전기와 자기 · 함께 풀어 봅시다

1차시 · 마찰 전기

그림을 보고, 핵심을 찾고, 답까지.

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E1Q1 마찰 전기 — 전자 이동과 대전 부호

마찰 전기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 두 물체를 마찰할 때 생기는 전기를 마찰 전기라고 한다.

② 전기를 띤 물체를 대전체라고 한다.

③ 마찰할 때 두 물체 사이를 옮겨 다니는 것은 전자이다.

④ 전자를 얻은 쪽은 (+)전하로 대전된다.

⑤ 마찰한 두 물체를 가까이 하면 서로 끌어당긴다.

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E1Q1 · 마찰 전기 — 전자 이동과 대전 부호

대전 전 상태

전자와 (+)전하의 양이 같으면 전체로는 중성이다.

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E1Q1 · 마찰 전기 — 전자 이동과 대전 부호

옮겨 가는 입자

마찰할 때 이동하는 것은 전자이다. 원자핵은 원래 물체에 남는다.

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→ 변화를 볼까요?

E1Q1 · 마찰 전기 — 전자 이동과 대전 부호

부호를 정한다

전자를 얻은 쪽은 (−), 잃은 쪽은 (+)로 대전된다.

고쳐야 할 설명: ④ 전자를 얻은 쪽은 (+)전하로 대전된다.

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E1Q1 · 선지와 보기를 짚어 봅시다

① 두 물체를 마찰할 때 생기는 전기를 마찰 전기라고 한다.

이 문항에서 고르지 않는 선지

마찰 과정에서 물체가 대전되는 현상을 말한다.

② 전기를 띤 물체를 대전체라고 한다.

이 문항에서 고르지 않는 선지

전기를 띤 물체를 대전체라고 한다.

③ 마찰할 때 두 물체 사이를 옮겨 다니는 것은 전자이다.

이 문항에서 고르지 않는 선지

물체 사이를 옮겨 가는 입자는 전자이다.

④ 전자를 얻은 쪽은 (+)전하로 대전된다.

이 문항의 정답 선지

오개념 ‘전자 획득과 부호 뒤바꾸기’: 전자를 얻으면 (−)전하가 많아져 (−)로 대전된다.

⑤ 마찰한 두 물체를 가까이 하면 서로 끌어당긴다.

이 문항에서 고르지 않는 선지

처음 중성인 두 물체가 마찰로 반대 부호가 되면 서로 끌어당긴다.

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E1Q2 전기력과 자기력 구별

다음 중 마찰 전기 때문에 나타나는 현상이 아닌 것은?

① 털옷을 벗을 때 머리카락이 옷에 붙어 따라 올라온다.

② 냉장고 문에 메모지를 끼운 자석이 붙어 있다.

③ 빗으로 머리를 빗은 뒤 빗을 종이 조각에 대면 조각이 딸려 온다.

④ 풍선을 옷에 문지른 뒤 벽에 대면 풍선이 벽에 붙어 있다.

⑤ 겨울철 승용차 문을 여는 순간 손끝이 따끔하다.

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E1Q2 전기력과 자기력 구별

다음 중 마찰 전기 때문에 나타나는 현상이 아닌 것은?

① 털옷을 벗을 때 머리카락이 옷에 붙어 따라 올라온다.

② 냉장고 문에 메모지를 끼운 자석이 붙어 있다.

③ 빗으로 머리를 빗은 뒤 빗을 종이 조각에 대면 조각이 딸려 온다.

④ 풍선을 옷에 문지른 뒤 벽에 대면 풍선이 벽에 붙어 있다.

⑤ 겨울철 승용차 문을 여는 순간 손끝이 따끔하다.

마찰 전기일까, 자기력일까?

옷·빗·풍선 → 마찰로 전자 이동

냉장고 자석 → 자기력

답② 냉장고 문에 메모지를 끼운 자석이 붙어 있다.

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E1Q2 · 선지와 보기를 짚어 봅시다

① 털옷을 벗을 때 머리카락이 옷에 붙어 따라 올라온다.

이 문항에서 고르지 않는 선지

옷과 머리카락의 마찰로 대전되는 현상이다.

② 냉장고 문에 메모지를 끼운 자석이 붙어 있다.

이 문항의 정답 선지

오개념 ‘달라붙으면 모두 마찰 전기’: 자석이 철에 붙는 힘은 자기력이다. 마찰 전기 현상이 아니다.

③ 빗으로 머리를 빗은 뒤 빗을 종이 조각에 대면 조각이 딸려 온다.

이 문항에서 고르지 않는 선지

빗이 마찰로 대전되어 종이를 끌어당긴다.

④ 풍선을 옷에 문지른 뒤 벽에 대면 풍선이 벽에 붙어 있다.

