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온도재기는 학생들이 일상생활에서 많이 사용하는 개념인 열과 온도를 다루는 단 원이다. 이 단원에서는 따뜻한 물건과 찬 물건을 구별함으로써 온도라는 개념을 도입하 고, 차고 따뜻한 정도를 알아야 할 때를 살펴봄으로써 온도 측정의 필요성에 대하여 공부 하며, 학생들이 직접 간이 온도계를 만들어 온도계의 기본 원리를 이해하는 활동을 한다. 또한 온도계의 사용법과 온도를 바르게 재기 위하여 주의하여야 할 점을 공부하고 여러 물체와 여러 곳의 온도를 직접 재 봄으로써 온도의 필요성 뿐 아니라 우리 생활에서 온도 가 많이 사용되고 있음을 알게 하는 것이다. 또한 과학과 기술의 발달로 인한 온도계의 발달과 다양한 온도계를 접함으로써 적당한 기구를 사용하도록 한다. 그러나 열이 이동하여 온도가 변하는 것은 4학년의‘열의 이동’이라는 후속 학습으로 연결되므로 학습 진행에서 주의하여야 한다. 03 0 2 4. 온도 재기: 초·등·3·학·년··········주제명 차시 자료명 (내용 주제) 쪽수 1. 여러 가지 물체의 차고 따뜻한 정도 알아보기 단원 종합 평가 단원도입 1 보조 자료 >> 단원 소개 & 단원 개관 실험 매뉴얼 _ 여러 가지 물체의 차고 따뜻한 정도 알아보기 단원 소개, 단원 구성, 단원 개관, 참고 자료, 준비물 3 6 12 13 14 67 평가 문항 / 낱말 퍼즐 개념 해설 _ 온도와 열 생활과 과학 _ 기온과 체감 온도 참고 자료 _ 갈릴레이 온도계 2. 간이 온도계 만들 2 보조 자료 실험 매뉴얼 _ 간이 온도계 만들기 16 22 23 24 25 개념 해설 _ 간이 온도계의 문제점 수업 도우미 _ 간이 온도계 다르게 만들기 생활과 과학 _ 온도계의 원리 참고 자료 _ 차가운 물에 넣었는데 물기둥이 갑자기 올라가는 경우 3. 온도계를 바르게 사용하기 3 보조 자료 실험 매뉴얼 _ 온도계를 바르게 사용하기 26 32 33 34 35 수업 도우미 _ 뜨겁니? 차갑니? 학생 활동 _ 온도계 눈금 읽기 도전 과제 _ 온도계로 하는 몇 가지 실험들 참고 자료 _ 온도계에 숨어있는 몇 가지 사실들 4. 여러 가지 온도 재기 4 보조 자료 실험 매뉴얼 _ 여러 가지 온도재기 36 42 43 45 개념 해설 _ 섭씨와 화씨 학생 활동 _ 과학 동시 생활과 과학 _ 여러 가지 온도 5. 여러 곳에서 온도 재기 5 보조 자료 실험 매뉴얼 _ 여러 곳에서 온도재기 46 52 54 55 학생 활동 _ 온도 그래프 그리기 생활과 과학 _ 물먹는 오리 참고 자료 _ 온도의 표준 6. 여러 가지 온도계 조사하기 6 보조 자료 실험 매뉴얼 _ 여러 가지 온도계 조사하기 56 63 64 65 66 개념 해설 _ 여러 가지 온도계 수업 도우미 _ 체온계의 종류 생활과 과학 _ 맛있는 온도 참고 자료 _ 형상 기억 합금 내용 분류 활동 주제 참고 자료 생활과 과학 도전 과제 학생 활동 수업 도우미 개념 해설 보조 자료 차시 실험 매뉴얼 단원 도입 1. 여러 가지 물체의 차고 따뜻한 정도 알아보기 1 2. 간이 온도계 만들기 2 3. 온도계를 바르게 사용하기 3 4. 여러 가지 온도재기 4 5. 여러 곳에서 온도재기 5 단원 종합 평가 6. 여러 가지 온도계 조사하기 6

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온도재기는학생들이일상생활에서많이사용하는개념인열과온도를다루는단원이다. 이 단원에서는따뜻한물건과찬물건을구별함으로써온도라는개념을도입하고, 차고따뜻한정도를알아야할때를살펴봄으로써온도측정의필요성에대하여공부하며, 학생들이직접간이온도계를만들어온도계의기본원리를이해하는활동을한다. 또한온도계의사용법과온도를바르게재기위하여주의하여야할점을공부하고여러

물체와여러곳의온도를직접재봄으로써온도의필요성뿐아니라우리생활에서온도가 많이 사용되고 있음을 알게 하는 것이다. 또한 과학과 기술의 발달로 인한 온도계의발달과다양한온도계를접함으로써적당한기구를사용하도록한다.그러나열이이동하여온도가변하는것은 4학년의‘열의이동’이라는후속학습으로

연결되므로학습진행에서주의하여야한다.

0302

4. 온도재기:::초·등·3·학·년·과·학·탐·구·수·업·지·도·자·료

주제명 차시 자료명 (내용 주제) 쪽수

1. 여러 가지 물체의차고 따뜻한 정도알아보기

단원 종합 평가

단원도입

1보조 자료

> > 단 원 소 개 & 단 원 개 관

실험 매뉴얼_ 여러가지물체의차고따뜻한정도알아보기

단원소개, 단원구성, 단원개관, 참고자료, 준비물 3

6

121314

67평가문항/ 낱말퍼즐

개념 해설_ 온도와열생활과 과학_ 기온과체감온도참고 자료_ 갈릴레이온도계

2. 간이 온도계 만들기

2보조 자료

실험 매뉴얼_ 간이온도계만들기 16

22232425

개념 해설_ 간이온도계의문제점수업 도우미_ 간이온도계다르게만들기생활과 과학_ 온도계의원리참고 자료_ 차가운물에넣었는데물기둥이갑자기올라가는경우

3. 온도계를 바르게사용하기

3보조 자료

실험 매뉴얼_ 온도계를바르게사용하기 26

32333435

수업 도우미_ 뜨겁니? 차갑니?학생 활동_ 온도계눈금읽기도전 과제_ 온도계로하는몇가지실험들참고 자료_ 온도계에숨어있는몇가지사실들

4. 여러 가지 온도재기

4보조 자료

실험 매뉴얼_ 여러가지온도재기 36

424345

개념 해설_ 섭씨와화씨학생 활동_ 과학동시생활과 과학_ 여러가지온도

5. 여러 곳에서 온도재기

5보조 자료

실험 매뉴얼_ 여러곳에서온도재기 46

525455

학생 활동_ 온도그래프그리기생활과 과학_ 물먹는오리참고 자료_ 온도의표준

6. 여러 가지 온도계조사하기

6보조 자료

실험 매뉴얼_ 여러가지온도계조사하기 56

63646566

개념 해설_ 여러가지온도계수업 도우미_ 체온계의종류생활과 과학_ 맛있는온도참고 자료_ 형상기억합금

내용 분류활동 주제 참고

자료생활과과학

도전과제

학생활동

수업도우미

개념해설

보조 자료차시

실험매뉴얼

단원도입

1. 여러가지물체의차고따뜻한정도알아보기 1

2. 간이온도계만들기 2

3. 온도계를바르게사용하기 3

4. 여러가지온도재기 4

5. 여러곳에서온도재기 5

단원종합평가

6. 여러가지온도계조사하기 6

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0504

> > 단 원 소 개 & 단 원 개 관

이단원은제7차 과학과 교육과정의 3학년 내용 중‘(13) 온도재기’에 해당하는내용이며열과에너지를다루는첫단원이다.이단원에서는학생들이일상생활에서경험했던것과관련하여기본적인온도의개념

을 이해하고, 온도계의 바른 사용법, 온도를 읽을 때 주의해야 할 점 등을 학습하여 바르게온도를읽는법을철저히습득하도록하는단원이다. 이를기초로하여후속학습인열의이동과날씨, 열에의한물체의변화등을다루는단원에서탐구의기초학습이되도록한다. 또한자신이측정한여러곳의온도를표와그래프로나타내봄으로써기초적수준의자료제시방법과자료변환의탐구능력을기르고이러한탐구방법이사용될때의장점을인식하도록한다. 생활과관련하여온도를알고이를측정하는것이중요함을알고용도에따라다양한

온도계가사용됨을보이도록한다.

01*`참고자료참고문헌강 주(2005). 초등학교 과학 내용 중 간이 온도계 만들기 실험 개선 연구. 서울교육대학교

교육대학원석사학위논문.경기과학고등학교 진경환, 최수 (2004). 온도계 속에 숨어있는 과학적 원리. 제10회 휴먼테

크논문대상수상논문집. 삼성전자.데이비드맥컬레이, 박 재, 박은숙역(2002). 도구와기계의원리서울문화사.박은용 기자(2002, 8월호). 온도의 과학, 기획마당, 신나라 사이언스. 월간‘과학소년’. (주)

교원엘케 다네커, 김완균 옮김(2004). (독일의 모든 초등학생들이 즐겨 배우는) 신기한 과학마술

100. 동쪽나라.

참고사이트신나는과학을만드는사람들-http://tes.or.kr/tes/index.php 물리나루-http://moolynaru.knu.ac.kr/이 루스-http://efegoere.egloos.com/인터넷뉴스-http://photo.media.daum.net/group1/general/200603/27/newsis/v12171165.html-http://news.naver.com/news/read.php?mode=LSD&office_id=089&article_id=0000070264&section_id=102&menu_id=102

한국표준과학연구원-http://www.kriss.re.kr한양대학교-http://www.chem.hanyang.ac.kr/Chem_world/temp_bear.html

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0706

>> 0 1 여 러 가 지 물 체 의 차 고 따 뜻 한 정 도 알 아 보 기

07

01 초·등·3·학·년·과·학·탐·구·수·업·지·도·자·료

여러가지물체의차고따뜻한정도알아보기

개념 역_ 온도의뜻을말할수있다.

과정 역_ 온도가다른여러물체를만져보고온도에따라분류할수있다.

차 시

실험관찰교과서

1/6차시

43~45쪽 29쪽

학학습습목목표표

주변에서 온도를 측정해야 하는 경우를 예로 들고그이유를말하여본다.온도를알수있는방법을생각해본다.02* 주변에서 온도를 측정해야 하는 경우

를 알아보기

01* 여러 가지 물체를 만져보고 온도라는용어 이해해기

여러 가지 물체를 만져보고 찬 물체, 미지근한 물체,뜨거운물체로분류한다.만져본물체이외의물체도따뜻한정도를예상하여분류하고이야기한다.‘온도’의뜻을안다.

