차시 2/6 차시 교과서 68~69 쪽 실험관찰 51 쪽 학습목표 개념영역 `태양이실제보다작게보이는까닭을알수있다. 과정영역 `태양의모양을안전하게관찰할수있다. `여러이동수단을이용하여태양까지걸리는시간을비교하여태양까지거리를인식할수있다. 태도영역 `타당한근거를제시하면서태양의중요성을발표한다. ryrhktj 16 주제 2. 태양의모양관찰하기
gkrtm Q rody 1. 태양의모양관찰하기 여러기구를이용하여태양모양관찰하기 지구보다매우큰태양이작게보이는이유알기 2. 태양과지구사이의거리알아보기 여러가지다른교통수단을이용할때태양까지가는데걸리는시간비교해보기 3. 태양과지구상의생물과의관계조사 태양이지구생물에미치는영향조사발표하기 tlfgja rhksckf 태양은우리에게해로운빛도방출하고있고, 전체빛의양도많기때문에맨눈으로관찰하면눈에큰피해를줄수있다. 따라서관찰시기는태양빛이비교적약한아침이나저녁때가좋다. 또한강한태양빛을차단할수있는폐필름, 폐디스켓, 촛불등으로그을린유리판을눈에대고관찰하여눈을보호할수있게한다. 동전크기로가려질정도로서둥근원판모양임 태양은지구상의모든생물이살아가는데필요한에너지의원천이며, 적절한환경을형성시켜준다. 실험매뉴얼 17
wns ql anf 폐필름, 폐디스켓, 플라스틱책받침 xkarn ghkfehd rhkwjd 1. 태양의모양관찰하기 ⑴ 교실의창가나운동장에서준비된도구를사용하여태양의모양을관찰한다. 사용하는도구를눈으로부터너무멀리하면태양이잘보이지않으므로눈에가까운거리에서짧은시간동안관찰한다. ⑵ 관찰된태양의모양과색깔등을그려보게하고, 교과서 68쪽에제시된태양의모양과비교하여발표한다. 18 주제 2. 태양의모양관찰하기
xkarn ghkfeh D rhkwjd 2. 태양과지구사이거리알아보기 ⑴ 한학생을교실뒤편에세우고, 교탁에서학생들이손을앞으로펴고, 손가락을세운후, 학생을가려본다. 우선한손가락으로가려보고, 두개, 세개손가락을모아가며가려본다. 몇개의손가락으로가려질수있는지이야기해보게한후, 학생의크기는손가락보다큰데어떻게손가락으로가릴수있는이야기해본다. ( 질문 ): 태양이지구보다 109배나크지만, 매우작게보이는까닭은무엇인가? ( 답 ): 매우먼거리인 1억 5000만 km나떨어져있기때문이다. ⑵ 비행기, 자동차, 기차등을타본경험을이야기해보게한후, 목적지까지얼마나걸렸는지이야기해본다. 실험매뉴얼 19
xkarn ghkfeh D rhkwjd ⑶ 경험에비추어태양까지거리 1억 5000만 km가얼마나먼거리인지생각하고, 아동의느낌을발표시킨다. ⑷ 만일태양까지고속도로가깔려있고, 평균시속 100km로태양까지간다면얼마나걸릴지계산하여보자. 150,000,000km 100km=1,500,000( 시간 ), 하루는 24시간이므로 1년은 365일 24시간=8760시간. 따라서 1,500,000시간 8760시간=약 171.2년 3. 태양과지구생물의관계조사그림에서발견할수있는것들을적어보자. 이것들은각각태양과어떤관계가있을까? 만일태양이없다면지구상의생물에어떤변화가있을지모둠별로토의하여발표한다. 나무, 풀, 곡식, 석탄등식물-태양빛을이용하여광합성을함으로써영양분 ( 유기물 ) 을만들어낸다. 햇빛으로부터오는열 ( 열에너지 ) 은수증기를포함한공기를상승 ( 운동에너지 ) 시켜구름 ( 위치에너지 ) 을만들고, 구름에서비가내려 ( 운동에너지 ) 높은곳의댐에물이고인다 ( 위치에너지 ). 물의낙차를이용 ( 운동에너지 ) 하여전기 ( 전기에너지 ) 를만든다. 20 주제 2. 태양의모양관찰하기
wjd fl 1. 태양의모양은둥글다. 2. 태양은지구보다 109배나크지만, 지구에서매우먼거리인 1억 5000만km나떨어져있으므로매우작게보인다. 3. 태양에서오는열과빛은지구상의생물들을살아가게한다. vud rk 1. 태양은 ( ) 모양이고, 관찰할때에는 ( ) 등을사용한다. 2. 태양은 ( ) 보다 109배나크지만, ( )km나떨어져있으므로매우작게보인 다. 3. 태양이사라질때나타날현상으로가장거리가먼것은? 1 구름이생기지않는다. 2 풀이자라지않는다. 3 수력발전을할수없다. 4 석탄을태울수없다. 5 바람이불지않는다. 1. 둥근또는원, 폐필름 2. 지구, 1 억 5000 만 3. 4 실험매뉴얼 21
rosua gotjf 1. 태양의물리량 (1) 태양의크기지구에서태양을보면시지름이약 0.5 정도가된다. 태양의크기는지구에서태양까지의거리와관측한시지름의값으로부터비례식을이용하여구할수있다. 실제태양의반지름은 70만 km로지구반지름의약 109배이다. < 태양지름구하기 > 지구에서태양까지의거리를알면아래와같은간단한장치를이용하여태양의지름을구할수있다. 즉, 태양의지름 : 태양까지의거리 = 상의지름 : 상까지의거리 l 태양의상 알루미늄박 바늘구멍 종이 태양빛 태양의지름을구하는방법 (2) 태양의질량지구의공전궤도를완전한원이라고할때태양의질량은태양과지구사이에작용하는만유인력이지구가공전할때필요한구심력의역할을한다고가정하여계산할수있다. 이렇게구한태양의질량은 2 10 30 kg으로, 지구질량의약 33만배나된다. P : 공전주기 M r m v Mm mv 2 G ( 만유인력 )= ( 원심력 ) r r 2 M: 태양의질량, m: 지구의질량 r: 지구에서태양까지의거리 v: 지구의공전속도, G: 만유인력상수 22 주제 2. 태양의모양관찰하기
