188 189 2. 자석의 성질

1. 자석의 극

중단원 도입부

핵심 질문

학습 용어

자석과 자석2

배경 지식

3. 자석 주위의 자기력선

막대자석주변에뿌린철가루가늘어선모양과막대자석주변에놓인나침반N극이가리키는

방향을비교하면비슷한것을알수있다.자기력선이N극에서나와S극으로들어가는방향을자기

력선의방향이라한다.

N

N N

N N N N

N N N N N N N N

S

S S

SSSS

S S S S S S S S

중단원 도입부 사진은 지도 위에 나침반이 놓여 있는 모습이다. 우리는 일상생활 속에서 지도

를 이용하여 원하는 곳을 찾는다. 지도를 이용하여 원하는 곳을 찾아가기 위해서는 우선 방향을

알아야 한다.

방향을 알 수 있는 방법에는 여러 가지가 있지만 가장 정확한 방법은 나침반을 이용하는 것이

다. 나침반이 일정한 방향을 가리키는 까닭이 무엇인가에 대한 궁금증으로부터 출발하여 자석의

또 다른 성질을 알아보기 위한 사진 자료이다.

▣ N극과 S극: 자석에서 북쪽을 가리키는 부분은 N극, 남쪽을 가리키는 부분은 S극

▣ 자화: 자석이 아닌 물체가 자석의 성질을 띠게 되는 것

★ 자석의 극 사이에는 어떤 힘이 작용할까요?

-미는힘

-당기는힘

★ 생활 속에서 언제 나침반을 이용할까요?

-등산을할때

-길을찾을때

-별을관찰할때

2. 자화

자석이아닌물체가자석의성질을띠게되는것

을자화라고한다.자화가잘되는물체는강자성

체이다.강자성체는자석에도잘붙으며자석이될

수도있다.강자성체를자석으로문지르면강자

성체속의보이지않는작은자석인자구가일정

한방향으로늘어서자석의성질을가지게된다.

자석의N극과S극은동전의양면과같다.자석

의극은N극과S극두개의극이항상존재하게된

다.자석을반으로쪼개도두개의극이하나의극

으로나누어지는것이아니며다시N극과S극으

로만들어진다.아무리계속쪼개어나가도한개

의극을가진자석을얻을수는없다.쪼개진자석

의크기가원자하나의두께라고하더라도이것은

여전히두개의극을가진다.이것은원자가자석

이라는것을의미한다.전기의(+)전하와(-)전하

는분리하여떨어질수있으나자석은아무리

작은자석이라도N극과S극으로분리될수없다.

이것이전기와자기의다른점이라할수있다.

S극

N극

자구 자화된 물체

자기력선의 모습

190 191 2. 자석의 성질

자석의 극은 몇 가지일까요?

1. 자석의 극의 종류를 알아보는 실험을 할 수 있다.

2. 자석의 극의 종류가 몇 가지인지 말할 수 있다.

3. 실험 결과를 활용하며 토의 활동에 적극적으로 참여하는 태도를 갖는다.

교 과 서_ 70~71 쪽 실험 관찰_ 27쪽

4 | 학습 목표 |

차 시10

모듬별: 막대자석5개,여러가지색깔의붙임딱지

▲⃝ 유의점

*붙임딱지를준비할때서로다른색깔과모양의붙임딱지를세가지이상준비해야한다.이는

학생들이붙임딱지의종류만보고자석의극을짐작하지않도록하기위함이다.

*붙임딱지의크기가너무작을경우학생들이떼어내는데시간이많이걸릴수있으므로,적당한

크기의붙임딱지를떼어내기쉽게미리준비한다.

*너무센자석을사용할경우손을다칠수있으므로유의한다.

| 수업을 위한 동기 유발 |

■막대자석의극이어디에있는지이야기하게한다.

-막대자석의양끝에2개있다.

■막대자석의양끝에있는2개의극의성질이어떠할지이야기하게한다.

-서로같거나서로다르다.

-자석마다다르다.

■자석과자석의극을서로가까이가져가서극사이에어떤힘이작용하는지관찰하게한다.

-서로끌어당긴다.

-서로밀어낸다.

1.기준막대자석을정하고,기준막대자석의한쪽끝에붙임딱지를붙인다.

2.붙임딱지를붙인기준막대자석의극에다른막대자석의극을가까이가져간다.

3.서로밀어내면같은표시를하고서로잡아당기면다른표시를한다.

