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3. 일과 에너지 01 일은 무엇이고, 일을 어떻게 할까 ? 3. 도구와 일의 원리 - 도르래 4. 생활 속의 도구.

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2 3. 일과 에너지 01 일은 무엇이고, 일을 어떻게 할까 ? 3. 도구와 일의 원리 - 도르래 4. 생활 속의 도구

3 전시학습 확인 전시학습 확인 1. 무게가 100N 인 물체를 빗면을 이용하여 수직높이 3m 까지 끌어올리려고 한다. 빗면의 마찰을 무시할 때 물체를 끌어 올리는데 필요한 최소한의 힘의 크기는 몇 N 인가 ? 100N X 3/5 =60N

4 전시학습 확인 전시학습 확인 2. 질량이 같은 수레를 기울기가 다른 빗면을 이용하여 같은 높이 h 만큼 끌어올렸다. 1) 수레와 빗면 사이의 마찰을 무시할 때, 수레를 끌어올리는 데 가장 큰 힘이 드는 것은 ? 2) 한 일의 양은 어떠한가 ? D D 모두 같다

5 학습목표학습목표 1. 도르래를 이용할 때 작용하는 힘과 이동 거리를 측정하여 일을 계산할 수 있다. 2. 도구를 이용하여 일을 하는 장치를 창의적 으로 설계할 수 있다. 1. 도르래를 이용할 때 작용하는 ( ) 과 이동 ( ) 를 측정하여 ( ) 을 계산할 수 있다. 힘 거리 일

6 그림에 사용된 도구의 공통점은 ? 그림에 사용된 도구의 공통점은 ?

7 Why ? Why ? 도르래를 사용하는 이유는 무엇일까 ? 마찰을 줄이기 위해서 힘을 줄이기 위해서 일의 양을 줄이기 위해서 힘의 방향을 바꾸기 위해서

8 도르래의 종류 고정도르 래 움직도르 래

9 도르래에 작용한 힘과 이동거리를 측정하여 일의 양을 계산해 보자. 그림과 같이 장치한 다음, 용수철 저울을 천천히 잡 아당겨 추를 10cm 들어 올린다. 이때 작용한 힘의 크기를 측정한다. 탐구활동 탐구활동 목표 과정 1

10 고정 도르래를 장치한 다음, 용수철 저울을 천천히 잡아당겨 추를 10cm 들어 올린다. 작용한 힘의 크기와 용수철 저울을 잡아당긴 거리를 측정한다. 탐구활동 탐구활동 과정 2

11 움직 도르래를 장치한 다음, 용수철 저울을 천천히 잡아당겨 추를 10 cm 들어 올린다. 작용한 힘의 크기와 용수철 저울을 잡아당긴 거리를 측정한다. 탐구활동 탐구활동 과정 3

12 탐구활동 유의점 탐구활동 유의점 둥근 추가 바닥에 굴러 떨어지지 않도록 조심한다. 1 1 용수철 저울을 서서히 끌어당겨 힘을 측정한다. 2 2 탐구할 때는 다른 사람과 협력하고, 다른 사람이 말 할 때는 경청하고, 나의 의견과 다르더라도 의견을 존중한다. 3 3

13 1. 실험 결과를 표에 기록해 보자. 직접 들어 올릴때 고정도르래움직도르래 힘의 크기 (N) 잡아당긴 거리 (m) 한 일의 양 (J) 2. 물체를 직접 들어올릴 때와 도르래를 사용했을 때 힘의 크기에 차이가 있는가 ? ▶ 고정도르래는 차이가 없다. 움직도르래는 힘이 반으로 줄어든다. ▶ 무게 ( ) N 인 추를 매달았을 때 탐구 결과

14 3. 도르래를 사용할 때 잡아당긴 거리는 직접 들어 올릴 때와 어떤 차이가 있는가 ? 4. 고정 도르래나 움직 도르래를 사용할 때 이로운 점을 설명해 보자. ▶ 고정 도르래를 사용하면 힘의 방향을 바꿀 수 있고, 움직 도르래를 사용하면 작은 힘으로 일을 할 수 있다. ▶ 고정도르래는 직접 들어올릴 때와 같은 거리이며 움직도르래는 거리가 2 배로 늘었다. 탐구 결과

15 교과서 145 쪽 Why 에 대한 해답 Why 에 대한 해답 도르래를 사용하는 이유는 무엇일까 ? 고정도르래 – 힘의 방향을 바꿀 수 있다 움직도르래 – 힘의 크기를 줄일 수 있다

