쪽 (−)
🥫 2차시로 가기 ⚡ 단원 허브로