중2 과학 정전기 현상과 마찰 전기 예상문제

🎯 정답: 1번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 대전열에서 유리는 명주보다 앞쪽(전자를 잃기 쉬운 쪽)에 있어요.
2️⃣ 두 물체를 마찰시키면 대전열에서 앞쪽에 있는 유리가 전자를 잃고, 뒤쪽에 있는 명주가 전자를 얻어요.
3️⃣ 전자를 잃은 유리 막대는 (+)전하로, 전자를 얻은 명주 헝겊은 (-)전하로 대전돼요.

❌ 오답 노트
2번: (-)전하는 전자를 얻은 명주에 해당해요, 유리가 아니에요.
3번: 마찰 후 두 물체는 전자의 이동으로 인해 반드시 대전되므로 중성이 될 수 없어요.
4번, 5번: 마찰로 대전된 두 물체는 항상 서로 반대 종류의 전하를 띠어요, 같은 전하를 띨 수 없어요.

💡 핵심 개념 정리
대전열에서 앞쪽 물질일수록 전자를 잃고 (+)전하로, 뒤쪽 물질일수록 전자를 얻고 (-)전하로 대전돼요. 두 물체 사이의 대전열 순서를 알면 마찰 후 각각 어떤 전하를 띠는지 예측할 수 있어요.

🌟 실생활 속 과학
예전 과학실 실험에서 유리 막대를 명주 헝겊으로 문질러 정전기 유도 실험을 하는 것도 바로 이 원리를 이용한 거예요!

🎯 정답: 2번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 물질마다 전자를 붙잡는 힘이 달라서, 마찰시켰을 때 전자를 잃기 쉬운 물질과 전자를 얻기 쉬운 물질이 있어요.
2️⃣ 이렇게 여러 물질을 전자를 잃기 쉬운(=(+)로 대전되기 쉬운) 순서대로 나열한 것을 대전열이라고 해요.
3️⃣ 대전열에서 앞쪽에 있는 물질일수록 전자를 잃고 (+)전하로 대전되기 쉽고, 뒤쪽에 있는 물질일수록 전자를 얻어 (-)전하로 대전되기 쉬워요.

❌ 오답 노트
1번: 열전달 정도를 나타낸 것은 열전도율이지 대전열이 아니에요.
3번: 자석에 붙는 정도는 자성과 관련된 것으로 대전열과는 관련이 없어요.
4번, 5번: 온도 변화 속도나 전기 저항과도 관련이 없어요.

💡 핵심 개념 정리
대전열은 여러 물질을 마찰시켰을 때 (+)전하로 대전되기 쉬운 순서, 즉 전자를 잃기 쉬운 순서로 나열한 목록이에요. 두 물체를 마찰시키면 대전열에서 앞쪽 물질이 (+), 뒤쪽 물질이 (-)로 대전돼요.

🌟 실생활 속 과학
털가죽, 유리, 명주, 나무, 고무, 플라스틱 순서로 대전열이 나열되는데, 이 순서를 알면 어떤 물체를 마찰시켰을 때 어느 쪽이 (+)로 대전될지 미리 예측할 수 있어요!

🎯 정답: 2번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 마찰전기가 발생할 때 전자는 한 물체에서 다른 물체로 이동할 뿐, 새로 생기거나 없어지지 않아요.
2️⃣ 플라스틱 빨대가 전자를 얻어 (-)전하가 되었다면, 그 전자는 반드시 털가죽에서 빠져나온 거예요.
3️⃣ 전자를 잃은 털가죽은 (+)전하량이 (-)전하량보다 많아져 전체적으로 (+)전하로 대전돼요.

❌ 오답 노트
1번, 3번: 털가죽은 전자를 잃었으므로 (-)전하가 아니라 (+)전하이고, 전하 이동이 분명히 있었어요.
4번, 5번: 마찰 과정에서 양성자는 절대 이동하지 않아요. 이동하는 것은 언제나 전자예요.

💡 핵심 개념 정리
마찰전기에서 전자를 얻은 쪽은 (-)전하, 전자를 잃은 쪽은 (+)전하로 대전돼요. 두 물체가 띠는 전하는 항상 서로 반대 종류예요.