차다 차다

뜨겁다

아! 시원하다.뜨거운국이니까조심해야지

와! 더위가싹달아나네.

와! 찜통같다.

뜨겁다

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0908

모둠별 준비물

>> 0 1 여 러 가 지 물 체 의 차 고 따 뜻 한 정 도 알 아 보 기

준비물

탐구활동과정

1-1. 일상생활에서볼수있는여러가지물체를손으로만져본다.

여러 가지 물체를 만져보고 온도라는 용어 이해해기01*

▼`뜨거운물 ▼`미지근한물 ▼`얼음물 ▼`음료수캔

▼`헤어드라이어 ▼`연필 ▼`털실▼`아이스크림

㉠온도라는용어를배우기전이므로느낌만을묻는다.㉡실험관찰29쪽상단의

문제를해결한다.

1-2. 온도가 다른 물체를 여러 가지 준비하여 손으로만져본 후, 뜨거운 것인지 찬 것인지 말하여 보게한다.

㉠만져 본 물체 외에 차고따뜻한 정도를 알 수 있는물체를생각해본다.

㉡실험 관찰 29쪽 하단에적당한표현을넣어본다.

1-4. 교실에 없는 물체 중에서 차고 따뜻한 정도를 알수있는물체를발표한다.

1-3. 여러가지물체를손으로만져보고찬물체와따뜻한물체로나누어본다.

1-5. 물체가 차고 뜨거운 정도를 나타내는 말은 무엇일까생각해보고발표한다.

학생들이온도에대한자신의생각을다양하게발표하게한후, 정확하게‘온도’라는용어를정의해준다.

온도 : 차고따뜻한정도

찬 물체

따뜻한 물체

냉장고속의음료수캔, 아이스크림, 찬물, 얼음

미지근한 물체

뜨거운물, 헤어드라이어바람

연필, 털실

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011

>> 0 1 여 러 가 지 물 체 의 차 고 따 뜻 한 정 도 알 아 보 기

010

차고따뜻한정도를‘온도’라고한다.01*

우리주변의여러물체는온도가다르다.02*

교실의온도보다온도가높은것에는‘고’, 온도가낮은것에는‘저’라고쓰세요.

①아이스크림 ( )②끓고있는국 ( )③냉장고속의음료수 ( )④보온밥통속의밥 ( )

02*

2-2. 온도를 알 수 있는 방법을 생각해 보고 발표해본다.

정답0011*①→③→④→②→⑤

0022*①저②고③저④고

주변에서온도를측정해야하는경우를알아보기2-1. 우리 주변에서 온도를 알아야 하는 경우를 생각해서 발표한다.

그리고온도를측정해야하는이유를말해본다.02*

손으로만져보거나온도계를사용하는방법등다양한아동의생각을끌어낸다.

㉠ 체온 ㉡ 엔진 온도

㉢ 온실의 온도 ㉣ 박물관 온도

㉤ 냉장실의 온도

온도가높은것부터순서대로번호를쓰세요.

( )→ ( )→ ( )→ ( )→ ( )

01*

①끓고있는물②냉동실의얼음③커피잔속의커피④냉장실속의음료수⑤아이스크림을보관하기위한드라이아이스

체온을일정하게유지하지않으면병에걸리고엔진은과열하면위험하다. 온실, 박물관,

냉장실은적당한온도를유지해주어야내부물건이변질되지않는다.

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013012

>> 0 1 여 러 가 지 물 체 의 차 고 따 뜻 한 정 도 알 아 보 기

온도와열

‘온도’를간단히말하면‘온도(溫度 : 따뜻할온, 정도도)’, 즉물체의따뜻한정도이다. 이것은자만을풀이한것이고좀더사전적으로정의하자면‘물체를이루는분자들의활발함을수치로

표현한것’이라고할수있다. 뜨거운공기는그움직임이활발하고차가운공기는훨씬그움직임이적다. 고체의경우도마찬가지이다. 비록분자들이기체나액체에비해거의묶여있는것과마찬가지이므로아주자유롭게돌아다니고있지는못하지만그안에서부르르떨거나돌고있는정도에차이가있다. 이처럼물체를이루는원자또는분자들은뜨거울수록그움직임이활발하게되는데, 이들의움직임이얼마나활발한가를나타낸것이온도이다. 따라서물리량수치로나타낼때에는이들분자의평균운동에너지가바로‘온도’이다.

일상생활에서우리는온도와열을혼동하여사용하는경우가많은데, 온도가높다고열이많은것은아니다. 또같은온도라해도질량이클수록열이많다고볼수있다. 예를들어온도가같은두물체는 이들을이루는 분자움직임의활발한 정도가 같다는것인데, 만약 A가 B보다질량이크다면A의열량이더많다. 즉열량이전체분자운동이라면, 온도는평균분자운동이다.

기온과체감온도

우리주변의물체중에서무엇의온도가우리의생활에가장중요할까? 태양의온도? 날씨와접한기온? 아니면생명이살고있는땅, 즉지표의온도? 직접섭취하는음식의온도? 사실이들모두의온도가중요하겠지만일반적으로생명과관계되는우리인간의체온이적어도우리인간에게는가장중요하다고할수있을것이다. 성인의정상체온은36.5℃인데, 35℃이하로만내려가도저체온으로몸에이상이생기며25℃이하는생명을잃는다. 물론체온이올라41℃가넘어도생명에지장을준다. 실험상의수치로는외부온도가10℃올라가면우리체온은0.7℃정도올라간다고하나, 계절변화에따른체온의변화는0.5℃이상크게나타나지는않는다고한다.

그렇다면, 체온과는 별개로 우리가 느끼는 체감 온도, 일명 느낌 온도에 대하여 알아보자. 주로 일기예보에많이나오는데, 겨울의경우바람이분다면체감온도는 어떨까? 반대로 여름에 바람이 분다면 어떨까? 이처럼 기온 뿐 아니라 풍속, 습도, 일사량 등에따라 인간에게 느껴지는 온도는 달라질 수 있기 때문에, 이를 체감 온도

1)라고 표현하게 되었다. 우리 기상

청에서 사용하는 체감 온도 계산공식을 보면, 기온은물론 지상 10m 지점에서의 풍속도 넣어 계산하도록하고있다.

그러나 좀더 생각해보면 옷을 입은상태, 거주형태, 심리상태에 따라서도체감 온도는 달라질 수 있다. 특히 여름에는 기온과 습도 요인을 포함한 일종의 체감 온도의 하나로 불쾌지수라는개념을쓰기도한다.

1) 체감 온도는 비과학적인 느낌만의 온도가 아니라‘우리가 느끼는 실제 온도’이다. 예를 들어 등산하고 난 뒤, 춥게 느껴질때에는실제로체온이내려간다.

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015014

>> 0 1 여 러 가 지 물 체 의 차 고 따 뜻 한 정 도 알 아 보 기

갈릴레이온도계

우리가 살아가는 데 온도, 특히 체온은 매우 중요하다. 온도를 측정한 최초의 사람은‘갈렌’이라는 고대(서기 170년경) 그리스 의사라고 한다. 그는 긴 유리관을 물이 들어있는용기에 담그고, 관 속에 있는 공기 약간을 관 밖으로 뽑아내었다. 이때 유리관 안에 남아있는 공기가 열을 받거나 차가와지면 그 팽창 수축에 물기둥의 높이가 변하게 되는 원리가 바로 그 온도계의원리이다.그러나일반적으로알려진온도계는이탈리아의유명한과학자갈릴레이갈릴레오가 1593년

에발명했다고전해진다. 이는온도를눈으로보는서모스코프(thermo-scope)라 불 는데, 가열된공기를유리관에넣은후물그릇속에거꾸로세워두었다. 주변온도에따라관에올라오는물의 높이가 달라지는 것이었는데 이는 대기압의 향으로 부정확하 으나 최초의 온도계이자유리로만든최초의과학기구로알려져있다. 1610년에는물대신포도주를넣어실험하기도했었다.뒤이어 17세기초 해부학을 강의하던 산토리오가 의료용으로 체온계를 이용한 기록이 있으나,

현재에사용하는온도계의원형은 17세기중반갈릴레이의제자들이만든알코올온도계이다. 그후최근의형태와가장가깝게눈금을매긴것은독일계네델란드인가브리엘페런하이트가1714년에만든수은온도계이다.

요즘 판매되는 갈릴레이 온도계라는 것이 있다. 실린더안에예쁜색색의유리구슬이들어있는데, 실린더에는물이들어있지만, 유리구슬안에는 서로 다른 색깔의 액체(오일)가 공기와 함께들어있다.

교실에갈릴레이온도계를두면온도의변화가시각적으로예쁘고훌륭하게잘보이므로아이들이매우좋아한다. 단유리로된제품이므로조심해야한다. 이온도계는과학기기전문점보다는인테리어장식품가게나인터넷쇼핑몰에서더쉽게구할수있다는사실이재미있다.

이온도계안에든유리구슬안의각각의오일은다른비중을가지고있어서온도의변화에따라뜨고가라앉는정도가다르다. 따라서온도가변화하면떠오르는구슬도달라지며떠있는구슬중가장아랫부분에있는구슬이현재의온도를표시한다. 온도표시는유리구슬에매달린온도숫자가쓰여진금속추가하는데, 이것은무게를조절하여수평을잡는역할도한다.

[̀온도가높을때]̀ [̀온도가낮을때]̀

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017016

02 초·등·3·학·년·과·학·탐·구·수·업·지·도·자·료>> 0 2 간 이 온 도 계 만 들 기

간이온도계만들기

개념 역_ 온도계의각부분의명칭과역할을말할수있다.

온도계가어떻게온도를나타내는지설명할수있다.

과정 역_ 간이온도계를만들수있다.

높은온도와낮은온도일때간이온도계가어떻게달라지는지

관찰할수있다.

차 시

실험관찰교과서

2/6차시

46~47쪽 30쪽

학학습습목목표표

따뜻한 물에 간이 온도계를 넣었을 때의 변화를관찰한다.찬 물에 간이 온도계를 넣었을 때의 변화를 관찰한다.

온도계의모습을관찰하여간이온도계와비교하여본다.온도계를 온도가 다른 물에 담갔을 때 액체 기둥의변화를알아본다.

02* 간이 온도계를 따뜻한 물과 찬 물에넣고 변화 관찰하기

03* 온도계 관찰하기

01* 간이 온도계 만들기 작은 플라스틱 병에 식용색소를 탄 실온의 물을넣고빨대를꽂아간이온도계를만든다.