16 일상생활 사용하는 도구에 적용된 원리를 찾아보자. 적 용 하 기 [ 교과서 146]

17 교과서 145 쪽 적용 사례 적용 사례 정약용 - 거중기의 원리 www.youtube.com/watch?v=OlFNwWuDke4 [ 화성성역의궤 ] ‘ 성곽에 사용한 돌은 약 18 만개이며 …. 거중기를 이용하여 12,000 근 (7,200kg) 의 큰 돌 을 30 명의 장정으로 움직여 한 사람당 넉넉히 400 근 (240kg) 을 감당할 수 있었다 ’

18 창의적 설계 다음과 같은 상황에서 혼자서 일을 할 수 있는 장치 를 고안해 보자 무게가 400N 인 물체가 있다. 이 물체를 2m 높이까지 들어 올려야 한다. 그런데 여러분은 100N 의 힘을 낼 수 있다. 무게가 400N 인 물체가 있다. 이 물체를 2m 높이까지 들어 올려야 한다. 그런데 여러분은 100N 의 힘을 낼 수 있다.

19 교과서 145 쪽 모둠별 발표하기 무게가 400N 인 물체가 있다. 이 물체를 2m 높이까지 들어 올려야 한다. 그런데 여러분은 100N 의 힘을 낼 수 있다. 무게가 400N 인 물체가 있다. 이 물체를 2m 높이까지 들어 올려야 한다. 그런데 여러분은 100N 의 힘을 낼 수 있다.

20 고정도르래 : 힘의 방향을 바꿀 수 있다. 움직도르래 : 힘의 크기는 ½ 로 줄어들고 당겨야 할 거리는 2 배 늘어난다. 도르래의 원리 정리하기 도르래의 이용

21 줄을 걸 수 있는. 물체에 작용하는 힘의 을 바꾸어 주거나 물체의 무게보다 힘으로 물체를 들어 올릴 수 있게 해줌 줄을 걸 수 있는 바퀴 물체에 작용하는 힘의 방향을 바꾸어 주거나 물체의 무게보다 작은 힘으로 물체를 들어 올릴 수 있게 해줌 도르래, 도르래, 도르래 등이 있다. 고정 움직 복합

22 천장 등에 서 사용하는 도르래 힘의 을 바꾸는데 주로 이용함 천장 등에 매달아서 사용하는 도르래 힘의 방향을 바꾸는데 주로 이용함 사람이 줄을 당기는 힘과 도르래가 물체에 작용하는 힘은. 사람이 줄을 길이만큼 물체가 움직인다. 따라서 사람이 한 일은 도르래가 한 일과. 같다 잡아당긴 같다

23 줄의 한쪽을 에 고정하고 아래쪽에 를 걸어서 사용하는 도르래 줄의 한쪽을 천장에 고정하고 아래쪽에 도르래를 걸어서 사용하는 도르래 물체의 무게가 두 줄에 걸리기 때문에 물체 무게의 의 힘으로 물체를 들어 올릴 수 있다. 나뉘어 1/2

24 그러나 줄을 당긴 길이의 만큼만 물체가 올라오기 때문에 원하는 높이의 만큼 줄을 당겨야 한다. 그러나 줄을 당긴 길이의 1/2 만큼만 물체가 올라오기 때문에 원하는 높이의 2 배만큼 줄을 당겨야 한다. 따라서 사람이 움직 도르래에 한 일과 움직 도르래가 물체에 한 일은. 같다

25 ? 다음 그림과 같이 움직 도르래와 고정 도르래를 연결하여 무게가 50N 인 물체를 20cm 들어 올리려고 한다. ( 단, 도르래와 줄의 무게 및 마찰은 무시한다.) (1) 사람이 줄을 당기는 힘의 크기 (2) 당기는 줄의 길이 50N X 1/2=25N 20cm X2=40cm 01 형성평가

26 ? 다음 그림과 같이 무게가 240N 인 물체를 5 개의 도르래를 이용하여 5cm 들어 올리려고 한다. 이때 줄을 당기는 데 드는 힘과 당겨야 하는 줄의 길이를 옳게 짝 지은 것은 ? ( 단, 도르래와 줄의 무게 및 마찰은 무시한다.) 줄을 당기는 힘당기는 줄의 길이 ① 40N5cm ② 40N30cm ③ 48N5cm 줄을 당기는 힘당기는 줄의 길이 ④ 48N25cm ⑤ 120N30cm 02 형성평가

27 차시예고


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