● 책 소개

독서활동지

궁금했어, 전기와 자기

정창훈 지음 | 남동완 그림 | 나무생각 펴냄

오늘 전기를 한 번도 사용하지 않은 사람 있나요?

우리는 마치 숨 쉬듯 전기를 사용하지만,

전기의 정체에 관해서는 잘 모르지요.

전기, 그리고 그 짝꿍 자기에 관해 차근차근 알아봅시다.

● 책을 읽기 전에 책 제목과 표지를 보며 생각해 보기

《궁금했어, 전기와 자기》를 읽기 전에 어떤 책인지 생각해 보세요.

① 제목으로 미루어 볼 때, 표지에 그려진 그림은 무엇을 뜻할까요?

② ‘전기’와 ‘자기’가 책 제목에 함께 들어가 있는 이유는 무엇일까요?

③ 내가 알고 있는 ‘전기’ 또는 ‘자기’와 관련 있는 현상을 써 보세요.

● 책 읽기 전에

정전기	* 플라스틱 빗으로 머리를 계속 빗으면 머리카락에 가 생긴다. * 여름보다는 공기가 건조한 겨울에 더 많이 발생한다. (참 / 거짓)
자석	* 철 클립에 색이 칠해져 있으면 자석에 붙지 않는다. (참 / 거짓) * 막대자석의 같은 색 부분을 대면 서로 밀어낸다. (참 / 거짓)
전지	* 가 있으면 집 밖에서도 전자 제품을 사용할 수 있다. * 건전지에는 (+)극과 (-)극이 표시되어 있는데, 제품을 사용하는 데에는 별 상관이 없다. (참 / 거짓)
번개	* 번개는 현상이기 때문에 벼락을 맞으면 감전이 될 수도 있다. * 번개가 칠 때 나는 소리를 이라고 한다.
나침반	* 나침반의 바늘은 항상 쪽과 쪽을 가리킨다. * 나침반 바늘의 N극은 남쪽을 가리킨다. (참 / 거짓)
전기	* 전선을 연장하면 집에서 집 바깥으로 전기를 끌어 쓸 수 있다. (참 / 거짓) * 묻은 손으로 전기 플러그를 만지면 감전될 수도 있다.

《궁금했어, 전기와 자기》에는 우리가 지금 쓰고 있는 전기, 그리고 오래전 조상들이 처음 알게 된 전기 현상 등에 관한 흥미로운 이야기가 펼쳐집니다. 과거로 가서 전기를 모르는 인류의 조상들을 만난다면 전기와 자기에 관해 어떻게 설명해 줄 수 있을까요?

● 1장_ 언제부터 전기와 자기를 사용했을까?

옛 이집트의 첫 파라오 '나르메르'는 자신의 용맹함을 보여주기 위해 강력한 전기를 쏘는 '전기메기'를 상징 동물로 삼았습니다. 만약 여러분이 새로운 나라를 세운 파라오가 된다면, 여러분 자신을 상징할 '나만의 동물'로 무엇을 고르고 싶나요?

글에 나온 전기메기처럼 그 동물이 가진 특별한 능력이나 과학적 특징을 써 보세요.

특별한 동물	동물의 특별한 능력

옛사람들은 번개가 치면 '제우스 신이 화가 나서 창을 던진 것'이라고 신화로 설명했지만, 탈레스는 '왜, 어떻게 이런 일이 일어날까?'라며 이성을 바탕으로 자연을 관찰했습니다.

우리 주변에서 일어나는 일상 속 현상을 골라, ‘옛사람들의 신화적 생각’과 ‘오늘날의 과학적 생각’을 비교해 빈칸을 채워 보세요.

겨울철 문 손잡이를 잡았을 때, ‘찌릿’ 하는 현상
옛사람들의 신화적 생각	오늘날의 과학적 생각

태양이 잔잔한 호수에 그대로 비치는 현상
옛사람들의 신화적 생각	오늘날의 과학적 생각

방구석 실험실

옛 그리스의 과학자 탈레스는 호박을 동물의 털가죽에 문질러 먼지와 깃털이 달라붙는 것을 관찰했습니다. 우리도 주변의 물건들을 활용해 탈레스처럼 실험을 해 봅시다! 호박이 없다면 플라스틱 빗으로 실험해도 됩니다. 플라스틱은 호박과 비슷한 성질을 가진 합성수지입니다.