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>> 0 2 간 이 온 도 계 만 들 기

019018

1-3. 빨대구멍이커지지않도록조심하면서스포이트를이용하여물감을탄물을병안에채운다.

2-1. 70℃정도의 따뜻한 물을 요구르트 병 높이보다2cm정도낮게비커에담는다.

간이온도계를따뜻한물과찬물에넣고변화관찰하기02*

모둠별 준비물

1-1. 요구르트병을준비하여빨대를꽂아요구르트를비운다.

간이온도계만들기01*

▼`작은플라스틱병(요구르트병)

▼`빨대 ▼`스포이트 ▼`고무찰흙

▼`식용색소(물감) ▼`비커(250mL) ▼`가위, 펜

▼`종이

▼`비커(100mL)

색소는눈에잘띠도록짙은색을진하게탄다.

새는곳이없어야물이충분히올라간다.

뚜껑을남긴채로빨대구멍만만든다. 빨대구멍이

커지지않도록한다.

빨대구멍이커지지않도록조심한다.

2-3. 따뜻한물속에담겨있던간이온도계를같은양의찬물이담긴비커로옮긴다. 잠시기다리면서빨대속의변화를관찰한다.

70℃정도되도록교사가적당한물의온도를맞춘다.

▼`온도계 ▼`따뜻한물 ▼`찬물

1-2. 100mL 비커에실온의물 50mL 정도를넣고식용색소나물감을진하게탄다.

1-4. 빨대를 꽂은 다음, 고무 찰흙으로 새는 곳이 없도록빨대주변을막는다. 흰종이로눈금을만든다.

찬물에먼저넣으면간이온도계속의 물이 팽창하는 것을 볼 수없으므로따뜻한물에먼저넣는것이효과적이다.

2-2. 따뜻한 물이 담긴 비커에 간이 온도계를 넣는다.잠시기다리면서빨대속의변화를관찰한다.

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>> 0 2 간 이 온 도 계 만 들 기

021020

2-4. 3̀0쪽에실험결과를정리한다.

3-2. 온도계를 따뜻한 물과 찬물에 넣고 관찰하여본다.

3-1. 온도계의 각 부분을 자세히 관찰하고 간이 온도계와비교한다.

03*

3-3. 온도계가온도를나타내는방법을토의한다.

간이온도계와온도계를따뜻한물에넣으면온도계의액체기둥이올라간다.01*

간이온도계와온도계를찬물체에넣으면온도계의액체기둥이내려간다.02*

희는 간이 온도계를 보온병의 따뜻한 물에 넣은 후 관찰하고, 냉장고 속의 시원한 물에 넣었다가 잠시 후 관찰하 습니다. 간이 온도계의 액체 기둥은 어떻게 변할까요?

( )

01*

철수는 간이 온도계를 여러 액체에 넣어 보았습니다. 액체에서 꺼내어 높이를 잰 후공기 중에 2분 쯤 둔 후 다음 액체에 넣었을 때 액체기능이 가장 높게 올라간 것은어떤액체일까요? ( )

①냉장고에서꺼낸음료수②수도물③얼음물④보온병속의커피

02*

㉠실험 관찰 30쪽의 온도계에빨간기둥을그린다.

㉡온도계를 읽는 방법은 다음차시에 자세히 다루므로 본차시에서는 온도계의 빨간액체가 올라가는 것만을 확인하도록한다.

온도계관찰하기

정답0011*액체기둥이올라갔다가내려간다.

0022*④

빨대속의물이내려간다.

빨대속의물이올라간다.간이온도계를따뜻한물에넣었을때

간이온도계를찬물에넣었을때

㉠온도계를 따뜻한 물에 넣으면 빨간 액체가

가는관을통하여올라간다.

㉡온도계를 찬물에 넣으면 빨간 액체가 가는

관을통하여내려간다.

㉠온도가 올라가면 온도계

속의 빨간 액체 기둥이 올

라가고, 온도가 내려가면

액체기둥이내려간다.

㉡온도계의 구부 속에 들어

있는 빨간색의 액체가 올

라간높이를읽는다.

간이온도계 온도계

요구르트병 구부

빨대 가는관

물감을탄물 빨간알코올

<따뜻할때> <찰 때>

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>> 0 2 간 이 온 도 계 만 들 기

023022

간이온도계의문제점

간이온도계를만드는과정에서요구르트병에물을담을때공간을좀남겨두라는지시사항이있다. 만약물을가득담는다면어떠한문제가생기는가?

실험을준비하는과정에서스포이트를이용하여작은빨대구멍안으로물을넣는것이므로조금이라도더넣어가득채우는것이더어렵다.실험을하는과정에서물이너무많으면새어나오고 봉재료인고무찰흙마저자꾸들뜨게한다. 가장큰문제는실험의결과면에서물기둥눈금의변화가잘나타나지않아실패확률이크다. 물의 열팽창률(0.21×10-3)은 에탄올(1.12×10-3)이나 수은(1.82×10-3)에 비해 너무 작기때문이다.

이러한이유때문에약간의공간을두는것이지만, 이간이온도계실험의목적이일반온도계의원리를알아보는것이라는점에서문제가있다. 액체의팽창이일반온도계의원리이지만공간을남겨둔다면기체의팽창이큰 향을미쳤기때문이다. 온도가높아지면액체보다기체가더많이팽창한다는점에서그러하고, 또액체위의남은공간에생긴액체의증기압도역할을한다.여기서증기압은액체표면의분자가외부로튀어나와기체로변화하는증발현상에서두드러지는데, 온도가높을수록휘발성이클수록큰값을갖는다.

따라서간이온도계의실험은액체의열팽창에의한온도계의원리를알아보는실험이라는점보다는온도에따른눈금변화현상을관찰하는데의의를두어야한다.

간이온도계다르게만들기

학교에서는대부분이간이온도계만들기실험을하지만, 완벽한사전실험과재료준비를하지않으면대부분많은어려움이있다. 물기둥의높이변화가잘관찰되지않는것은물론, 만드는과정에서부터스포이트를이용해서작은구멍에물을넣거나, 빨대주변을꼼꼼히막는일은결코쉽지않다. 그러나다음과같은방법을이용하면의외로편리하고실험결과도만족스러울것이다.

요구르트병대신필름통을사용한다.

- 인두를 이용하면 필름통 뚜껑에 빨대와 맞는구멍을뚫기쉽다.

- 뚜껑을열면입구가넓어색소를탄물을넣기도 쉽다. 요구르트병의 구멍에 스포이트로물을넣기가어려워시간이너무많이걸리고구멍도자꾸커져버린다.

- 뜨겁거나 찬물에 의한 수축도 거의 일어나지않는다.

- 부드럽고 모양 변형이 쉬워 빈틈없이 꼼꼼하게잘막을수있다.

- 쉽게 마르지않으며손에도잘들러붙지않는다.

- 위생상의 문제가 없다면 풍선껌을 씹어 붙이는 것이 고무찰흙보다 실험재료면에서는더좋다.

물만넣는대신알코올을섞어넣는다.

- 물로만 실험하면 변화가 너무 적고 알코올로만하면변화가너무커서화산분출수준이다. 이들을섞으면결과가잘나온다.

- 1 : 1의혼합비율이좋다.

굵은빨대보다는가는빨대가적합하다. - 지름3mm의구멍이인두로뚫을때좋다. - 물기둥높이의관찰이용이하다.

빨대는깊숙이꽂지말고병입구가까이꽂

는다.

- 깊게꽂으면물이넘치는경우가많다. - 빨대가 온도계의 구부는 아니므로 깊게 꽂을필요가없다.

고무찰흙대신칼라점토를사용한다.

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>> 0 2 간 이 온 도 계 만 들 기

025024

차가운물에넣었는데물기둥이갑자기올라가는경우

수업시간에만든간이온도계를따뜻한물에넣으면물기둥이올라가고, 실내온도보다차가운물에담그면물기둥이내려간다. 이실험을할때간이온도계를 2개만들어서각각동시에따뜻한물과차가운물에넣어보거나, 온도계를먼저따뜻한물에넣어팽창시킨다음차가운물에넣어내려가는것을보게실험한다.요구르트병에물을넣고빨간색소를넣어만든간이온도계의가장중요한원리는열의이동

과열평형이다. 비커속의물의온도가높으면열은비커에서요구르트병으로, 비커의물의온도가더낮으면열은요구르트병에서비커로이동한다. 요구르트병속의물이비커속의물의온도에따라열을받으면부피가팽창하고열을잃으면수축하는것이다.

그런데이간간이이온온도도계계를를차차가가운운물물에에넣넣었었는는데데물물기기둥둥이이갑갑자자기기올올라라가가는는경경우우가있다. 왜그럴까?

예상치못한의외의현상은주의깊게잘관찰해보아야한다. 첫째요구르트병안의물에비해아주차가운물에넣은경우이러한증상은더심한것을볼수있고, 가장중요한것은찬물에넣은직후잠시라는것이다. 즉비커의물이온도가차가우면요구르트병속의물은수축하므로빨대의물기둥은내려가는데, 이러한열평형이미처일어나기전이라는것이다. 즉물기둥이올라가는이유는온도에의한물의팽창이아니라, 다른어떤힘이요구르트병에작용한것이다. 요구르트병에서비커로열의이동이미처일어나기전에비커의물이차가워서요구르트병을누른것이다.

이것은찬물속의압력이따뜻한물속의압력보다큰이유는찬물의 도가더크기때문이다.또한요구르트병의재질이약한플라스틱종류라는것도차가운물속에넣었을때병이수축하는이유의하나가될수있다.

기체나 액체 심지어 고체도물체가 열을 받으면 팽창한다. 열을 받은 물체는 분자의 운동이 활발해져서 그간격이 멀어지게 되고 부피가 늘어나 관에 갇힌 액체기둥의높이가높아진다.

온도계의 가장 큰 원리 중의 하나가 열평형이다. 주로 액체나 공기의 온도를재는 실험용 온도계인데,재려는 물체에 이 선까지담근 후 기다려야 한다. 온도계 안의 알코올(또는 수은)이 재려는 액체와 열평형을 이룰 때까지 기다리는것이다. 재려는 액체(또는기체)의 온도가 더 높으면열은 온도계 안의 알코올로, 온도가 더 낮으면 열이온도계 밖으로 나가 같은온도가 될 때까지 이동한다. 이것이열평형이다.