이 문항에서 고르지 않는 선지

풍선이 마찰로 대전되어 벽에 붙는 현상이다.

⑤ 겨울철 승용차 문을 여는 순간 손끝이 따끔하다.

이 문항에서 고르지 않는 선지

마찰로 쌓인 전하가 흐르면서 방전되는 현상이다.

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E1Q3 전기력의 방향 — 척력이 생기는 조건

그림과 같이 스탠드에 실로 매단 물체에 다른 물체를 가까이 하였다. 매달린 물체가 밀려나는 경우로 옳은 것은?

① (+)전하를 띤 물체와 (−)전하를 띤 물체

② (+)전하를 띤 물체와 (+)전하를 띤 물체

③ (−)전하를 띤 물체와 (+)전하를 띤 물체

④ (−)전하를 띤 물체와 대전되지 않은 물체

⑤ 대전되지 않은 물체와 대전되지 않은 물체

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E1Q3 전기력의 방향 — 척력이 생기는 조건

그림과 같이 스탠드에 실로 매단 물체에 다른 물체를 가까이 하였다. 매달린 물체가 밀려나는 경우로 옳은 것은?

① (+)전하를 띤 물체와 (−)전하를 띤 물체

② (+)전하를 띤 물체와 (+)전하를 띤 물체

③ (−)전하를 띤 물체와 (+)전하를 띤 물체

④ (−)전하를 띤 물체와 대전되지 않은 물체

⑤ 대전되지 않은 물체와 대전되지 않은 물체

밀려나는 조합을 고르자

② (+)와 (+): 같은 전하 → 척력

①·③ 다른 전하 → 인력

④ 중성 물체도 대전체가 끌어당김 ⑤ 둘 다 중성 → 척력 없음

답② (+)전하와 (+)전하

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E1Q3 · 선지와 보기를 짚어 봅시다

① (+)전하를 띤 물체와 (−)전하를 띤 물체

이 문항에서 고르지 않는 선지

(+)전하와 (−)전하는 서로 다른 종류이므로 끌어당긴다.

② (+)전하를 띤 물체와 (+)전하를 띤 물체

이 문항의 정답 선지

(+)전하와 (+)전하는 같은 종류이므로 서로 밀어낸다.

③ (−)전하를 띤 물체와 (+)전하를 띤 물체

이 문항에서 고르지 않는 선지

(−)전하와 (+)전하는 서로 다른 종류이므로 끌어당긴다.

④ (−)전하를 띤 물체와 대전되지 않은 물체

이 문항에서 고르지 않는 선지

오개념 ‘중성 물체는 전기력을 받지 않음’: 대전체는 대전되지 않은 물체도 끌어당긴다. 따라서 밀려나는 경우가 아니다.

⑤ 대전되지 않은 물체와 대전되지 않은 물체

이 문항에서 고르지 않는 선지

두 물체가 모두 대전되지 않았으므로 밀어내는 전기력이 나타나지 않는다.

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E1Q4 대전 결과 → 전자 이동 방향 추론

그림과 같이 털가죽으로 플라스틱 막대를 문질렀더니, 문지른 뒤 막대가 (−)전하를 띠었다. 이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

보기

ㄱ. 털가죽의 원자핵이 플라스틱 막대로 옮겨 갔다.

ㄴ. 전자는 털가죽에서 플라스틱 막대로 이동하였다.

ㄷ. 문지른 뒤 털가죽도 (−)전하를 띤다.

① ㄱ

② ㄴ

③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ

⑤ ㄴ, ㄷ

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E1Q4 · 대전 결과 → 전자 이동 방향 추론

결과에서 거슬러 읽는다

막대가 (−)가 되었으므로 막대가 전자를 얻었다.

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E1Q4 · 대전 결과 → 전자 이동 방향 추론

전자의 출발과 도착

전자는 털가죽에서 막대로 이동한다. ㄴ은 옳다.

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→ 변화를 볼까요?

E1Q4 · 대전 결과 → 전자 이동 방향 추론

두 부호를 확인한다

전자 잃은 털가죽은 (+), 전자를 얻은 막대는 (−)이다.

② ㄴ

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E1Q4 · 선지와 보기를 짚어 봅시다

① ㄱ

이 문항에서 고르지 않는 선지

오개념 ‘원자핵이 물체 사이로 이동’: ㄱ은 틀리다. 원자핵은 다른 물체로 옮겨 가지 않는다.

② ㄴ

이 문항의 정답 선지

막대가 전자를 얻었으므로 털가죽에서 막대로 이동한 ㄴ만 옳다.

③ ㄷ

이 문항에서 고르지 않는 선지

전자 잃은 털가죽은 (+)이므로 ㄷ은 틀리다.

④ ㄱ, ㄴ

이 문항에서 고르지 않는 선지

ㄴ은 옳지만 원자핵 이동을 말한 ㄱ은 틀리다.

