중학교 과학(운동과 에너지)

중학교 과학(운동과 에너지)

 

 

운동과 에너지

이 단원에서는 등속 운동과 자유 낙하 운동의 차이점과 운동과 에너지의 관계를 이해하도록 하여 우 리 주변에서 볼 수 있는 다양한 운동과 에너지에 대하여 호기심과 흥미를 갖도록 한다. 과학적 일의 개념을 통해 중력에 의한 일과 중력에 대해 한 일을 정량적으로 이해하도록 한다.

• [9과19-01] 등속 운동하는 물체의 시간-거리, 시간-속력의 관계를 표현하고 설명할 수 있다
• [9과19-02] 물체의 자유 낙하 운동을 분석하여 시간에 따른 속력의 변화가 일정함을 설명할 수 있다.
• [9과19-03] 일의 의미를 알고 자유 낙하하는 물체의 운동에서 중력이 한 일을 위치 에너지와 운동 에너지로 표현할 수 있다.

 

 

< 탐구 활동 >

•  자유 낙하 운동에서 질량이 다른 여러 가지 물체의 시간과 속력 변화의 관계 비교하기
•  일상생활에서 위치 에너지와 운동 에너지를 가지고 있는 예 조사하기

 

(가) 학습 요소

• 등속 운동
• 자유 낙하 운동
• 일, 중력에 의한 위치 에너지
• 운동 에너지

 

 

(나) 성취기준 해설

•  [9과19-02] 중력 가속도 상수가 9.8인 것을 소개하고 중력의 크기로서 9.8m을 도입한다. 이를 이용하여 [9과19-03]에서 중력에 의한 물체의 위치 에너지의 식 9.8mh가 중력에 대하여 한 일임 을 다룬다.
•  [9과19-03] 일의 개념을 이용하여 중력에 의한 일과 중력에 대하여 한 일을 정량적으로 도입한 다. 일의 원리와 도구의 사용은 다루지 않는다. 중력에 의한 일이 운동 에너지임과 중력에 대하 여 한 일이 위치 에너지임을 정량적으로 다룬다.

 

(다) 교수･학습 방법 및 유의 사항

• 등속 운동과 자유 낙하 운동의 차이점에 대한 학습에서는 공기의 마찰을 무시할 수 있는 경우의 운동 데이터를 제시한 후 이를 분석하게 하는 활동을 통하여 차이점을 알아내도록 할 수 있다.
• 물체의 자유 낙하 운동에서 물체에 작용하는 힘의 방향과 크기, 물체의 이동 거리를 학생들이 스 스로 분석하도록 하여, 일의 의미와 일과 에너지의 관계를 통합적으로 이해할 수 있도록 한다.
• 실험 또는 관련 동영상을 활용하여 자유 낙하 운동에서 물체의 종류나 무게에 상관없이 속력이 동일하게 증가함을 지도할 수 있다.
• 이 단원은 초등학교 5~6학년군의 ‘에너지와 생활’, 고등학교 ‘통합과학’의 ‘역학적 시스템’, ‘물 리학Ⅰ’의 ‘역학과 에너지’, ‘물리학Ⅱ’의 ‘역학적 상호 작용’과 연계된다.

 

(라) 평가 방법 및 유의 사항

•  등속 운동과 자유 낙하 운동에 관한 이해는 운동을 기록한 여러 자료들을 해석해 보게 하는 방 법으로 평가할 수 있다.