가장 많이 사용하는 일반온도계는 에틸알코올2)의 열팽창(1℃ 높아지면 부피는1/500씩 증가)을 이용하여(현미경으로 세포를 발견한) 로버트 후크가 1664년에 만든 알코올 온도계이다. 순수 알코올(어는점 -117℃, 끓는점 78℃)이 아니라 눈에 잘 보이게 하기위해 붉은 색소 등의 첨가물을조금넣는다.

주위 기압의 향을 받지않으려면 진공이 되어야 한다. 온도계를 매우 높은 온도에 넣어 유리관의 액체가충분히 팽창하여 유리관 꼭대기까지 올라오면 이를봉한다. 온도가 낮아져서액체의 부피가 줄어들면 나머지공간은진공이된다.

온도계의원리

2) 알코올 대신 수은(은회색)을 사용하기도 한다. 알코올 온도계보다 더 정확하지만 눈금을 읽기가 더 불편하고, 만약 깨져서수은을흘러나오면위험하다. 화씨 온도계의가브리엘페런하이트가 1714년에만들었다.

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>> 0 3 온 도 계 를 바 르 게 사 용 하 기

027026

03 초·등·3·학·년·과·학·탐·구·수·업·지·도·자·료

온도계를바르게사용하기

개념 역_ 온도계의사용방법을알수있다.

온도계의눈금을바르게읽을수있다.

과정 역_ 온도계로액체의온도를잴수있다.

온도가다른액체로온도계를옮겼을때액체기둥이변한온도

계의눈금을읽을수있다.

차 시

실험관찰교과서

3/6차시

48~49쪽 31~32쪽

학학습습목목표표

온도계의눈금을관찰한다.온도계의눈금읽는방법을알아본다.

온도계로 온도를 재는 것이 감각을 이용하는 것보다온도를정확하게측정할수있음을안다.

02* 온도계의 눈금 읽는 방법을 알아보기

03* 온도계를 사용하는 이유 알기

01* 온도계를 사용할 때 주의할 점을 알아보기

온도계를사용할때주의할점을이야기한다.

차다

× ×

× ×

13℃

따뜻하다 40℃

따뜻하다 25℃

차다 25℃48 9 -7

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>> 0 3 온 도 계 를 바 르 게 사 용 하 기

029028

▼`알코올온도계

모둠별 준비물

▼찬물

▼`따뜻한물▼`미지근한물

1-1. 정확한 온도를 재기 위하여 주의해야 할 일에 대하여이야기한다.

01*

2-1. 온도계의눈금을세어보며관찰한다.02*

2-2. 3̀1쪽의 온도계에 나타난 온도를 읽어 보고, 문제의 온도를 온도계에 액체기둥으로표시한다.

㉠실험 관찰 31쪽의 온도계를 보고눈금을읽고표시한다.

㉡온도를 잴 때에는‘섭씨 도(℃)’라고읽거나섭씨를생략하고‘도(℃)’라고읽는다.

㉢0℃보다 높은 온도는 상 □도(℃)라고 읽고, 0℃보다 낮은 온도는 하 도(℃)라고읽는다. 하는숫자가커질수록더찬것이다.

온도계가유리로되어있어깨지기쉬우며, 수은으로

만든온도계는더욱위험함을알려준다.

온도계를사용할때주의할점을알아보기

온도계의눈금읽는방법을알아보기

3-1. 세개의수조에 40℃ 정도의따뜻한물, 25℃ 정도의미지근한물, 13℃정도의찬물을준비한다.

03* 온도계를사용하는이유알기

㉠온도계의구부를손으로잡지않는다.

㉡온도계의담금선까지액체에담근다. 담금선이없는경우에는

온도를재려고하는액체에온도계의액체기둥까지담근다.

㉢온도계속의빨간액체기둥이멈출때까지기다린다.

㉣온도계로액체를젓지않는다.

㉤구부가바닥에닿지않게한다.

㉥입김으로불지않는다.

㉦온도계를읽을때는눈높이를온도계의액체기둥에맞춘다.

㉠모둠별로 먼저 토의를 한다음발표를해도좋다.

㉡실험 관찰 32쪽의 온도계사용법을정리한다.

1-2. 온도계를 안전하게 사용하기 위하여 지켜야 할일에대하여발표한다.

㉠사용하지 않을 때에는 받침대나 상자에넣어둔다.

㉡온도계가깨지지않도록주의한다.

3-2. 한손은따뜻한물, 한손은찬물에넣고느낌을말해본다.

찬물에넣은손 : 차다.따뜻한 물에 넣은 손 :따뜻하다.

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>> 0 3 온 도 계 를 바 르 게 사 용 하 기

031030

온도계의눈금을읽어보세요.01*

온도계를사용하는이유를말해보세요.

(

)02*

온도계는정확하게온도를잴수있는기구이다.01*

온도계는 안전하게 사용하여야 하고, 정확하게 온도를 재기 위하여 올바른 사용법을꼭지켜야한다.02*

정답0011*학생들은음의정수에대하여배우지않았으므로하의온도를읽는방법을알려주기위한문제이다.

①-1℃②-10℃③-7℃④0℃⑤17℃

0022*①온도계를사용하면온도계가사용전에어떤온도에있었든지상관없이재는물질의정확한온도를잴수있

다. ②온도계를사용하면매우뜨겁거나매우찬물질의온도도잴수있어안전하다.3-3. 찬물과 따뜻한 물에 잠시 담갔던 두 손을 빼서 동시에 미지근한 물에 넣고 두 손

의느낌이같은지말해본다.

3-4. 온도계한개는찬물, 또다른온도계한개는따뜻한물에넣고온도를재어본다.찬물과따뜻한물에잠시담갔던두온도계를빼서동시에미지근한물에넣고두온도계의눈금을읽어본다.

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3-6. 온도계를사용하면좋은점을말해본다.

3-5. 손의 감각으로 온도를 느꼈을 때와 온도계를 사용하여 온도를 재었을 때의 차이를이야기해본다.

( )℃ ( )℃ ( )℃ ( )℃ ( )℃

㉠같은 물에 넣었지만 두 손의

느낌이다르다.

㉡찬물에 넣었던 손 : 따뜻하게

느껴진다.

㉢따뜻한 물에 넣었던 손 : 차게

느껴진다.

㉠두손의느낌은달랐지만온도

계는 두 개 모두 25℃를 가리

킨다.

㉡실험 관찰 32쪽 하단을 정리

한다.

㉠손은온도를재기전에어떤온도에있었는지에따라온도를느끼는정도가

다르다.

㉡온도계는그전에어떤온도에있었던지상관없이같은온도를나타낸다.

㉠온도계를 사용하면 온도계가 사용 전에 어떤 온도에 있었는지와 상관없이

재는물질의정확한온도를가리킨다.

㉡온도계를 사용하면 매우 뜨겁거나 매우 찬 물질의 온도도 잴 수 있어 안전

하다.

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>> 0 3 온 도 계 를 바 르 게 사 용 하 기

033032

뜨겁니? 차갑니?

우리는대개물에그저손을담가보기만하면거의정확하게뜨거운지차가운지를맞힐수있다고생각한다. 그러나왼손을차가운물에담그고, 오른손을뜨거운물에담그고있다가, 몇초후에양손을동시에미지근한물에넣으면, 두손으로느끼는감각은완전히다르다. 찬물에있었던왼손은미지근한물을따뜻하다고느끼고, 오른손은시원하다고느낀다. 이렇게상황에따라변하는느낌은‘감각의순응’이다. 감각이일어나는데필요한최소의자극의세기를‘역치’라고하는데역치가낮다는것은감각

이예민하다는것을나타낸다. 역치이상세기의자극을주면감각이생기고, 자극이강해질수록감각의크기도증가한다. 여기서물론, 감각의크기뿐아니라감각기관의상태에따라서다르게느끼기도한다. 예를들어, 설탕이든과자나아이스크림을먹고나서과일을먹으면단맛을별로느끼지못한다. 혀가단맛에익숙해졌기때문이다.옷도마찬가지이다. 우리가옷을입고있지만입고난직후가아니면옷을입고있다는것을잘

느끼지못한다. 옷은계속해서피부의촉각을자극하지만, 촉각이더이상반응하지않는것이다.이러한모든것은감각의순응이다. 즉습관이된감각은세기가약해진다. 엄마들이뜨거운그릇을잘드는것도이러한것일까?그러나아픔이나압력을느끼는감각에는순응현상이일어나지않는다. 생명을보호하고유지

하는데꼭필요한기관은순응되어서는안되는것이다. 그러나생명유지에꼭필요하지않은후각과촉각같은감각은쉽게순응하여, 외부자극에반응하는데소비되는에너지를절약할수있다. 물론에너지차원뿐아니라생선굽는냄새, 화장실냄새등에쉽게순응해버리는코의후각이고마운경우는수없이많다.

온도계눈금읽기모형온도계를만들어온도계눈금읽기연습을해보자.

반 번 이름

준비물_ 마분지, 자, 빨간싸인펜이나매직, 칼

활동 과정_ 1) 모형온도계만들기①마분지로아래그림과같은밑판을만든다. ②눈금을그리고, 숫자를5 간격으로적어넣는다. ③붉은종이기둥을끼울수있도록위와아래에각각하나씩칼집을낸다. ④마분지를좁은띠모양으로길게잘라기둥을만들고, 빨간칠을한다.⑤빨간기둥을칼집구멍에끼운다.

2) 온도계눈금읽기①짝과함께, 한사람은온도계빨간기둥을넣거나빼고, 다른사람은읽는다.②이번에는기둥을넣는역할과읽는역할을바꾸어해본다.

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준비물_ 온도계, 자

활동 과정_ 1) 온도계의눈금은모두같은가?①온도계2개를준비하고서로맞추어대어보자. 눈금의간격은같은가?②온도계하나만가지고 1℃사이의간격을재어보자. 너무작아서자로재기힘

들다면10℃간격을재어보자.

2) 온도계의방향을바꾸어기온을재어보자. ①온도계를바로세워방안의온도를재어보자. 몇℃인가? ( )℃②온도계를거꾸로세워방안의온도를재어보자. 몇℃인가? ( )℃③온도계를눕혀놓고방안의온도를재어보자. 몇℃인가? ( )℃주주의의 사사항항 : 온도계를바로또는거꾸로세울때벽면에닿지않게, 온도계를눕힐

때책상이나바닥에닿지않도록매달아놓고실험한다.

3) 온도계를채운액체는무엇인가?3)

아깝긴하겠지만실험실에서가장낡거나고장난온도계를몇개찾아보자. 그리고그온도계들을깨보고흘러나오는액체의냄새를맡아보자.