🌟 실생활 속 과학
풍선을 머리카락에 문지르면 풍선은 (-)전하, 머리카락은 (+)전하로 대전되어 머리카락이 풍선에 달라붙는 걸 본 적 있을 거예요!

🎯 정답: 1번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 옷과 몸이 마찰하면 언제나 마찰전기가 발생해서 전하가 생겨요.
2️⃣ 하지만 공기 중 수증기가 많은 여름철에는 발생한 정전기가 수분을 통해 공기 중으로 서서히 빠져나가서 잘 느껴지지 않아요.
3️⃣ 반면 건조한 겨울철에는 수증기가 적어서 정전기가 몸이나 옷에 그대로 쌓여 있다가, 다른 물체에 손이 닿는 순간 한꺼번에 방전되면서 따끔한 느낌과 소리가 나요.

❌ 오답 노트
2번: 기온이 낮다고 전자의 개수가 늘어나는 것은 아니에요, 전자의 총량은 변하지 않아요.
3번, 4번: 옷의 색깔이나 무게는 정전기 발생과 관련이 없어요.
5번: 겨울철에는 오히려 체온을 유지하기 위한 몸의 반응이지 정전기 발생 이유가 아니에요.

💡 핵심 개념 정리
정전기는 항상 마찰에 의해 발생하지만, 습도가 높으면 공기 중으로 서서히 빠져나가고 습도가 낮은 건조한 환경에서는 방전되지 않고 쌓여 있다가 강하게 느껴져요.

🌟 실생활 속 과학
겨울철 정전기를 줄이려면 가습기로 실내 습도를 높이거나, 정전기 방지 스프레이를 사용하고, 금속 물체를 만지기 전에 나무나 벽 등을 먼저 살짝 만져 전하를 서서히 방전시키는 것이 도움이 돼요!

🎯 정답: 2번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 두 물체가 대전열에서 서로 멀리 떨어져 있을수록 전자를 잃고 얻는 정도의 차이가 커서 더 강하게 대전돼요.
2️⃣ 주어진 대전열 "털가죽 > 유리 > 명주 > 나무 > 고무 > 플라스틱"에서 털가죽과 플라스틱은 대전열의 양 끝에 위치해 가장 멀리 떨어져 있어요.
3️⃣ 따라서 털가죽으로 플라스틱을 문지르면 털가죽이 전자를 가장 많이 잃어 (+)전하로 가장 강하게 대전돼요.

❌ 오답 노트
1번, 3번, 4번, 5번: 모두 대전열에서 비교적 가까이 위치한 물체들끼리의 마찰이라 전하 이동량이 상대적으로 적어요.

💡 핵심 개념 정리
대전열에서 두 물질의 위치가 멀리 떨어져 있을수록 마찰 시 전자 이동량이 많아져 더 강하게 대전돼요. 대전열 양 끝에 위치한 물질끼리 마찰시키면 가장 강한 정전기가 발생해요.

🌟 실생활 속 과학
과학실에서 정전기 실험을 할 때 털가죽과 플라스틱(에보나이트) 막대를 주로 사용하는 이유도 두 물질이 대전열에서 멀리 떨어져 있어 정전기가 강하게 발생하기 때문이에요!

🎯 정답: 1번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 털가죽으로 문지른 고무풍선은 마찰전기로 인해 (-)전하로 대전돼요.
2️⃣ 이 대전된 풍선을 중성인 종이 조각에 가까이 하면, 종이 조각 속 전하가 재배치되는 정전기 유도가 일어나요.
3️⃣ 종이 조각에서 풍선과 가까운 쪽은 (+)전하, 먼 쪽은 (-)전하를 띠게 되어, 풍선과 가까운 (+)전하 부분이 풍선의 (-)전하와 정전기 인력으로 서로 끌어당겨 종이 조각이 달라붙어요.