4.자석을180도회전시켜다른극에도표시를한다.

1 자석의 극의 종류 알아보기

막대자석과색깔붙임딱지를이용하여자석의극을알

아보는실험을한다.1

자석의 극의 종류 알아보기

실험결과를이용하여자석의극의종류가몇가지인지

토의한다.2

자석의 극의 종류가 몇 가지인지 토의하기

수업의 흐름

준비물

학습 내용 및활동

기준 막대 자석

기준 막대 자석

기준 막대 자석

기준 막대 자석

192

5.기준막대자석을180도회전시반대쪽극을대어보고,붙임딱지를붙인다.

6.세번째,네번째,다섯번째자석도기준자석을이용하여반복실험한다.

7.기준인자석을빼고다른자석의극을서로가까이가져가서바르게표기되어있는지

확인한다.

▲⃝ 유의점

*다섯번째실험까지는대표실험을하면서설명해주는것이학생들의이해를도울수있다.

*기준막대자석에한번붙인붙임딱지는색깔을바꿔붙일수없게한다.또기준막대자석에붙

인붙임딱지와같은색깔의붙임딱지는임의의색깔로바꿔붙일수없다.

❶ 자석의 극의 종류를 알아보는 실험을 하여 봅시다.

-모둠별로자석의극의종류를알아보는실험을한다.

▲⃝ 유의점

*실험활동에충분한시간을주도록한다.

*붙임딱지가바르게붙었는지확인하는실험을반드시하도록유도하여반성적사고를기를수

있도록해야한다.

❶ 자석 한 개에는 몇 가지 빛깔의 붙임 딱지가 붙어 있는지 이야기하게 한다.

-2개의서로다른종류의붙임딱지가붙어있다.

❷ 자석의 극의 종류가 몇 가지인지 이야기하게 한다.

-자석의극의종류는2가지이다.자석의양쪽에서로다른색의붙임딱지가붙어있기때문이다.

-자석의극의종류는2가지이다.모든자석에붙어있는붙임딱지는2종류이다.

▲⃝ 유의점

*실험결과를이용하여자석의극의종류가몇가지인지이야기하도록지도한다.

2 자석의 극의 종류가 몇 가지인지 토의하기

서로밀어낼때같은표시를하고서로잡아당기

면다른표시를한경우첫번째자석의●표시를

한극과두번째자석의●표시를한극을가까이

가져가면서로잡아당긴다.이는조건에합당하므

로문제가발생하지않는다.

서로밀어내면다른표시를하고서로잡아당기

면같은표시를한경우는실험을할때문제가발

생한다.

첫번째자석의●표시를한극과두번째자석의

●표시를한극을가까이가져가면어떻게될까?실

험결과는서로잡아당긴다.그렇지만문제의조건

에서는서로잡아당길때같은표시를하라고되어

있으므로모순이생기게된다.

위의실험과같이진행하면6차시의내용까지아

우를수있으나,3학년수준에서는어려우므로교

과서내용으로진행하는것이바람직하다.단지과

학적사고력의수준이높은학생에게도입할수있

을것이다.

자석끼리 서로 밀어내면 다른 표시를 하고 서로 잡아당기면 같은 표시를 하면 어떻게 될까요?

1

193

자료실

서로 밀어내면 같은 표시를 하고 서로 잡아당기면 다른 표시를 한 경우

기준 막대 자석

기준 막대 자석

서로 밀어내면 다른 표시를 하고 서로 잡아당기면 같은 표시를 한 경우

기준 막대 자석

기준 막대 자석

자석의극의종류는몇가지입니까?(②)

①1개②2개③3개④4개⑤5개

*자석은N극과S극이있습니다.

다음그림과같이기준막대자석의한쪽끝에붙임딱지를붙이고다른막

대자석을가까이가져갔더니서로밀어냈습니다.오른쪽자석의반대쪽극을

가까이가져갈때자석사이에는어떤힘이작용하는지쓰시오.(당기는힘)

1

2

평가 문항

2. 자석의 성질

195 2. 자석의 성질194

자석이 가리키는 방향에 대하여 알아봅시다

1. 자석이 가리키는 방향을 찾을 수 있다.

2. 자석의 N극과 S극에 대해 말할 수 있다. 교 과 서_ 72~73 쪽

실험 관찰_ 28쪽

5 | 학습 목표 |

차 시10

| 수업을 위한 동기 유발 |

■자석의극의종류가몇가지인지이야기하게한다.