[실험 준비물]: 플라스틱 빗(또는 풍선), 잘게 자른 종잇조각, 면 티셔츠, 머리카락

[실험 방법]:

1. 플라스틱 빗을 그냥 종잇조각에 대어 보고 변화를 관찰합니다. 어떤 변화가 있나요?

2. 플라스틱 빗을 머리카락이나 면 티셔츠에 20번 이상 세게 문지른 뒤, 종잇조각에 대어 봅니다. 어떤 변화가 있나요?

문지르기 전과 후에 어떤 차이가 생겼나요? 글에 나온 '마찰 전기(정전기)'라는 단어를 사용해서 실험 결과를 멋진 과학 보고서 한 문장으로 정리해 보세요.

페레그리누스는 자석을 아무리 잘게 잘라도 모든 조각이 항상 '이것'을 가진 완전한 자석이 된다는 사실을 실험으로 확인했습니다.

만약 아래 그림처럼 막대자석을 뚝 부러뜨려 두 조각으로 만들고, 그걸 또 부러뜨려 네 조각으로 만든다면 각 조각의 극은 어떻게 될까요? 조각난 자석의 N극과 S극을 알맞게 적어 보세요.

N

S

㉮㉯

㉰㉱

㉦㉧

㉠㉡

㉢㉣

㉤㉥

㉮         ㉯         ㉰         ㉱

㉠         ㉡         ㉢         ㉣         ㉤         ㉥         ㉦         ㉧

● 2장_ 전기를 밝혀내기 위한 여러 가지 실험들

염색공 출신의 과학자 스티븐 그레이는 실험을 통해 전기가 잘 통하는 '도체'와 전기가 잘 통하지 않는 '부도체(절연체)'가 있다는 것을 알아냈습니다.

우리 주변의 물건들은 안전과 편리함을 위해 도체와 부도체가 함께 사용되곤 합니다. 주변에서 흔히 사용하는 핸드폰 충전기 선이나 전기 콘센트를 떠올려 보고, 빈칸에 알맞은 말을 보기에서 찾아 써 넣으세요.

전선 안쪽에 들어있는          는 전기를 상아 공까지 전달했던 삼실 끈처럼 전기가 잘 통하는          입니다. 반대로 우리가 손으로 잡는 전선 바깥쪽의          은 전기가 밖으로 빠져나가지 못하게 막아주었던 명주실처럼 전기가 통하지 않는          입니다.

보기

플라스틱   호박    부도체     구리      도체      고무    알루미늄

글의 내용을 잘 읽고, 아래의 보기 중에서 서로 밀어내는 힘(척력)이 작용하는 경우를 모두 골라 기호를 쓰고, 자석이나 전기가 서로 밀어낼 때의 공통점을 한 문장으로 써 보세요.

보기

㉠ 자석의 N극과 다른 자석의 S극을 가까이 댈 때

㉡ 프랭클린이 연을 날렸을 때, 같은 전기를 나누어 가진 연실의 보푸라기들이 뻣뻣하게 설 때

㉢ 천으로 문지른 유리관을 금박에 댔더니, 유리관의 전기가 금박으로 옮겨간 후 서로 떨어질 때

㉣ 앙페르의 실험에서 두 전선에 흐르는 전류의 방향이 서로 반대일 때

척력이 작용하는 경우:

척력이 생기는 이유: 자석이나 전기는 서로        종류끼리 만나면 밀어내는 성질이 있기 때문이다.

비판적으로 생각하고 창의적으로 글쓰기

벤저민 프랭클린은 번개가 신이 내리는 벌이 아니라 '지상의 전기 현상'이라는 것을 증명하기 위해 비 오는 날 연을 날리는 위험한 실험을 했습니다.

다행히 프랭클린은 살아남아 '피뢰침'을 발명했지만, 책에 나온 대로 유럽의 다른 과학자는 비슷한 실험을 하다가 목숨을 잃기도 했습니다.