035034

>> 0 3 온 도 계 를 바 르 게 사 용 하 기

온도계로하는몇가지실험들다음은온도계에관한몇가지궁금증들이다. 직접측정하고관찰해보도록하자.

온도계에숨어있는몇가지사실

3) 이 실험은위험하므로학생에게맡기지말고교사가시범실험을해야한다. 반복실험을할필요도없다.

온도를나타내는액체가은색(회색)인수은온도계, 그리고체온계는절대로깨어보아서는안된

다. 수은은매우위험하고유해하다.

온도(℃)

길이(cm)

-10~0 0~10 10~20 20~30

온도계의눈금은등간격인가?

온도계의눈금을정확히재어보면높은온도로갈수록눈금의간격이넓어진다. 이는온도가높아질수록액체의팽창률이증가하기때문이다.

온도계의눈금은등간격인가?

온도계의눈금을정확히재어보면높은온도로갈수록눈금의간격이넓어진다. 이는온도가높아질수록액체의팽창률이증가하기때문이다.

01*

온도계는중력의 향을받지않는가?

온도계를놓은방향즉중력에따라온도계의눈금에변화가있는지알아보았으나, 바로세우거나 거꾸로 세우거나 옆으로 눕히거나 그 눈금값은 같았다. 약간 다른 이야기지만온도계는구부만담그나, 온도계전체를담그나측정한온도는같다.

02*

온도계를채운액체는무엇인가?

성분분석결과, 알코올온도계안에는붉은색소를탄알코올이들어있는것도있지만,역시붉은색소(염료)를탄등유를쓴것도있다. 깨진알코올온도계에서기름냄새가나는경우는바로이등유온도계 을것이다.

03*

온도계몸체인유리관은팽창하지않는가?

분명고체도열팽창을하고액체또는반고체로알려진유리도열팽창을한다. 따라서실제로 측정을 해보면 일반적인 실험 온도인 20~100℃ 내에서는 유리관의 직경 변화는 0.01mm도 일어나지 않았다. 따라서 일반 온도계에서는 유리관의 팽창률은 무시해도좋다.

04*

낮은온도눈금부분과자기대어확대

-10℃

0℃

100℃

110℃

높은온도눈금부분과자기대어확대

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037036

>> 0 4 여 러 가 지 온 도 재 기04 초·등·3·학·년·과·학·탐·구·수·업·지·도·자·료

약13℃

약5℃

약80℃

약75℃

약100℃

약-11℃

뜨거운밥

끓는물

냉동실

찬쥬스

커피

온도가변하는경우를예로들어본다.온도가언제변하는지생각해보고발표한다.

온도가변하면문제가되는경우찾아본다.온도를유지하기위하여하는일을찾아본다.온도가 변하지 않게 하는 것이 왜 중요한지 토의하여본다.

02* 시간이 지남에 따라 온도가 변함을인식하기

03* 온도를 유지하기 위해 할 수 있는 일알아보기

01* 온도계를 사용하여 여러 가지 물체의온도를 재어보기

일상생활에서 자주 접하는 여러 물체의 온도를 온도계를사용하여재어본다.

여러 곳의 온도재기는 다음 차시내용이다.

학생들이궁금한물체의온도를재어본다.실험 관찰에는 예시이므로 직접 온도를 재면다를수있다.

여러가지온도재기개념 역_ 온도계의바른사용법을알수있다.

온도를유지하기위해서는열을공급해주거나일을해주어야

함을알수있다.

과정 역_ 온도계로여러가지물체의온도를재어볼수있다.

차 시

실험관찰교과서

4/6차시

50~51쪽 33쪽

학학습습목목표표

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039038

1-2. 그렇게예측한이유를발표하게한다.

>> 0 4 여 러 가 지 온 도 재 기

준비물

탐구활동과정

1-4. 실제로여러가지물체의온도를재어본다.

1-3. 각물체의온도를정확하게재는 방법을 토의한다. 온도를재면서주의할점을토의한다.

1-1. 교실이나주변에서온도를알고싶은물체가무엇인지 이야기 한다. 그리고 그 물체의 온도를 예상하여본다.

여러 가지 물체의 온도를 예상하고 온도 재어보기01*

2-1. 어떤경우에물체의온도가변하는지말해본다.

시간이 지남에 따라 온도가 변하는 경우 이야기 하기02*

2-2. 생활에서온도가변하여문제가되는경우를찾아발표해본다.

1-5. 자신의예측과실제로잰온도를비교하여본다.

㉠아이스크림이녹을때

㉡밥이나국이식을때

㉢날씨가춥거나더워질때

㉣냉장고에서꺼낸음료수가더워질때

㉤초콜릿이녹아손에묻을때

온도가변하는경우, 즉열의 이동은 4학년에서 자세하게배우므로간단하게다루고지나가도록한다.㉠물체가 따뜻한 물체 옆에있을때 : 온도가 올라간다.

㉡물체가 찬 물체 옆에있을 때 : 온도가 내려간다.

모둠별로먼저토의를한다음발표를해도좋다.

모둠별 준비물

▼`수돗물 ▼`찬주스 ▼`뜨거운커피 ▼`뜨거운밥

▼`끓는 물 ▼`냉동실 ▼`헤어드라이기▼`얼음물

실험관찰33쪽에여러가지물체의온도를적어본다.

㉠따뜻한 물이나 국, 차등이 식을 때 : 온도가내려간다.

㉡얼음이 녹아서 미지근한 물이 될 때 : 온도가올라간다.

<예시>

㉠온수 : 50℃ (손을 넣어보면 뜨겁게 느껴지

므로우리몸의온도보다높을것이다.)

㉡냉수 : 20℃ (손을 넣어보면 매우 차갑게 느

껴지므로우리몸의온도보다낮을것이다.)

㉢커피나 보리차 : 80℃

㉣냉장고 속의 주스 : 4℃

㉤전기밥솥 속의 밥 : 90℃

㉥끓는 물 : 100℃

㉦얼음물 : 0℃

㉠액체 : 적당한 용기에 적당한 양의 액체를 담아

온도를잰다.

㉡사람의 체온 : 겨드랑이에온도계를끼고잠시기

다리거나체온계를사용하여귀의온도를잰다.

㉢헤어 드라이기 : 바람이나오는곳에서조금떨어

진곳에서(약10cm 정도) 잰다.

㉣냉동실의 온도 : 온도계를 냉동실에 넣어놓고 잠

시기다린후에잰다.

물체 수돗물냉장고 커피 잔 전기밥솥

끓는 물 얼음물 냉동실헤어

속 주스 속의 커피 속의 밥 드라이기

온도(℃) 약13℃ 약5℃ 약80℃ 약75℃ 약100℃ 약2℃ -11℃ 50℃

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>> 0 4 여 러 가 지 온 도 재 기

041040

온도계를사용하여여러가지물체의온도를정확하게잴수있다.01*

물체는 온도가 변하는 경우가 많으며 온도를 유지하기 위해서는 외부에서 어떤 일을해주어야한다.02*

온도가낮은것부터온도가높은순서대로쓰세요.

( → → → → )

①수돗물 ②냉장고속주스③커피잔속의커피 ④끓는물⑤얼음물

01*

어떤곳에보관해야하는물체인지아래주머니에물체를써넣으세요.

①아이스크림 ②야채 ③국 ④뜨거운커피 ⑤주스02*

정답0011*⑤, ②, ①, ③, ④

0022*

3-2. 온도가변하지않게하기위해어떤장치가필요한지이야기하여본다.

3-1. 온도가많이변하지않는예를생각해보고발표해본다.

온도를유지하기위해서사람들이하는일알아보기03*

3-3. 온도가변하지않게하는것이중요한이유를생각해보고발표해본다.

㉠보온밥통, 보온병 ㉡냉장고, 아이스박스 ㉢사람의체온

단열을 하여도 온도가 전혀 변하지 않는것은 아니므로 온도가 많이 변하지 않는경우로지도한다.

㉠사람의몸이나대부분의물체는온도가일정해야정상

적으로작동한다.

㉡온도가 변하면 물건을 못 쓰게 되거나 음식물이 상

한다.

㉢체온이변하면아프고체온변화가심하면죽게된다.

㉠단열재의사용 : 보온병, 아이스박스

㉡전기의사용 : 냉장고, 보온밥통, 전기장판, 냉장고, 에어컨, 선풍기,

㉢기름, 석탄등의연료: 보일러, 석유난로

㉣기타 : 사람의 체온을 유지하기 위해서는 음식을 먹고 옷을 입거나

땀을흘리는등여러방법이사용된다.

단열은 4학년의 열의 이동에서 자세히다룰 내용이므로 너무 깊게 설명하지않는다. 단열 뿐 아니라 원하는 온도를유지하는 방법도 포함하여설명한다.

냉장고 보온병

냉장고보온병

국, 뜨거운커피 아이스크림, 야채,

주스

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>> 0 4 여 러 가 지 온 도 재 기

043042

섭씨와화씨

최초의온도단위는미국과 국에서사용하고있는‘화씨온도(℉: Feh(r). )’인데, 1714년독일의페런하이트(G. Fahrenheit)가만들었다. 높은쪽의온도기준을인간의체온96으로하고, 낮은쪽의온도는당시얻을수있는저온의한계 던얼음과소금을3 : 1로섞은한제의온도를0으로한후180등분한것이다.

현재우리나라뿐아니라국제적으로가장널리사용되고있는온도체계는 1742년스웨덴의셀시우스(A. Celsius)가 개발한‘섭씨온도(℃: Cels. centigrade)’이다. 순수한물이끓고있을때의수증기의온도, 즉 물의끓는점을 100으로하고, 물과얼음이공존하는물의녹는점을 0으로한후그사이를100등분하여한눈금을1로하 다. 유리관에수은을넣은후, 물이끓을때와얼때의관속수은면을각각표시하여측정하 다.

한편과학의국제단위계(SI)에서사용하는‘절대온도(K)’도있다. 물의삼중점인물, 얼음, 수증기가공존하는 273.15℃를기준으로 국의캘빈(W. T. Kelvin)이 1848년에만든것이다. 이온도체계에서‘0 K’는기체의부피가0이되는극한온도인‘-273.16℃’와같다.