-자석의극의종류는2가지이다.

■자석의서로다른두종류의극을어떻게구별할수있을까?

-색칠을한다.

-붙임딱지를붙여놓는다.

▲⃝ 유의점

*모든것에는기준이필요함을인식할수있도록유도한다.

❶ 실험 방법을 설명한다.

1.수조에물을⅔정도채운다.

2.일회용접시를물에띄운다.

3.막대자석을살며시내려놓는다.

4.막대자석이가리키는방향을관찰한다.

5.나침반바늘이가리키는방향과비교한다.

6.일회용접시에막대자석을놓는방향을다르게하여실험을반복한다.

▲⃝ 유의점

*수조에물을너무많이담지않도록지도한다.

*일회용접시위에막대자석을살며시올려놓도록해야한다.

*자석이흔들림을완전히멈추었을때,자석이가리키는방향을관찰하도록해야한다.

*주변에다른막대자석이나쇠붙이를두지않도록해야하며모둠별로실험할때간격을충분히

확보하도록해야한다.주변에있는쇠붙이나다른자석으로인해자석의방향이상당히달라질

수있기때문이다.

*실험을하기전에나침반바늘이가리키는방향을확인해둔다.이때자석과나침반바늘을

가까이두면자석의자기장에의해나침반바늘이가리키는방향이바뀔수있어정확한실험

결과를얻을수없으므로유의해야한다.

1 자석이 가리키는 방향 알아보기

물에띄운자석이가리키는방향과나침반바늘이가리키

는방향을비교해본다.1자석이 가리키는 방향 알아보기

N극과S극에대해알아본다.2 N극과 S극 알아보기

자석을이용하여만든나침반에대해이해한다.3나침반에 대해 이해하기

수업의 흐름

준비물

학습 내용 및활동

모둠별: 막대자석,나침반,수조,일회용접시또는막대자석을띄울수있는물체

▲⃝ 유의점

*일회용접시위에막대자석을올려놓고물에띄웠을때뜨는지미리확인한다.

*수조안에서자유롭게움직일수있는크기의일회용접시를준비한다.

196 197 2. 자석의 성질

❷ 물에 띄운 자석이 가리키는 방향을 알아본다.

■물에띄운자석이가리키는방향과나침반바늘이가리키는방향을그림이나글로나타내어본다.

■물에띄운자석이가리키는방향은나침반바늘이가리키는방향과어떠합니까?

-막대자석이가리키는방향과나침반바늘이가리키는방향이같다.

-일회용접시에막대자석을다른방향으로올려놓아도막대자석이가리키는방향은항상일정하다.

❶ N극과 S극에 대해 설명한다.

-자석에서북쪽을가리키는부분을N극이라하고남쪽을가리키는부분을S극이라고한다.

-북쪽을가리키는N극은빨간색으로남쪽을가리키는S극은파란색으로색칠하여사용하는경우가

많다.

❶ 나침반에 자석을 가까이 가져가면 어떻게 되는지 관찰하게 한다.

-나침반바늘이돌아간다.

-나침반바늘이끌려온다.

▲⃝ 유의점

*나침반바늘에자석을직접댈경우

나침반이고장날수있으므로주의를

주도록해야한다.

*교육과정상자기장과관련된부분은6

학년에서학습하게되어있다.

❷ 나침반에 자석을 가까이 가져가면 나침반 바늘이 돌아가는 까닭을 추리하게 한다.

■나침반을자석가까이가져가면나침반바늘이움직이는까닭은무엇일까?

-나침반바늘도자석이기때문이다.

-자석끼리는서로밀거나잡아당기는힘이작용하기때문에나침반에자석을가까이가져가면

나침반바늘이돌아가거나끌려온다.

▲⃝ 유의점

*과학이야기를참고하여나침반바늘중북쪽을가리키는부분이N극임을부연설명해주어도좋다.

*과학이야기를이용하여나침반의발견이인류의발달에미친영향에대해함께생각해본다.

2 N극과 S극 알아보기

3 나침반에 대해 이해하기

나침반주위에자석을가까이가져가면나침반바늘이돌아가거나끌려옵니다.

그까닭을쓰시오.

(나침반바늘도자석이기때문이다.)

