2028학년도 수능 예시문항 통합과학 16번 해설

핵심 개념

전자기 유도에서 유도 전류의 세기는 자석의 세기(자기장 세기)와 자석이 움직이는 속력 등 코일을 지나는 자기장의 변화가 클수록 세다.

단서 따라가기

1. A는 자석 1개, B는 2개, C는 3개를 묶어 사용(실험 과정 (가), (라), (마))동일한 자석을 여러 개 묶을수록 자기장이 세진다. 실험에서 다르게 한 조작 변인은 자기장의 세기이다 보기 ㄱ (옳음)
2. A, B, C 모두 N극을 아래로 하여 놓음세 경우 모두 극의 방향이 같으므로 방향은 통제 변인이다. 방향과의 관계를 알려면 방향을 바꾸어 비교해야 한다 보기 ㄴ (틀림 — 통제 변인)
3. A, B, C를 모두 같은 높이 h에서 가만히 놓음같은 높이에서 떨어뜨리면 질량과 관계없이 코일에 도달할 때의 속력이 같다(속력 통제). 그러나 질량이 1 : 2 : 3으로 달라 운동 에너지와 전기 에너지로 전환되는 양은 같지 않다 보기 ㄷ (틀림 — 속력을 같게 하려는 것)

정답 근거

보기 ㄱ: A, B, C는 동일한 자석을 각각 1개, 2개, 3개 묶은 것으로 자석의 개수가 많을수록 자기장이 세다. 이 실험은 자기장의 세기를 다르게 하면서 유도 전류의 세기를 비교하는 실험이므로 옳다. 따라서 옳은 것은 ㄱ뿐이고 정답은 ①이다. (ㄴ은 N극을 아래로 하는 것이 세 경우 모두 같게 한 통제 변인이어서 방향과의 관계를 알아볼 수 없으므로 틀리고, ㄷ은 같은 높이 h에서 놓으면 코일에 들어갈 때의 속력이 같아지지만 A, B, C의 질량이 달라 운동 에너지는 서로 다르므로 틀리다.)

선지별로 왜 틀렸나

이 문항이 묻는 능력

전자기 유도 탐구 설계에서 조작 변인과 통제 변인을 구별하고, 같은 높이라는 통제 조건이 같게 만드는 물리량이 속력임을 질량 차이와 연결해 판단하는 능력

다음에 비슷한 문제를 만나면

실험 과정에서 경우마다 달라진 것(조작 변인)과 같게 한 것(통제 변인), 측정한 것(종속 변인)을 먼저 구분 → 각 보기의 목적 진술이 그 변인 구분과 맞는지 확인 → 통제 변인이 실제로 같게 만드는 물리량(속력인지 에너지인지)을 따져 보기