4) 뉴턴(N), 암페어(A), 볼트(V), 옴(X), 쿨롱(C), W(와트), 켈빈(K), 헤르쯔(Hz), 가우스(G), 줄(J) 등

K-273.16 = ℃ = × (℉-32)59

‘섭씨’라는말은셀시우스이름을한문으로바꾼뒤존칭을붙인攝氏이고, ‘화씨’도페런하이

트이름의華氏이다. 문화적인차이겠지만서양의경우는이름을따서자녀의이름으로짓거나

심지어단위4)로쓰는데, 굳이존칭의단어인‘씨’를붙일필요가없다고본다. 이제20℃는‘섭씨

이십도’가아니라‘이십도씨’또는그냥‘이십도’라고읽도록하자. 7-80년대생물교과서의

‘크놉씨액’이현재‘크놉액’으로바뀐것처럼이제는온도명칭도자연스럽게바꾸도록하자.

과학동시온도계를제목으로하여과학동시를자유롭게지어봅시다.

반 번 이름

김두식

당신이나를볼땐

높은곳에서내려다보지마세요.

그러면나는너무겁이나서

당신은작아져버린나를볼거예요.

당신이나를볼땐

낮은곳에서올려다보지마세요.

그러면나는너무거만해져서

당신은더커져버린나를볼거예요.

당신이나를볼땐

같은곳에서나와눈높이를맞춰주세요.

그러면당신은이제야

진정한나의본모습을볼거예요.

아, 덥다일기예보에서오늘90도래.

뭐라구? 90도라구? 30도인데?

어험, 이지점의온도는300K입니다.

90℉ 32℃

300K

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김경옥

팔? 없어요.

다리? 없어요.

그래도넘어지지않아요.

넓고둥근엉덩이가받쳐주니까요.

혼자서는심심해.

삼발이와같이놀고

모래상자랑도같이놀고

점화기는떼어놓을수없는친구지요.

점화기가머리를스치면

보일듯말듯아름다운파란꽃이피어나요.

이쁘다고만지지말아요. 무지무지뜨거워요.

검은모자를씌워주세요. 한번, 아니아니꼭두번.

045044

>> 0 4 여 러 가 지 온 도 재 기

여러가지온도

우리주변에서온도를읽거나측정하는곳을찾아보면의외로많은곳이있음을알수있다.

우아아~, 저온도계맞아? 정말90 ℃야?

15℃보다높으면폐기해야되요.

음, 이제요리를시작해도될까?

아, 쾌적한온도로군.

나, 지금화났어.

이친구의온도는

얼마나될까?

캬, 지금이가장맛있는온도

가을, 소풍, 여름방학, 바다같은주제대신이제는과학책에나오는자석,소중한공기, 초파리, 속도, 중력등으로시를지어보세요. 창의력과

상상력, 관찰력이길러진답니다.

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047046

>> 0 5 여 러 곳 에 서 온 도 재 기05 초·등·3·학·년·과·학·탐·구·수·업·지·도·자·료

01* 여러곳의온도재기 온도가 높은 곳과 낮은 곳을 예상하고 그렇게 생각한이유를말해본다.여러곳의온도를재어보고예상과비교해본다.

여러곳의온도를측정하여표로나타낸다.표로 나타낸 여러 곳의 온도를 그래프로 변환한다.장소에따라온도가다른이유를생각해본다.

02* 측정한 온도를 표와 그래프로 나타내기

여러곳에서온도재기

개념 역_ 장소에따라온도가다름을알수있다.

여러곳의온도가다른이유를알수있다.

과정 역_ 여러곳의온도를예상하고온도계로여러곳의온도를잴수있다.

여러곳의온도를표와그래프로나타낼수있다.

차 시

실험관찰교과서

5/6차시

52~53쪽 33~34쪽

학학습습목목표표

탐구활동과정 02를 참고

탐구활동과정 01과 02를 참고

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049048

모둠별 준비물

▼`알코올막대온도계

▼`기온계

>> 0 5 여 러 곳 에 서 온 도 재 기

▼`모눈종이 ▼`자

▼`싸인펜

개인별 준비물

1-3. 학교에서 온도가 가장 높은 곳과 가장 낮은 곳을예상하고 33쪽에그이유와결과를적어보게한다.

1-1. 어떤 곳이 온도가 높을 지 생각해 보고 그런 장소를말해보게한다.

여러곳의온도재기01*

학생들에게어떤조건에서온도가높을지예상하게하여본다.

예 : 햇볕이있는곳,따듯한열원이있는곳,사람이많은곳등

㉠온도를 재는데 위험하지 않고 다른 반의 학습이방해되지않는곳으로정하게한다.

㉡동선이길지않도록여러곳의재는순서를미리생각하게한다.

㉢결과는온도측정후에기록한다.

학생들에게 어떤 조건에서 온도가낮을지예상하게하여본다.예 : 햇볕이 없는 곳. 에어컨이 있는곳. 사람이없고창문이열린곳등

㉠조별로활동할수있다.㉡장소를이동하 을때에는3~4분정도를기다려온도계의액체기둥이움직이지않을

때까지기다린다.

1-2. 어떤곳이온도가낮을지생각해보고그런장소를말해보게한다.

구분 나의예상그렇게생각한

이유결과

온도가가장높은곳

온도가가장낮은곳

온도를잰장소 온도(℃)

교실의창가 28℃

나무아래 24℃

복도 23℃

2-1. 34쪽에여러장소의온도를잰결과를기록한다.

측정한온도를표와그래프로나타내기02*

운동장한가운데 26℃

<여러 장소의 온도 예시>

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정답0011*<여러장소의온도>

051050

2-2. 34쪽에여러장소의온도를잰결과를그래프로그린다.

<여러 장소의 온도>

<여러 장소의 온도>

>> 0 5 여 러 곳 에 서 온 도 재 기

온도는장소에따라다르다.01*

장소에따라다른온도를표나그래프로나타내면쉽게알아볼수있다.02*

다음의그래프를보고표를그리시오.01*

장소에띠라온도가다른이유를찾아보게한다. 초등학교3학년수준이므로원인을이론적으로설명하기보다는현상속에서

원리를찾게한다.

2-3. 장소에따라온도가다른이유는무엇일지생각해보고발표한다.

㉠그래프를 처음 그리는 것이므로 교사가 그래프를 그리는 방법을 자세히 가르쳐주고시범을보여준다.가로축에는한칸에한장소씩온도를잰장소를쓴다.세로축에는가장낮은온도와가장높은온도를생각하여온도를쓴다.

㉡세로축의한칸이몇도를나타내는것인지확실하게설명한다.막대그래프로여러곳의온도를나타낸다.

㉢가로축이시간처럼연속적인것이아니므로꺽은선그래프는쓸수없다.

온도를잰장소온도(℃)

교실의창가25℃

나무아래23℃

복도22℃

운동장한가운데24℃

㉠해가비치는장소와해가비치지않는장소

㉡전열기구등의열을발생하는장치가있는곳과그렇지않은곳

㉢단열장치가있는곳과그렇지않은곳

㉣사람이많은곳과사람이없는곳

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활동 과정_ ①탐구활동과정에서측정한온도값을표에기록합니다.

②표에기록한온도를그림에나타내봅시다.

053052 053052

>> 0 5 여 러 곳 에 서 온 도 재 기

온도그래프그리기앞의탐구활동(49쪽)에서측정한여러곳의공기의온도를그래프로그려봅시다.

반 번 이름

준비물_ 모눈종이, 필기도구

1 2 3 4 5 6

교실의창가

나무아래

복도운동장한가운데

자유장소( )

자유장소( )

( )℃ ( )℃ ( )℃ ( )℃ ( )℃ ( )℃

③그림에기록한온도를이번에는그래프로나타내봅시다.

④온도를 표(①)로 표시한 것과 그림(②)으로 그린 것, 그래프(③)로 그려 보았습니다. 비교해보세요.어느것이기록하기쉬운가요?어느것이온도를보기쉬운가요?

앞으로는실험결과를표뿐만아니라그래프로나타내는경우가많을것입니다. 스스로잘그릴수있을때까지연습을많이하도록

합니다.

자유장소( )

자유장소( )

( ) ( )

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055054

>> 0 5 여 러 곳 에 서 온 도 재 기

물먹는 오리

과학완구중에그림처럼생긴‘물먹는오리’라는것이있다. 오리의꼬리쪽에전등을비추거나따뜻한손으로만지면잠시후오리가마치인사하듯머리를숙이는현상을볼수있다. 이때부리부분이닿는곳에찬물이든비커를두면다시액체는꼬리쪽으로돌아가고오리는바로서게된다.

이것은온도계의원리에서볼수있었던열에의한변화이다. 물먹는오리의하부에는상온에서도쉽게기화되는에테르와같은액체가담겨있다. 이것이외부의따뜻한공기에의해증발하여유리오리용기속의증기압이높아진다. 따라서액체는그압력에의해관의끝에있는머리쪽까지이동하게되고, 이머리쪽이무거워진허리를굽혀서컵의물에부리를넣게된다. 그후컵의물에의해서부리와머리부분이다시차가워지면액체는다시응결되어원래의상태로되돌아가고오리도머리를들고일어난다만약오리안에들어있는액체를물로바꾸면어떻게될까? 에테르가들어있는오리는꼬리부

분을손으로만만져도움직일수있을정도이지만, 물이든오리가머리를숙일정도로되려면훨씬많은에너지와긴시간이필요할것이다.오리가머리를숙이는앞에놓인컵안의물을없애면또어떻게될까? 오리의머리가숙여진

상태에서동작에서멈추고전등의불이꺼진후, 액체가식을때까지머리를들지못한다.

온도의 표준

‘한국표준과학연구원(http://www.kriss.re.kr)’에서는 측정의기준, 즉 표준을관리하는데, 국제단위계의하나인온도표준을다음과같이규정하고있다. 물의삼중점셀은공기가없는고순도의물을유리용기에담

은것으로셀내부에얼음이생기면물과얼음, 수증기가공존하는 삼중점 상태가 된다. 이때의 온도를‘국제온도눈금-90((International Temperature Scale of 1990, ITS-90)’에서273.16 K (0.01℃)로 정의하 다. 다시말해, 물의삼중점이온도의단위인켈빈(K)을정의하는기본고정점이며온도의표준(온도눈금의원기)이다. 표준온도계로는증기압온도계, 기체온도계, 표준백금저항온도계, 광고온계(복사온도계) 등이있다.