1

2

3

평가 문항

1. 자석이 가리키는 방향을 알아보는 다른 방법

자석이 가리키는 방향을 알아보는 실험을 할 때 자석을 물에 띄우는 까닭은 마찰력을 줄이기

위해서이다. 자석이 가리키는 방향을 알아보는 또 다른 방법은 자석을 실에 매다는 방법이다. 이때

주변에 자석이나 철제품이 없어야 한다.

그림과 같이 나무 막대에 막대 자석을 매단 후 속이 빈 비커 위에 나무 막대를 올려놓는다. 이때

자석이 비커 안에서 수평을 유지하도록 해야 한다. 또 자석에 실을 한 가닥으로 매달면 실이 꼬여서

방향을 찾는 데 시간이 많이 걸리므로 그림과 같이 두 가닥으로 매단다. 막대 자석을 매달아 고정하기

위한 물체가 철로 만들어진 경우 자석이 가리키는 방향이 달라질 수 있으므로 유의해야 한다.

대안적 활동

자석에서북쪽을가리키는부분을무엇이라고하는지쓰시오.(N)극

*자석에서북쪽을가리키는부분은N극,남쪽을가리키는부분을S극이라한다.

나침반에자석을가까이가져갔을때나침반바늘의움직임을그리시오.

*나침반의S극이자석의N극쪽으로끌려온다.

N S

N S

자석과 나침반

198 199 2. 자석의 성질

모둠별: 막대자석2개,철심이든끈

▲⃝ 유의점

*N극과S극이표시된막대자석을준비한다.

*철이든끈을통상적으로모루라고한다.

| 수업을 위한 동기 유발 |

■여러가지고리자석을띄운것을보여준다.

■자석의극사이에작용하는힘에대해이야기하게한다.

-자석의극사이에는서로밀거나잡아당기는힘이작용한다.

■자석까리떨어져있는경우,같은극끼리마주보고있는것인지,다른극끼리마주보고있는

것인지이야기하게한다.

-같은극이다.-다른극이다.

❶ 자석의 극 사이에 작용하는 힘을 알아보는 실험 방법을 설명한다.

-철심이든끈으로막대자석의가운데를묶는다.

-N극과N극을가까이가져가본다.

-S극과S극을가까이가져가본다.

-N극과S극을가까이가져가본다.

극 사이의 밀고 당기는 힘을 알아봅시다

1. 자석의 같은 극과 다른 극 사이에 작용하는 힘에 대해 말할 수 있다.

2. 두 개의 자석 주위에 늘어선 철 가루 모양을 보고 자석의 극의 배치를

말할 수 있다.

교 과 서_ 74~75 쪽 실험 관찰_ 29~30쪽

6 | 학습 목표 |

차 시10

1 자석의 극 사이에 작용하는 힘 알아보기

1자석의 극 사이에 작용하는 힘 알아보기

같은극과다른극사이에늘어선철가루의모양을

관찰해본다.

같은극과다른극사이에작용하는힘을알아본다.

2자석 주위에 늘어선 철가루의 모양 관찰하기

나란히놓은자석주위의철가루가늘어선모양을보고

극이어떻게배치되어있을지추리해본다.3

철 가루가 늘어선 모양으로 자석의 극의 배치 추리하기

수업의 흐름

준비물

학습 내용 및활동

철심이 든 끈

고리 자석을 띄우는 모습

자석을 다른 극끼리 마주 놓았을 때 자석을 같은 극끼리 마주 놓았을 때

200

❶ 교과서 사진 자료를 보면서 자석 주위에 늘어선

철 가루의 모양에 대해 이야기하게 한다.

■서로다른극끼리마주놓았을때철가루가늘어선

모양은어떠합니까?

-철가루가부드럽게서로연결되어있다.

■서로같은극끼리마주놓았을때철가루가늘어선

모양은어떠합니까?

-철가루가서로밀어낸다.

2 자석 주위에 늘어선 철 가루의 모양 관찰하기

3 철 가루가 늘어선 모양으로 자석의 극의 배치 추리하기

*자석은같은극끼리는서로밀어내고다른극끼리는서로잡아당긴다.

1평가 문항

자석과 철 가루를 이용해 그림 그리기1자석과철가루를이용해그림을그리는방법은아

래와같다.

(1)여러종류의자석을늘어놓는다.

(2)고무조각을양끝에두고고무조각위에유리판을

올려놓은후흰종이를덮는다.

(3)종이 위에철 가루를뿌리고유리판을가볍게

두드린다.

