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초등 4학년 (9-10세)

초등 4학년 그림자와 거울

Shadows and Mirrors

손전등을 켜고 벽 앞에서 손으로 토끼 모양을 만들면 벽에 토끼 그림자가 생겨요. 빛은 곧게 나아가서, 불투명한 물체에 막히면 그 뒤쪽에 빛이 닿지 않는 어두운 그림자가 생겨요. 손전등을 손에 가까이 대면 그림자가 커지고, 멀리 떨어뜨리면 작아져요. 거울은 빛을 흡수하지 않고 튕겨 내는데, 거울에 들어오는 각과 튕겨 나가는 각이 언제나 같아요. 이것을 반사의 법칙이라고 해요. 첫 그림에서 손전등을 물체 쪽으로 옮기며 그림자 크기를 재 보고, 둘째 그림에서 빛이 들어오는 각을 바꾸며 반사되는 각을 견주어요.

그림자는 왜 생길까?

멀리
🌗 그림자가 생기려면
①손전등이나 해처럼 빛을 내는 것이 있어야 해요
②빛을 막는 물체가 있어야 해요
③빛은 곧게 나아가서 물체 뒤쪽으로 돌아 들어가지 못해요
④종이나 나무처럼 불투명한 물체는 진한 그림자를, 유리처럼 투명한 물체는 아주 흐린 그림자를 만들어요
⑤손전등이 물체에 가까울수록 물체 끝을 스친 빛이 더 넓게 퍼져서 그림자가 커져요

거울은 빛을 튕겨 내요

40°
🪞 거울의 반사
①빛이 거울에 부딪히면 흡수되지 않고 튕겨 나가요
②거울에 수직인 선에서 잰 들어오는 각을 입사각, 나가는 각을 반사각이라고 해요
③입사각과 반사각은 언제나 같아요. 이것이 반사의 법칙이에요
④거울에 내 모습이 보이는 것도 몸에서 온 빛이 거울에 반사되어 눈에 들어오기 때문이에요

총정리

그림자가 생기는 조건
빛 + 빛을 막는 물체 → 그림자
빛이 막힌 물체 뒤쪽에 어두운 그림자가 생겨요
반사의 법칙
입사각 = 반사각
거울에서 빛이 나가는 각은 들어온 각과 같아요
🎯 핵심 정리
①빛은 곧게 나아가요
②빛을 막는 불투명한 물체 뒤에 그림자가 생겨요
③광원이 물체에 가까울수록 그림자가 커져요
④거울에서 빛은 입사각과 같은 반사각으로 튕겨 나가요
⑤투명한 물체는 빛이 거의 지나가서 그림자가 흐려요

예제와 단원평가

예제 1
손전등을 물체에 더 가까이 가져가면 스크린에 생긴 그림자의 크기는 어떻게 될까요?
1
그림자는 빛이 불투명한 물체에 막혀 물체 뒤쪽에 생겨요.
2
손전등이 물체에 가까울수록 물체 끝을 스친 빛이 더 넓게 퍼지므로 스크린의 그림자가 커져요.
▸ 그림자가 더 커져요
첫 그림 아래 글자를 보면 손전등을 다가갈수록 그림자가 물체의 몇 배로 커지는지 알 수 있어요.
예제 2
빛이 거울에 입사각 30°로 들어왔어요. 반사각은 몇 도일까요?
1
빛이 거울에 부딪히면 입사각과 같은 각으로 튕겨 나가요(반사의 법칙).
2
입사각이 30°이므로 반사각도 30°예요.
▸ 30°(입사각 = 반사각)
둘째 그림에서 입사각을 30°로 맞추면 위아래 호의 크기가 똑같은 것을 볼 수 있어요.
단원평가 유형
그림자와 거울에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇일까요?
①빛이 휘어져 나아가서 그림자가 생겨요
②거울에서 입사각과 반사각은 같아요
③광원이 물체에서 멀어지면 그림자가 커져요
④투명한 유리는 진한 그림자를 만들어요
⑤거울은 빛을 모두 흡수해요
▸ ② 거울에서 입사각과 반사각은 같아요
1
빛이 거울에 부딪히면 들어온 각과 같은 각으로 반사되므로 입사각과 반사각은 같아요.
2
빛은 곧게 나아가서 그림자가 생기고(①), 광원이 가까울수록 그림자가 커지며(③), 투명한 물체는 빛을 통과시켜 그림자가 흐리고(④), 거울은 빛을 반사해요(⑤).
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