국국제제단단위위계계 ((SSII)) [SSystem IInternational d’unites (internationalsystem of units)]

국제도량형총회[國際度量衡總會 : CCGGPPMM ; CConference GGenerale des PPoids et MMesures

(General Conference of Weights and Measures)]에서채택한것으로국제적상거래및학문

연구와산업활동에공통으로사용하기로한약속들이다. 현재세계대부분의국가에서채택하

여사용하고있는단위계인데, 우리나라는 1964년부터계량법에의거사용하고있다. 7개의기

본단위가있으며, 이밖의다른모든단위는이로부터유도된다.

mm(길이-미터)

ss (시간-초)

KK((온온도도--켈켈빈빈)) :: 켈켈빈빈은은열열역역학학적적온온도도의의단단위위로로물물의의삼삼중중점점의의열열역역학학적적온온도도의의 11//227733..1166

이이며며,, 11996677년년최최종종지지정정되되었었다다.. 섭섭씨씨온온도도 00℃℃는는 227733..1155 KK 이이며며온온도도차차이이

를를나나타타낼낼 때때에에는는 11℃℃와와 11KK 이이같같다다.. 반반드드시시 대대문문자자 KK를를쓴쓴다다.. 온온도도 구구간간

이이나나온온도도차차이이를를나나타타낼낼때때에에도도이이단단위위를를쓴쓴다다..

AA(전류-암페어)

kkgg (질량-킬로그램)

ccdd (광도-칸델라)

mmooll (몰질량-몰)

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057056

>> 0 6 여 러 가 지 온 도 계 조 사 하 기06 초·등·3·학·년·과·학·탐·구·수·업·지·도·자·료

01* 온도계의종류와쓰임새알아보기 우리주변에서볼수있는여러가지온도계를조사해본다.특별한용도로사용되는온도계를알아본다.

다양한 온도계 중, 몇 가지 온도계를 사용하여온도를재어본다.02* 여러 가지 온도계로 온도 재어 보기

여러가지온도계조사하기

개념 역_ 일상생활에서여러가지온도계가쓰이고있음을알수있다.

과정 역_ 여러가지온도계를사용하여온도를잴수있다.

차 시

실험관찰교과서

6/6차시

54쪽 35~36쪽

학학습습목목표표

디지털온도계부드러운고체

적외선온도계 형광등온도사우나온도계 사우나실

92

-20 83.2

40

① 적외선온도계 ②디지털온도계

③디지털체온계 ④액정온도계

⑤고온온도계 ⑥저온온도계

⑦기온계 ⑧바이메탈온도계

⑨사우나온도계 ⑩냉장고온도계

❷❸

❹❻

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>> 0 6 여 러 가 지 온 도 계 조 사 하 기

059058

1-1. 우리 주변에서 일상적으로 온도를 재는 경우가 아닌특별한경우의온도에관하여발표한다.

㉠물체가멀리있어서온도계를잴수없는경우

㉡온도를 잴 물체가 액체가 아니어서

온도계를꽂기가어려운경우

01*온도계의종류와쓰임새알아보기

1-2. 특수한경우의온도는어떻게온도를잴수있을지생각하여 본다. TV나 책 등의 경험을 통해 알고 있는 특수한경우의온도를재는방법을발표해본다.

1-4. 54쪽의 여러 가지 온도계의 사진을 보며, 사용하는목적과방법, 특징을발표한다.

학급별 준비물

모둠별 준비물

▼`물

▼`수은막대온도계 ▼`알코올막대온도계 ▼`디지털온도계 ▼`디지털체온계

▼`액정온도계 ▼`학교에서구할수있는여러온도계▼`기온계

알코올막대온도계로재기어려운상황을찾아보게한다.

우리주변에서일상적으로온도를재는경우가아닌특별한경우의온도에관하여이야기하게

하여여러가지온도계의필요성을느끼게한다.

이와같이온도계로발달하 음을이야기해준다.

1-3. 기술이점점발달하는과정을알수있는기구나기계의예를발표한다.

㉠시계

㉡취사도구

해→해시계→괘종시계→태엽시계→전자시계

장작→석탄→연탄→석유난로→가스렌지

❷❸

❹❻

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>> 0 6 여 러 가 지 온 도 계 조 사 하 기

061060

1-5. 여러가지온도계를보여주고특징을알아본다.

㉠디지털온도계

탐침으로원하는부분의온도를잴수있다. 체온을쉽게 잴 수있고 체온이숫자로나타나읽기쉽다.

㉡디지털체온계

㉢액정온도계

온도에따라색이변한다. 지지대를 만들어 다른 것의 향을 적게받도록 한 것으로 백엽상에서 기온을 잰다.

㉣기온계

㉤사우나온도계

바이메탈을이용한것으로150℃까지잴수있다.

물체가 내는 적외선 에너지로 온도를 측정하는것으로물체의표면온도를잰다.

㉥적외선온도계

온도계의종류에따른쓰임이나사용법은외우도록

가르치지않는다.

2-1. 모둠별로돌아가며여러가지온도계로온도를재어본다.

여러가지온도계로온도재어보기02*

2-3. 온도계를써서온도를재어봄으로써새롭게알게된것을발표한다.

2-2. 여러 가지 온도계로 온도를 재어보고 느낀 점을 발표해본다.

㉠고체의온도나멀리있는물체, 매우뜨거운물체나찬

물체의온도도잴수있음을알았다.

㉡용도에 따라 사용하는 온도계가 다름을 보고 과학의

발달에대해놀랐다.

㉢온도의변화가색으로나타나신기하다.

㉠온도계로 온도를 재면 여러 사람이 재어도 큰 차이가

나지않는다.

㉡온도는장소에따라다르다.

㉢같은물체나물질이라도환경에따라온도가달라진다.

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>> 0 6 여 러 가 지 온 도 계 조 사 하 기

063062

우리주변과일상생활에는여러가지온도계가있다. 01*

사용하는곳이나방법에따라사용하는온도계가다르다. 02*

온도를잴때, 경우에따라다른온도계가필요한이유는무엇인가?

( )02*

정답0011*⑴디지털체온계

⑵적외선온도계

⑶기온계

⑷디지털온도계

0022*온도를재야하는물체의특성이달라서

다음의경우에는어떤온도계를쓰는것이편리할까? 보기에서찾아보자.

⑴아기가열이날때( )⑵형광등의온도를잴때( )⑶교실의온도와운동장의온도를비교할때( )⑷끓는물의온도를잴때( )

01*

①적외선온도계 ② 디지털체온계③액정온도계 ④기온계 ⑤디지털온도계

보기

여러가지온도계(thermometer/ thermoscope)

일반적인온도계는그온도계안에들어있는물질이팽창하고수축하는변화를눈금으로읽게되어있다.

이외에도화면에온도가바로표시되는온도계들도있다. 온도가오르면전기저항이작아지는니켈, 망간, 코발트 가루를 디지털 온도계의 끝 부분 감지기에 넣은 열저항기(thermistor :thermal+resistor)이다. 온도에따른저항의변화를기준저항과비교하여온도를계산하고, 디지털숫자로변환시켜액정에표시한다.

수은 온도계 알콜 온도계

바이메탈 온도계

열전기쌍(thermocouple) 복사 온도계(적외선 온도계)

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>> 0 6 여 러 가 지 온 도 계 조 사 하 기

065064

수은체온계

혈액순환이왕성하면서바깥공기와의접촉이적은부위인입속이나겨드랑이에체온계를3분이상끼워둔후잰다. 정확하지만시간이걸리고잘깨진다. 또한보관하고있던체온계나사용한체온계를다시사용하려는경우에는온도계를흔들어서수은기둥을내린후측정한다. 수은체온계는일반온도계와는달리액체가 들어있는 구부와 막대 부분이 잘록하게 되

어있는데, 한번올라간수은은큰표면장력때문에되돌아가기힘들기때문이다.

체온계의종류일상생활에서가장많이사용하는온도계는체온계일것이다. 그종류를알아보자.

01*

고막체온계

수은도알코올도없지만몸속적외선을반도체센서로증폭한후바깥실온과비교보정하여체온을디지털로표시해주는일종의마이크로컴퓨터이다. 체온조절의 중추인 시상하부와고막에 혈액을 공급하는 혈관이 같은 데서 착안하여 체온계를 귀에 삽입하여 측정한다. 짧은 시간에 가능하며 호흡이나 흡연, 음식섭취등에제한을받지않아편리하다.

02*

이마체온계

엄마가 이마를 짚어보는 것과 같은 원리로, 머리 부분의 주요 동맥중 하나인 측두동맥(이마 정중앙~관자놀이)에서 나오는 열을 재는 디지털온도계이다. 수은온도계보다간편해서좋고, 고막체온계처럼정확한부분을맞추거나청결에대한특별한주의사항도적다. 환자나아이, 잘 때도가능한소형적외선온도계이므로아이를보살필때필요한목욕물이나우유병, 실내온도의측정에도사용할수있다.

03*

맛있는온도

온도와생활과의관계에서이제는날씨나체온, 냉난방뿐아니라음식온도의중요성이부각되고있다. 무조건뜨거워야맛있다거나또는차가워야맛있다는단순한차원을넘어가장먹기좋은, 가장맛있는온도를알려주는지시자(indicator)까지나와있다.

2006년 3월 농협유통은 대대적으로‘온도계 달린 한우‘를 홍보하 다. 이한우는냉장보관온도인0~10℃에서한우마크가 나타나고 적정온도 이하나 이상일 경우에는 마크가 사라지는 포장지를사용하 다. 이것은맥주등의일부음료수에붙어

있는마크와같은원리이다. 이서모컬러온도계(thermocolor-(thermo)meter)는말그대로온도를볼수있는시온(示溫)잉크 때문이다. 이것은 1940년경 독일바스프(BASF)社가 최초로 개발한 것인

데코발트나크롬등착염(錯鹽)이 온도에따라색변화를일으키는현상을이용하 다. 그 결과특정한온도가되면있던색깔이사라지거나없던색이나타나게할수있고, 노란색에서파란색으로변하는등색상의변화도가능하다. 일반물감과섞으면또다른효과를만들어낼수있다.여기서색깔이사라지고나타나는것이가역적이므로여러차례반

복될수있다는것이주목할만하다. 따라서시온잉크의활용범위는점점늘어나컵이나완구의도료로쓰일뿐아니라특수인쇄물, 탁상온도계, 심지어군수용제품에사용되기도한다.

온도에 따라 그림과 색깔이 변하는 컵

온도가 낮을 때 온도가 높을 때

맥주의 온도 알림 마크

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066 067

6 오늘의 최고 기온을 알아보는 방법을 모두 고르세요. ( )

①신문 ②인터넷③전화 ④백과사전

7 주는 찬물과 따뜻한 물에 양손을 넣었다가 미지근한 물로 두 손을 넣는 실험을 하 습니다. 이 실험결과로맞는것을모두고르시오. ( )

①따뜻한 물에 넣은 손은 따뜻하다고 느끼고 찬물에넣은손은차게느낀다.