자석 둘레에 철 가루를 그냥 뿌리면 철 가루가

뭉쳐나오기쉽다.가능한철가루가골고루뿌려지게

하려면양념통을사용하거나종이컵바닥에구멍을

뚫고거즈를씌워사용한다.철가루는높은곳에서

살살 뿌리도록 한다. 또 비닐봉지에 넣은 자석을

셀로판테이프로고정하여움직이지않게한후뿌리는

것이좋다.

201

S N N S

-위쪽자석의왼쪽이N극이므로오른쪽은S극이다.

-철가루가부드럽게연결되어있으므로서로다른극이다.

-아래쪽자석은왼쪽이S극,오른쪽이N극이다.

-위쪽자석의왼쪽이N극이므로오른쪽은S극이다.

-철가루가서로밀어내고있으므로서로같은극이다.

-아래쪽자석은왼쪽이N극,오른쪽이S극이다.

자료실

❶ 자석 주위에 철 가루가 늘어선 모양을 보고 극의 배치를 이야기한다.

(가) (나)

((나))

S S

SS

N N

NN

다음은자석주위에철가루가늘어선모양입니다.같은극끼리마주놓은자석은

어느것인가요?

❷ 자석의 극 사이에 작용하는 힘을 알아보는 실험을 한다.

-두사람이함께모둠이되어실험활동을한다.

▲⃝ 유의점

*막대자석을직접가까이가져가도문제는없으나끈에묶는것이힘을느끼기에더적절한

방법이다.

*자석을잡은손에힘을줄경우자석의극사이에

작용하는힘을느끼기어려우므로자연스럽게

가까이대어보도록한다.

*자석이돌아가서실험이어려울경우투명한판을

이용한다.이때투명판의길이는자석보다길어야한다.

❸ 자석의 극 사이에 작용하는 힘에 대해 이야기하게 한다.

-N극과N극을가까이하면서로밀어낸다.N극과N극사이에는미는힘이작용한다.

-S극과S극을가까이하면서로밀어낸다.S극과S극사이에는미는힘이작용한다.

-N극과S극을가까이하면서로붙는다.N극과S극사이에는잡아당기는힘이작용한다.

-자석은같은극끼리는미는힘이작용한다.

-자석은다른극끼리는잡아당기는힘이작용한다.

투명판

자석과 철 가루를 이용해 그림 그리는 모습

2. 자석의 성질

202 203 2. 자석의 성질

못을 이용하여 나침반을 만들어 봅시다

1. 못을 이용하여 자석을 만들 수 있다.

2. 자화된 못을 이용하여 나침반을 만들 수 있다.

3. 자화를 설명할 수 있다.

교 과 서_ 76~77 쪽 실험 관찰_ 31쪽

7 | 학습 목표 |

차 시10

모둠(개인): 막대자석,못,클립,수조,일회용접시또는스티로폼,나무막대,실,비커

▲⃝ 유의점

*자기력이센자석을이용하도록한다.

*작고가벼운못을이용하며못의끝이뾰족하면다칠위험이있으므로둥글게갈아서준비하도록하

는것이좋다.못대신에진주핀을이용하여도좋다.단,끝이뾰족하므로주의하도록지도해야한다.

클립을길게펴서못대신사용하는방법도있다.

| 수업을 위한 동기 유발 |

■나침반에대해이야기하게한다.

-중국에서발명되었다. -항상일정한방향을가리킨다.

-나침반가운데에작은바늘이돌아가게되어있다.-나침반은자석을이용하여만든도구이다.

■나침반을만들기위해서는무엇이필요한지이야기한다.

-작고가벼운못

❶ 못에 클립을 붙여 보고 그 결과를 이야기한다.

-못에클립이붙지않는다.-아무런변화가없다.

❷ 자석의 한쪽 극으로 못을 여러 번 문지른 후 클립에 가까이

가져가 보고 그 결과를 이야기한다.

-자석의한쪽극으로못을여러번문지른다.

-자석으로문지른못을클립가까이가져간다.

❸ 자석으로 문지른 못을 클립에 가까이 가져가면 어떻게 됩니까?

-못에클립이붙는다.-못이클립을끌어당긴다.

❹ 자석으로 문지른 못의 변화와 그렇게 생각한 까닭에 대해 이야기한다.

-못이자석이되었다.못이클립을끌어당기기때문이다.

❶ 자화된 못을 이용하여 나침반을 어떻게 만들지 모둠별로 의논한다.