⑤ ㄴ, ㄷ

이 문항에서 고르지 않는 선지

ㄴ은 옳지만 털가죽도 (−)라는 ㄷ은 틀리다.

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E1Q5 마찰 전후 전하 개수 자료 해석

그림은 물체 A와 B를 마찰하기 전과 후의 전하 분포를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 마찰하기 전 A와 B는 모두 전기를 띠지 않는다.

② 마찰한 뒤 A는 (+)전하를 띤다.

③ 마찰한 뒤 B는 (−)전하를 띤다.

④ 마찰할 때 전자 2개가 B에서 A로 이동하였다.

⑤ 마찰한 뒤 A와 B를 가까이 하면 서로 끌어당긴다.

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E1Q5 · 마찰 전후 전하 개수 자료 해석

처음 개수 세기

두 물체는 각각 (+) 4개와 전자 4개로 중성이다.

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E1Q5 · 마찰 전후 전하 개수 자료 해석

바뀐 개수 추적

A의 전자가 2개 줄고 B가 2개 늘었다. A→B 이동이다.

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→ 변화를 볼까요?

E1Q5 · 마찰 전후 전하 개수 자료 해석

전체 수를 검산한다

전자는 8개로 보존된다. A는 (+), B는 (−)로 대전된다.

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E1Q5 · 마찰 전후 전하 개수 자료 해석

힘의 방향까지 연결

서로 다른 부호이므로 두 물체는 끌어당긴다.

고쳐야 할 설명: ④ 마찰할 때 전자 2개가 B에서 A로 이동하였다.

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→ 변화를 볼까요?

E1Q5 · 선지와 보기를 짚어 봅시다

① 마찰하기 전 A와 B는 모두 전기를 띠지 않는다.

이 문항에서 고르지 않는 선지

각 물체에서 (+) 4개와 전자 4개가 서로 같아 중성이다.

② 마찰한 뒤 A는 (+)전하를 띤다.

이 문항에서 고르지 않는 선지

A는 전자 2개를 잃어 (+)가 된다.

③ 마찰한 뒤 B는 (−)전하를 띤다.

이 문항에서 고르지 않는 선지

B는 전자 2개를 얻어 (−)가 된다.

④ 마찰할 때 전자 2개가 B에서 A로 이동하였다.

이 문항의 정답 선지

오개념 ‘전자 이동 방향 뒤집기’: A에서 전자가 줄었으므로 이동은 B→A가 아니라 A→B이다.

⑤ 마찰한 뒤 A와 B를 가까이 하면 서로 끌어당긴다.

이 문항에서 고르지 않는 선지

A(+)와 B(−)는 다른 부호여서 끌어당긴다.

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E1Q6 같은 헝겊으로 문지른 두 막대 — 척력

그림은 (가)에서 명주 헝겊으로 두 개의 유리 막대를 하나씩 문지르고, (나)에서 그중 한 막대를 실에 매단 뒤 나머지 막대를 가까이 한 모습이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 두 유리 막대가 띠는 전하의 종류는 서로 반대이다.

② 매달린 막대가 다가오는 막대 쪽으로 딸려 온다.

③ 매달린 막대는 다가오는 막대에서 밀려난다.

④ 문지른 뒤 유리 막대와 명주 헝겊은 같은 종류의 전하를 띤다.

⑤ 두 막대 사이에는 아무런 전기력도 작용하지 않는다.

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E1Q6 같은 헝겊으로 문지른 두 막대 — 척력

① 두 유리 막대가 띠는 전하의 종류는 서로 반대이다.

② 매달린 막대가 다가오는 막대 쪽으로 딸려 온다.

③ 매달린 막대는 다가오는 막대에서 밀려난다.

④ 문지른 뒤 유리 막대와 명주 헝겊은 같은 종류의 전하를 띤다.

⑤ 두 막대 사이에는 아무런 전기력도 작용하지 않는다.

두 유리 막대의 부호는?

같은 재료·같은 마찰 → 같은 부호

같은 부호 → 서로 밀어냄

답③ 매달린 막대는 다가오는 막대에서 밀려난다.

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E1Q6 · 선지와 보기를 짚어 봅시다

① 두 유리 막대가 띠는 전하의 종류는 서로 반대이다.

이 문항에서 고르지 않는 선지

오개념 ‘각각 문지른 두 막대를 마찰 상대와 혼동’: 두 막대는 각각 같은 헝겊과 마찰해 같은 부호를 띤다.

② 매달린 막대가 다가오는 막대 쪽으로 딸려 온다.

이 문항에서 고르지 않는 선지

같은 부호이므로 다가오는 막대에서 밀려난다.

③ 매달린 막대는 다가오는 막대에서 밀려난다.

이 문항의 정답 선지

같은 부호 사이의 척력 때문에 매달린 막대가 밀려난다.