②미지근한물로두손을옮기면두손의온도에대한느낌이똑같다.

③미지근한물로두손을옮기면찬물에넣었던손보다따뜻한물에넣었던손이더차갑게느껴진다.

④사람의 손은 온도에 민감하여 정확한 온도를알수있다.

8 아래 그림과 같이 만든 간이온도계에 대한 설명으로맞는것은무엇입니까? ( )

①간이온도계의 요구르트병은 온도계의 가느다란관과같은역할을한다.

②간이온도계에서 액체 기둥이 올라가면 온도가높은것이다.

③간이온도계의 빨대는 불투명하고 굵은 것일수록좋다.

④간이온도계에서고무찰흙은쓰는것은열이밖으로새어나가지않게하기위해서이다.

9 간이온도계로액체의온도를재었습니다. 어떤액체의온도가더높은것입니까? ( )

① ②

1 물체의차고따뜻한정도를무엇이라고합니까?( )

2 온도가높은것부터차례로번호를쓰시오.

( )

3 온도계에대한설명으로틀린것은무엇입니까? ( )

①온도가 올라가면 온도계의 빨간 기둥이 올라간다.

②온도계는 물체의 종류와 특징에 따라 적당한온도계를사용하여야한다.

③온도계는모양과기능이계속발전하고있다.④현대의 온도계로는 액체 물질의 온도만을 잴

수있어서기체나고체의온도를잴수없다.

4 온도계의사용방법으로옳은것은무엇입니까?( )

①온도계는눈금과눈높이를맞추어읽어야정확한온도를잴수있다.

②온도계는액체가담긴비커의바닥에까지닿도록깊이넣어야한다.

③온도를 잴 액체의 온도가 고르게 되도록 하기위하여온도계로액체를저어온도를재야한다.

④온도는계속변하는것이므로온도계를액체에담그자마자 빨간 기둥의 눈금을 읽는 것이 정확하다.

5 넓은 잔디밭 위 1.5m 높이에서 기온을 잴 수 있도록 만든 흰색 집 모양의 상자로, 그 안에 여러 기상관측용기기들을설치한것을무엇이라고합니까?

( )

단/원/종/합/평/가 반 번 이름

>> 0 4 온 도 _ 재 기

①아이스크림 ②뜨거운커피③찬수돗물 ④체온

형상기억합금 (形狀記憶合金; shape memory alloy)

우리주변에서온도를측정하는것도있고, 일정한온도를표시해주는것도있다. 일정한온도가되면특정한색깔로나타나는잉크와마찬가지로, 일정한온도가되면기억해놓은모양이되는금속을살펴보기로한다. 이것을‘형상기억합금’이라고하는데, 힘을가해변형시킨다해도일정온도에이르면본래의모습을되찾는특이한합금이다. 이러한특성을가지고있는알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag) 등의 금속을 조합한 Cu-Zn-Ni, Cu-Al-Ni, Ag-Ni, Au-Cd 등수십종류의합금계가있으나, 현재 기억력이 가장 좋은 것은 니켈-티타늄(Ni-Ti) 합금인 니티놀이가장우수하다고한다.

많이사용되는곳은자동차기계부품, 온실창문개폐장치등각종제어장치에서 치과 교정용 장치, 여성용브래지어의 와이어, 휴대폰 안테나,메모리안경테등생활용품에이르기까지그활용범위는점점넓어지고있다. 특히이종류의합금은탄성과진동흡수성등도뛰어날뿐아니라별도의전자장치나에너지가없어도가능하기때문에사람이직접작업하기어려운위치에있는심해나우주공간의튜브나파이프의조이기와접속, 전원제어, 로봇, 의료용재료(인공근육)에도사용된다. 그중고유가시대에들어서주목을받는것이있다.대전지역의벤처기업에서개발한난방용밸브인데, 내장된형상기억합금감지센서가수온

을 감지하여 자동으로 밸브를 개폐하면서 온수의 흐름을 조절하거나 차단하는 제품이다. 기존의‘기온감지식’은물

의 회전이 많은데 이‘수온감지식’은 따뜻한 물이 정지해 있는 경우가 많아 난방의효과는 물론 30%이상의 에너지절약효과를볼수있다.현재는 한국에너지기술연구소와 한국건설기술연구원,국방부의 인정을 받아 신축건물설계에반 되고있다.

휴대폰 안테나 엘리먼트

형상 기억 합금의 복원력을 이용하여 휘어짐, 부러짐을 방지한다.

형상 기억 합금 센서가 부착된 난방용 밸브

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다음 온도계의 눈금을 읽어보시오. (̀10̀~1̀1̀)

10 11

( )℃ ( )℃

그래프를 보고 물음에 답하시오. (̀12̀~1̀5̀)

12위의그래프를표로만드시오.

13 놀이터의온도는몇도입니까? ( )℃

14온도가가장높은곳과가장낮은곳의온도차이는몇도입니까? ( )℃

15위그래프를보고알수있는것은무엇입니까?( )

①온도는계절에따라변한다. ②온도는장소에관계없이어디나똑같다.③햇빛이비치는정도는온도에 향을준다.④운동장은햇빛이잘비치지않는다.

16다음중운동장한가운데와나무그늘의온도차이가 가장 많이 날 것 같은 날의 날씨로 적당한 것은무엇인가요? ( )

①맑은날 ②흐린날③비오는날 ④눈오는날

17다음중온도가올라가는경우를모두고르시오.( )

①얼음이녹아미지근한물이된다.②찬물을가열한다.③국이식는다.④보온병에물을넣어둔다.

18체온을 일정하게 유지하는 방법을 모두 고르시오. ( )

①땀을흘린다.②기온에따라옷을바꿔입는다.③체온이올라갈때약을먹는다.④잠을잔다.

19형광등의 온도를 재려면 어떤 온도계를 써야 할까요? ( )

① ②

③ ④

20겨울철 기온이 낮을 때 체온을 유지하기 위해 우리가할수있는일을 2가지써보세요.

069

1

2

3 4 5

7 8 9 106

12 13 1411

15

Puzzle

1. 일정한 부피는 있으나 일정한 모양이 없이, 그릇의모양에따라형태가변하고흐르는물질.

3. 화학 실험에 사용하며 한쪽이 막힌 길쭉한 원통형의유리관

4. 온도를재는기구6. 체온이숫자로나타나는체온계11.어떤 값을 길이나 각도 등 연속된 값으로 나타낸

것, 예를들면바늘로시간을나타내는시계14.다른 종류의 생물이 서로에게 이익을 주고받으며

함께사는일15.한 곳에서네방향으로갈라진길

1. 정확한 온도를 재지는 못하지만이마에 대면액정의띠색깔이변하는온도계

2. 일정한 조건을 만들어 어떤 현상이 나타나는지조사하는일

3. 시험문제가적힌종이5. 양을재는데쓰이는여러가지기구6. 발로디디며곡식을찧도록되어있는재래식방아7. 짐승의털로만든실8. 따뜻한물10.여러 차례 죽을 고비를 겪고 겨우 살아남을 일컫는

말12.가로로 뻗은 나뭇가지나 쇠에 나무판 등이 매달린

두 가닥의 줄을 매고 올라타 몸과 함께 앞뒤로 움직이게만든놀이기구

13.넓적한부리를가지고있으며물에떠서사는동물

068

단 / 원 / 종 / 합 / 평 / 가

>> 0 4 온 도 _ 재 기

장소 온도(℃)

<적외선 온도계> <디지털 체온계>

<액정 온도계> <사우나 온도계>

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070

>> 0 4 온 도 재 기

단원종합평가정답

1.온도 2.②,④,③,① 3.④ 4.① 5.백엽상 6.①,②,③ 7.①,③ 8.② 9.② 10.-6℃ 11.-19℃ 12.

13.16℃ 14.14℃ 15.③ 16.① 17.①,② 18.①,②,③ 19.① 20.옷을두껍게입는다. 옷을여러겹입는다. 난방을한다. 등.

단원종합평가해설

2.커피 : 약 80℃, 체온 : 36.5℃, 찬 수돗물 : 약 13℃, 아이스크림 : 약 0℃

3.공기의 온도나 고체 물체 표면의 온도도잴수있다.

4.온도계는 바닥에 닿지 않도록 해야 하며,온도계로액체를저으면안된다. 또한온도계로 온도를 잴 때에는 온도계의 눈금이 변하지 않을 때까지 기다렸다가 눈금을읽어야한다.

6.일기예보를볼수있는방법은신문, 인터넷, 전화(131)가 있으며, 백과사전에서는오늘의최고기온을알아볼수는없다.

8.간이온도계의 빨대는 온도계의 가느다란관과 같은 역할을 하며, 빨대는 투명하고가는 것일수록 액체가 올라가는 것을 명확하게볼수있다.

14.가장높은곳 : 운동장(25℃), 가장낮은곳 : 나무아래(11℃)

15.햇빛이 비치는 정도는 온도에 향을크게 미치는 요인으로 햇빛이 잘 비치는 운동장의 온도가 가장 높으며 그늘인나무아래의온도가가장낮다.

16.햇빛이 온도에 가장 많은 향을 미치므로 햇빛이 있는 날에는 양달과 응달의온도차이가크게난다.

17.얼음이 녹는 것은 주변의 열을 빼앗아얼음의 온도가 높아져 액체인 물이 되는 것이고, 찬물을 가열하면 온도가 올라간다. 그러나 국이 식는 것은 온도가내려가는 것이고, 보온병에 물을 넣어두는 것은 단열을 하여 온도를 변화시키지 않으려는 것이지만 완전한 단열은거의 불가능하기 때문에 보온병에 넣어둔뜨거운물은식고, 얼음은보온병안에서도오래두면녹는다.

18.땀을 흘리는 것은 우리 몸이 스스로 체온을 유지하는 방법으로 몸의 열을 낮추는 방법이다. 또, 더울 때에는 짧고가벼운 옷을 입고, 추울 때에는 두꺼운옷을 여러 겹 입는 것은 체온을 유지시키기 위함이다. 또, 병이 나서 열이 심하게 나면 해열제를 복용하여 열을 내리기도한다.

19.형광등의 표면 온도는 적외선 온도계가적당하다.

퍼즐정답 1

액 체2

실 정3

시 험 관4

온 도5

계험 도 량

6

디 지7

털 체8

온 계9

기10

구딜 실 수 사방 일11

아 날 로12

그13

오14

공 생15

네 거 리

장소 온도(℃)교실의창가 18

나무아래 11

운동장 25

놀이터 16