-못을일회용접시또는스티로폼위에올리고물에띄운다.-못을실에매달아공중에띄운다.

▲⃝ 유의점

*못을자유롭게띄워나침반을만들수있는방법을구체적으로설명한다.

❷ 나침반을 만들게 한다.

1 못으로 자석 만들기

자화된못을이용하여나침반을만들어본다.

자석을이용하여못을자석으로만들어본다.

2 나침반 만들기

자화에대해알아본다.3 자화의 개념 알아보기

수업의 흐름

준비물

학습 내용 및활동

1 못으로 자석 만들기

2 나침반 만들기

못을 클립에 붙여 본다.

자석으로 못을 문지른다.

자석으로 문지른 못에

클립을 붙여 본다.

나침반 만들기

못을자화시킬때반드시한쪽극(N극또는S극)으로만

문지르도록해야한다.N극으로문지르고다시S극으로

문지를경우자석의세기가약해기지때문이다.

못을물에띄울때는스티로폼조각,코르크마개,OHP

필름등을사용할수있으며,이때자석과나침반을가까

이하면자화된못이가리키는방향에영향을줄수있으므

로주의하도록해야한다.

클립이나바늘을자석으로문지른경우눈에보이지

않는작은자석(자구)이일정한방향으로정렬하기때문

에자석의성질을갖게되는것이다.그러나시간이지나

면원래의무질서한상태로돌아간다.또강한충격을주

거나가열하면원자가원래의자리로되돌아가는데필

요한에너지가공급되므로짧은시간안에자석의성질

을잃게된다.

1

❶ 자화에 대해 설명한다.

-철로만들어진물체를자석으로

문지르면자석의성질을띠게되는데

이와같이자석이아닌물체가자석의

성질을띠게되는것을‘자화’라고한다.

-물체가자화되면자석처럼N극과S극이생긴다.

3 자화의 개념 알아보기

코르크 마개를 이용

하여 물에 띄운 예

나뭇잎에 올려놓은 후 물에

띄운 예

다음은못을이용해나침반을만드는과정입니다.순서대로나열하시오.

(나-다-가)

가.못을일회용접시에올려놓고물위에띄운다.

나.자석으로못의끝부분을문지른다.

다.철을끌어당기는지확인한다.

자석에대한설명으로잘못된것은어느것입니까?(③)

①극이2개이다.

②서로다른극끼리잡아당긴다.

③자석이철을잡아당기는힘은어느곳에서나같다.

④자석이일정한방향을가리키는성질을이용하여나침반을만든다.

*자석의극이철을잡아당기는힘이가장세다.

1

2

평가 문항

자석이 일정한 방향을 가리키는 까닭을 과학적으로 설명하는 것은 중요하나, 3학년 수준에는

어려울 수 있기 때문에 과학 이야기로 제시되었다. 따라서 학생들의 수준을 고려하여 5차시

내용과 연계하여 지도하는 것도 고려할 필요가 있다.

나침반은 인류의 발전에 큰 영향을 준 도구이다. 이 과학 이야기는 나침반의 역사를 통해 과학이

우리 생활에 많은 영향을 미치고 있음을 간접적으로 시사하고 있으며, 더 나아가 과학자에 대한

꿈을 키우도록 유도할 수 있는 이야기라 생각되므로 7차시 내용과 관련지어 학습하도록 한다.

1. 지구 자기장

나침반의N극이북쪽을가리키는것은지구자체가거대한자석이기때문이다.그러나지구

자극은지리상의극과일치하지않는다.북반구의자극(자북)은지리적북극(진북)에서1,800

km떨어진캐나다북부의허드슨만근처에위치한다.남극은호주의남부에위치하고있다.따

라서나침반이가리키는방향과진북사이에는차이가있으며,이를‘자기편각’이라한다.서울

의경우지리학상의북쪽보다나침반의바늘이가리키는북쪽은서쪽으로6.5°기울어져있다.

교 과 서_ 78~79쪽

[ 역사 속의 과학 ]

자석과 나침반

탐구활동과

학이야기

과학 이야기 활용 방법

심화 정보

204 205

자료실

2. 자석의 성질

207 2. 자석의 성질

★ 자석을 이용한 물체에는 어떤 것이 있습니까?

냉장고문,드라이버,휴대용바둑판,필통

★ 자석의 성질을 이용한 장난감에는 어떤 것이 있습니까?