(3) 태양의표면온도태양의표면온도는지상에서관측한태양의스펙트럼으로추정하고있다. 추정된온도는약 6000 이다. wkars ks! 스펙트럼 (specturm) 이란? 프리즘을통과한빛은여러가지색깔로나뉜다. 이와같이빛이여러가지색깔로나뉘어진띠모양을스펙트럼이라고한다. 이스펙트럼을이용하면빛을내는광원의표면온도와광원의구성물질을알수있다. 태양의스펙트럼 (4) 태양의흑점광구면에보이는불규칙한모양의검은점들을흑점이라한다. 이것은강한자기장의영향으로광구아래에있는대류층의대류를억제하기때문에주변보다온도가낮아검게보이는것이다. 그러므로태양의자기장의세기가강할수록온도는더욱낮아져더욱검게보인다. 흑점의크기는시간에따라변한다. 대부분의흑점은크게성장하지못하고수시간또는수일만에없어지고만다. < 사진설명 > 왼쪽사진은활동중인태양을찍은것이다. 위쪽에보이는불꽃모양이홍염이다. 오른쪽사진은태양표면에있는흑점이다. 흑점은주변보다온도가낮아검게보인다. ( 사진제공 :http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap990708.html http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap040726.html) 보조자료 23
todghkfrhk rhkgkr 고려시대흑점발견우리나라에서는이주오래전인삼국시대에서부터천문을관측해왔다. 고려초기에는천문관측에관한일을태복감과태사국에서다루었는데, 나중에는태복감과태사국을합하여서운관으로이름을바꾸었다. 이곳에서천문과역법 ( 달력 ), 기상관측및물시계등에관한일들을전문적으로다루고연구했다. 고려사 천문지에따르면고려 475년동안일식을 132번, 월식을 105번이나관측했다고한다. 이것은당시최고의천문관측기술을가지고있었던이슬람제국에비견되는일이다. 그무렵오성 ( 다섯개의행성. 즉수성 금성 화성 목성 토성 ) 과혜성의관측은성변 ( ) 이라하여중요하게여겼다. 이기간에객성 ( 客, 보이지않던별이갑자기나타나는현상으로오늘날의용어로는신성이라부름 ) 은 20회, 혜성은 67회로모두 87회나되는관측기록이남아있다. 그리고 1374년 ( 공민왕 23년 ) 2월 26일의기록에는, 눈으로보기에한척이넘는커다란혜성이동쪽에나타나 45일만에사라졌다고한다. 이렇게고려시대의천체관측은중세의세계어느나라에견주어보아도결코뒤지지않으며오히려독자적으로정확하게이루어진것이라는특성이있다. < 사진설명 > 왼쪽사진은현재개성만월대에있는고려첨성대이고, 오른쪽삽화는고려시대천문관측을하는모습을상상하여그린것이다. 24 주제 2. 태양의모양관찰하기
그가운데가장우리의눈길을끄는것이이시대에태양의흑점을관측했다는사실이다. 고려사 천문지에따르면 1151년 ( 의종 5년 ) 3월 2일 태양의흑점이나타났는데크기는계란정도였다 고기록되어있다. 또한다른관측에서는 복숭아정도였다 고기록되어있다. 1024년부터 1383년에이르는 350여년동안태양의흑점이 34번이나관측되었다고한다. 당시관측은맨눈으로보았다기보다는 오수정 과같이태양빛을줄일수있는물체를이용했던것으로추정된다. 유럽의경우에는 17세기가되서야비로소갈릴레이가천체망원경으로태양흑점을처음관측했다. 그런데고려에서는이미 11세기에소박하지만계통적으로더구나독자적으로흑점을관측했다는것은참으로놀라운일이라하겠다. 또현대천문학에서태양흑점의발생주기를 7.3~17.1년 ( 평균 11년 ) 으로보고있음에비해, 고려에서는 8~20년의주기로태양의흑점을관측하고있었다. 이것은그무렵의관측이현대천문학의평균주기와거의들어맞고있다는점에서정말로놀라운일이라하지않을수없다. < 참고문헌 > 손제하, 이면우역 (1990), 선조들이우리에게물려준고대하이테크 100가지, 일빛. << 생각할문제 >> 서양에서는흑점에관한기록이나논쟁이 1613년에갈릴레이가서술한책에서처음보인다. 우리나라와달리흑점관측이늦어진이유를생각해보자. 풀이 : 서양사람들은중세시대까지도달위의세계인천상계는완벽하다는아리스토텔레스의교의를그대로받아들였기때문에태양의완벽성을의심하지않았다. 그러므로 1609년경망원경을제작한갈릴레이가망원경을투영시켜흑점을발견하기까지는논의의대상이되지않았었다. 태양표면에흑점이있다는사실을발견한갈릴레이는 1613년에 태양흑점에관하여 라는책자를통하여비로소세상에알렸다. 보조자료 25