❌ 오답 노트
2번: 종이는 자성을 띠지 않으므로 자기력으로 끌어당길 수 없어요.
3번: 무게는 정전기 인력과 관계없어요, 오히려 가벼운 종이 조각이 더 쉽게 끌려가요.
4번: 열 흡수와는 관계없는 현상이에요.
5번: 풍선 표면의 끈적임 때문이 아니라 정전기 인력 때문에 달라붙는 것이에요.

💡 핵심 개념 정리
대전체를 중성인 물체에 가까이 하면 정전기 유도가 일어나 물체의 가까운 쪽에 반대 전하가 유도되고, 이 전하 사이에 정전기 인력이 작용하여 서로 끌어당기게 돼요.

🌟 실생활 속 과학
대전된 풍선이 머리카락이나 얇은 물줄기를 끌어당기는 것도 모두 정전기 유도에 의한 인력 때문이에요!

🎯 정답: 4번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 마찰전기는 두 물체가 직접 마찰하면서 전자가 한쪽에서 다른쪽으로 이동해 발생하는 정전기예요.
2️⃣ 정전기 유도는 대전체를 접촉시키지 않고 가까이 가져가기만 해도, 금속 내부의 자유 전자가 재배치(이동)되면서 부분적으로 다른 전하를 띠게 되는 현상이에요.
3️⃣ 정전기 유도가 일어나도 금속 물체 안의 전자 총량은 변하지 않아요. 단지 전자가 물체 내부에서 재배치될 뿐이므로 물체 전체의 알짜 전하량은 처음(중성, 0)과 똑같이 유지돼요.

❌ 오답 노트
1번, 2번, 3번, 5번: 모두 마찰전기와 정전기 유도의 특징을 올바르게 설명하고 있어요.

💡 핵심 개념 정리
마찰전기는 전자가 물체와 물체 사이를 이동하여 발생하지만, 정전기 유도는 전자가 한 물체 내부에서만 재배치되는 현상이에요. 따라서 정전기 유도가 일어나도 물체 전체의 알짜 전하량은 변하지 않아요.

🌟 실생활 속 과학
이 차이를 이해하면 검전기, 전기 집진기, 복사기 등 다양한 정전기 이용 장치의 원리를 정확히 구분해서 설명할 수 있어요!

🎯 정답: 5번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 겨울철 정전기는 건조한 공기 때문에 잘 빠져나가지 못해 발생하므로, 습도를 높이면 정전기가 공기 중 수분을 통해 서서히 빠져나가 예방에 도움이 돼요.
2️⃣ 복사기와 레이저 프린터는 정전기 유도로 토너 가루를 원하는 위치에 붙여 인쇄하는 장치예요.
3️⃣ 전기 집진기는 먼지를 대전시켜 반대 전하의 집진판에 인력으로 붙게 하여 공기를 정화해요.
4️⃣ 주유소에서 정전기를 미리 제거하도록 하는 것은, 정전기 방전 시 생기는 불꽃이 기름 증기에 불을 붙여 화재나 폭발을 일으킬 수 있기 때문이에요.

❌ 오답 노트
1번, 2번, 3번, 4번: 모두 정전기 현상과 관련된 올바른 실생활 설명이에요.
5번: 정전기 방지 스프레이는 오히려 옷 표면의 전기 저항을 낮춰(전도성을 높여) 발생한 정전기가 잘 흩어지고 빠르게 방전되도록 돕는 원리예요. 전자의 이동을 막는 것이 아니라 전하가 잘 이동해 쌓이지 않도록 돕는 것이에요.

💡 핵심 개념 정리
정전기는 우리 생활 곳곳에서 이롭게 이용되기도 하고(복사기, 공기청정기), 화재의 위험 요소가 되기도 해요(주유소). 정전기 방지 제품은 전하가 표면에 쌓이지 않고 잘 흩어지도록 저항을 낮추는 방식으로 작동해요.

🌟 실생활 속 과학
주유소에서 정전기 제거 패드를 만지고 들어가라고 안내하는 것도, 눈에 보이지 않는 정전기가 큰 사고로 이어질 수 있기 때문에 지켜야 할 중요한 안전 수칙이에요!