④ 문지른 뒤 유리 막대와 명주 헝겊은 같은 종류의 전하를 띤다.

이 문항에서 고르지 않는 선지

한 번의 마찰에서 전자를 주고받은 두 물체는 반대 부호이다.

⑤ 두 막대 사이에는 아무런 전기력도 작용하지 않는다.

이 문항에서 고르지 않는 선지

밀어내는 힘도 전기력이다.

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E1Q7 두 관찰 결합 — 빨대·휴지의 전하 부호

빨대 A와 B를 각각 같은 휴지로 문지른 뒤 실험하였다. (가) 매달린 빨대 A에 빨대 B를 가까이 하자 A가 밀려났고, (나) 문지르는 데 쓴 휴지를 A에 가까이 하자 A가 끌려왔다. 이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

보기

ㄱ. A와 B는 같은 종류의 전하를 띤다.

ㄴ. 휴지는 A와 다른 종류의 전하를 띤다.

ㄷ. B와 휴지를 가까이 하면 서로 밀어 낸다.

① ㄱ

② ㄷ

③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ

⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

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E1Q7 두 관찰 결합 — 빨대·휴지의 전하 부호

ㄱ. A와 B는 같은 종류의 전하를 띤다. ㄴ. 휴지는 A와 다른 종류의 전하를 띤다. ㄷ. B와 휴지를 가까이 하면 서로 밀어 낸다.

① ㄱ

② ㄷ

③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ

⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

관찰 두 개를 이어 보자

A와 B가 밀어냄 → 같은 부호

A와 문지른 휴지 → 반대 부호

B와 휴지도 반대 → 끌어당김

답③ ㄱ, ㄴ

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E1Q7 · 선지와 보기를 짚어 봅시다

① ㄱ

이 문항에서 고르지 않는 선지

ㄱ은 옳지만 휴지와 A가 반대 부호라는 ㄴ도 옳다.

② ㄷ

이 문항에서 고르지 않는 선지

오개념 ‘척력과 인력의 부호 관계 혼동’: B와 휴지는 다른 부호이므로 ㄷ의 척력은 틀리다.

③ ㄱ, ㄴ

이 문항의 정답 선지

A-B는 같은 부호, 휴지-A는 반대 부호이므로 ㄱ·ㄴ이 옳다.

④ ㄱ, ㄷ

이 문항에서 고르지 않는 선지

ㄱ은 옳으나 B-휴지를 척력으로 쓴 ㄷ은 틀리다.

⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

이 문항에서 고르지 않는 선지

ㄱ·ㄴ은 옳지만 ㄷ은 틀리다.

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E1Q8 마찰과 척력 두 단계 — 전기력 예측

그림의 (가)는 두 물체 A, B를 마찰한 직후의 모습으로, A는 (−)전하를 띠게 되었고, (나)는 그중 B에 다른 대전체 C를 가까이 하자 B와 C가 서로 밀어 낸 모습이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

① B는 (−)전하를 띤다.

② B는 마찰할 때 전자를 얻었다.

③ C는 (−)전하를 띤다.

④ A와 C를 가까이 하면 서로 끌어당긴다.

⑤ A와 C를 가까이 하면 서로 밀어 낸다.

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E1Q8 마찰과 척력 두 단계 — 전기력 예측

① B는 (−)전하를 띤다.

② B는 마찰할 때 전자를 얻었다.

③ C는 (−)전하를 띤다.

④ A와 C를 가까이 하면 서로 끌어당긴다.

⑤ A와 C를 가까이 하면 서로 밀어 낸다.

A에서 B, B에서 C로

마찰한 A(−)의 상대 B는 (+)

B와 C가 밀어냄 → C도 (+)

A(−)와 C(+) → 끌어당김

답④ A와 C를 가까이 하면 서로 끌어당긴다.

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E1Q8 · 선지와 보기를 짚어 봅시다

① B는 (−)전하를 띤다.

이 문항에서 고르지 않는 선지

A가 (−)이면 마찰한 B는 (+)이다.

② B는 마찰할 때 전자를 얻었다.

이 문항에서 고르지 않는 선지

오개념 ‘양전하가 되면 전자를 얻은 것’: B는 전자를 잃어 (+)가 되었다.

③ C는 (−)전하를 띤다.

이 문항에서 고르지 않는 선지

B(+)와 밀어내는 C는 (+)이다.

④ A와 C를 가까이 하면 서로 끌어당긴다.

이 문항의 정답 선지

A(−)와 C(+)는 서로 다른 부호라 끌어당긴다.

⑤ A와 C를 가까이 하면 서로 밀어 낸다.

이 문항에서 고르지 않는 선지

A와 C의 부호가 달라 척력이 아닌 인력이다.

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1차시 · 마찰 전기

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