여러분이 1752년 프랭클린이 연을 날리기 직전에 편지를 보낼 수 있다고 상상해 보세요. 실험을 하려는 프랭클린 아저씨에게 실험의 위험성을 경고하거나, 더 안전하게 실험할 수 있는 방법을 어떻게 알려 줄 수 있을까요? 벤저민 프랭클린에게 편지를 써 보세요.

● 3장_ 보이지 않는 전기가 어떻게 세상을 움직이고 빛나게 할까?

토머스 에디슨은 전기 에너지를 '빛 에너지'로 바꾸어 밤을 밝히는 백열전구를 완성했습니다. 전기는 우리가 어떻게 쓰느냐에 따라 다양한 에너지로 변신합니다.

우리 집에서 사용하는 가전제품들을 가만히 살펴보고, 전기 에너지가 어떤 에너지로 바뀌어 사용되는지 알맞게 짝지어 보세요.

㉠ 세탁기, 선풍기, 믹서기 ➔ (     ) 에너지

㉡ 스탠드 조명, 거실 LED등 ➔ (     ) 에너지

㉢ 전기밥솥, 토스터, 헤어드라이어 ➔ (     ) 에너지

보기

열   풍력   빛    운동    위치

19세기 말, 뉴욕을 중심으로 에디슨(직류 고집)과 테슬라(교류 고집)의 치열한 '전류 전쟁'이 벌어졌습니다. 두 사람이 주장한 직류와 교류는 각자 장단점이 뚜렷했지요.

아래 표의 빈칸에 ‘직류’ 또는 ‘교류’를 알맞게 써넣고, 오늘날 우리나라를 포함한 전 세계 발전소에서 테슬라의 방식이 승리하게 된 결정적인 이유가 무엇인지 한 문장으로 써 보세요.

특징	전기	전기
전류의 방향	항상 일정함	계속해서 바뀜
가장 큰 장점	전지 충전 등에 편리함	변압기로 전압을 쉽게 바꿀 수 있음

테슬라의 교류 전기가 널리 쓰이게 된 결정적인 이유:

내 생각에는

● 4장_ 양자 시대로 나아가는 전자기 문명

톰슨, 러더퍼드, 채드윅 같은 과학자들의 노력으로 모든 물질을 이루는 가장 작은 단위인 '원자'의 속모습이 밝혀졌습니다. 원자는 중심에 있는 원자핵과 그 주변을 도는 전자로 이루어져 있지요.

아래의 원자 구조 그림을 보고, 본문 내용을 참고하여 [보기]의 세 입자(전자, 양성자, 중성자)를 그림의 빈칸에 적어 보세요.

보기

① 양성자: 원자핵 속에 들어 있으며, 플러스(+) 양전하를 띠고 있어요.

② 중성자: 원자핵 속에 양성자와 함께 들어 있으며, 전기를 띠지 않아요.

③ 전자: 원자핵 주변의 궤도를 돌고 있으며, 마이너스(-) 음전하를 띠고 있어요. 아주 가볍고 다른 물질로 이동할 수 있어요.

원자핵

생활 속 탐구

물질마다 전자를 쉽게 잃거나 얻는 순서가 다른데, 이를 순서대로 나열한 표를 '대전열'이라고 부릅니다. 두 물질을 마찰했을 때, 대전열의 왼쪽에 있는 물질은 전자를 잃고 양전하(+)를 띠며, 오른쪽에 있는 물질은 전자를 얻고 음전하(-)를 띱니다.

대전열

+	털가죽	머리카락	상아	유리	명주	나무	솜	고무	호박	에보나이트	플라스틱	-

우리가 겨울철에 플라스틱 빗으로 머리를 빗으면 머리카락이 사방으로 부풀어 오르고 빗에 찰싹 달라붙는 현상이 일어납니다. 글의 내용을 바탕으로 아래 빈칸을 채워 보세요.

플라스틱 빗으로 머리를 빗으면, 대전열에 의해 머리카락은 전자를 잃고           를 띠게 되고, 플라스틱 빗은 전자를 얻어           전하를 띠게 됩니다. 서로        종류의 전하를 띤 머리카락과 빗 사이에는 끌어당기는 힘인       이 작용하여 머리카락이 빗에 달라붙습니다.

보기

척력    인력     음전하     양전하    양성자     원자     전류