모형만들기,바둑판,체스판,낚시놀이

중단원 도입부

핵심 질문

자석과 생활3

206

지구가자석인이유는아직정확히밝혀지지않았다.지구자기장은지구중심부에커다

란막대자석이있는것처럼생겼다.그러나지구는막대자석처럼자화된철조각이아니

다.지구내부는너무뜨거워서보통자석처럼원자들이정렬하여그대로있을수없기때

문이다.

지각밑에서대류하고있는고온의용융대전입자들이만드는전류가지구자기장의원

인이라는학설이유력하게제기되고있다.또한지구자기장은고정되어있지않고지난

5백만년동안20번이상의역전이발생하였으며그주기는불규칙하다.

2. 지구 자기장과 오로라

지구는거대한자석이므로지구둘레에도자기장이형성되는데,이자기장을지구자

기장이라고한다.지구자기장은우주로부터끊임없이날아오는강력한파괴력을갖는

에너지의입자선인우주선으로부터지구상의생명체를보호하는역할을한다.이알갱

이들은전기를띠고있어서지구자기장영역에들어오면곧바로지구로직진해들어오

지못하고둘레를맴돌게된다.이결과지구둘레에는전기를띤알갱이들로이루어진

거대한띠모양이생기며,이띠를‘반알렌대’라고부른다.여기에붙잡힌알갱이들은지

구자기장의남북극사이를나선운동하면서왔다갔다하다가태양에서활발한폭발활

동이있을때,일부가극지방의대기층으로들어와공기분자및원자와충돌하여아름

다운빛을낸다.이를오로라현상이라고한다.

3. 자기 나침반

천연자석이실제로이용되기시작한것은공중에매달았더니한쪽끝이항상북쪽을

가리킨다는사실이발견된이후이다.줄에매달은마그네타이트조각은안내하는돌이란

뜻인로데스톤(Loadstone)이라불렀고,약1,000년전중국사람들이사막을여행하기

위해사용되기시작하였다.중국의나침반은수저또는국자형태의바늘이북극을가리

키는별자리인큰곰자리를나타낸다.나침반은강철바늘이출현하면서물에띄우거나실

로고정해서사용하는항해용나침반이등장했다.자기나침반은나침반안에액체의유

무에따라액체식과건식으로나눌수있다.액체식자기나침반은알코올또는증류수를

넣고작은자침을뜨게한것이고건식자기나침반은지축안에자침을올려놓은것이다.

현재는액체식자기나침반이많이사용되고있다.자기나침반은자북과진북이일치하

지않고위도가높은지역에서는성능이떨어지는단점이있다.

4. 자이로컴퍼스

자이로컴퍼스는자이로의원리를이용한것으로고속으로회전하는자이로스코프의

축에추를달아지구자전의영향을받아지구의자전축인진북을가리키게한것이다.

자이로컴퍼스는진북을가리키고위도가상당히높은지역에서도성능이떨어지지않으

며,철로만들어진배에의해생기는자차도발생하지않기때문에대형선박에서이용

하고있다.

자극지리적 북극

Z 수직축

Z 수직고리

자이로수평고리

X 회전축

(자이로축)

수평축 Y 배경 지식 1. 자기 기록의 원리

녹음테이프,비디오테이프,플로피디스크등의표면에는입자의지름이0.5μ(1000분의0.5

mm)인갈색의자성가루가얇은막의형태로도포되어있다.자기기록은자화된자성체의자기

력선이전선을가로지를때전선에발생하는기전력을이용하여기록또는판독을한다.다시말

해테이프가녹음기나녹화기의헤드를지나가면전기신호의유무에따라자화의유무가결정되

어테이프에신호가저장된다.기록된테이프가재생헤드를지나갈때는기록된신호와동일한

신호가발생하게되어이신호가출력장치에의해증폭되는것이다.

중단원 도입부 사진은 자석과 쇠구슬 사이의 자기력을 이용한 장난감으로 모형을 만드는 모습

이다. 자석의 성질이 이용된 장난감을 가지고 놀아 본 경험을 이야기하며 자연스럽게 자석이 우

리 생활에 이용되는 예와 그 원리를 생각해 보도록 한다.

이 단원은 우리 주변에서 자석을 이용한 물체를 찾아 그 물체에 이용한 자석의 성질을 알아보

고 자석의 성질을 이용한 장난감을 만들어 보는 과정으로 구성되어 있다.

지구 자기장

오로라

자기 나침반

자이로컴퍼스