통합과학 초4 자석의 이용

자석의 이용

자석의 극과 자기력, 나침반과의 관계를 탐구하고 자석의 활용을 이해한다.
자석은 철로 된 물체를 끌어당기는 성질을 가진 물체로, 양 끝에 N극과 S극이 있어 같은 극끼리는 밀어내고 다른 극끼리는 끌어당깁니다.
자석의 힘은 '보이지 않는 손'입니다. 닿지 않아도, 종이나 유리를 사이에 두어도 손이 뻗어 나와 철을 붙잡습니다.

쉽게 말하면

자석에는 철을 끌어당기는 힘이 유난히 센 부분이 두 군데 있습니다. 자석 양 끝인데, 이곳을 극이라고 하고 각각 N극과 S극이라 부릅니다. 자석 두 개를 가까이 대 보면 규칙이 분명합니다. N극과 N극, S극과 S극처럼 같은 극끼리는 서로 밀어내고, N극과 S극처럼 다른 극끼리는 서로 끌어당깁니다. 이때 자석이 서로 닿지 않았는데도 힘이 작용한다는 점이 중요합니다. 자석의 힘은 떨어져 있어도 작용하고, 종이나 유리 같은 물체를 사이에 두어도 통과합니다.

모든 물체가 자석에 붙는 것은 아닙니다. 붙는 것은 철이 들어 있는 물체입니다. 클립·못·가위 날은 붙지만, 알루미늄 포일·구리선·유리·플라스틱·나무는 붙지 않습니다. 금속이라고 다 붙는 것이 아니라는 점을 기억해야 합니다.

자석에 붙어 있던 클립을 보면 그 클립에 또 다른 클립이 매달립니다. 자석에 붙어 있는 동안 철이 잠시 자석의 성질을 띠기 때문입니다. 나침반의 바늘도 사실은 아주 작고 가벼운 자석입니다. 지구 자체가 커다란 자석처럼 행동하기 때문에, 나침반 바늘의 N극이 늘 북쪽을 가리킵니다. 그래서 나침반 곁에 자석을 가져가면 바늘이 엉뚱한 방향을 가리키게 됩니다.

이렇게 나타납니다

  1. 예시 1
    종이를 사이에 두어도 붙습니다
    책받침 위에 클립을 올리고 아래에서 자석을 움직이면 클립이 따라 움직입니다. 자석의 힘이 책받침을 통과하기 때문입니다. 냉장고 문에 종이를 붙여 둘 수 있는 것도 같은 원리입니다.
  2. 예시 2
    클립 사슬 만들기
    자석에 클립 하나를 붙이면 그 클립 끝에 또 다른 클립이 붙어 사슬처럼 이어집니다. 자석에 붙어 있는 동안 클립도 잠시 자석이 되기 때문입니다. 자석에서 떼면 사슬은 곧 흩어집니다.
  3. 예시 3
    나침반이 북쪽을 가리키는 이유
    나침반 바늘은 아주 작은 자석입니다. 지구가 커다란 자석처럼 행동하므로 바늘이 그 힘을 받아 늘 같은 방향으로 멈춥니다. 곁에 자석을 두면 바늘이 그 자석 쪽으로 돌아가 버려 방향을 알 수 없게 됩니다.

자주 하는 오해

금속이면 다 자석에 붙는다고 생각하기
이렇게 생각하기 쉬움알루미늄 캔도 금속이니까 자석에 붙을 것이다
실제로는자석에 붙는 것은 철이 들어 있는 물체입니다. 알루미늄, 구리, 금, 은은 금속이지만 자석에 붙지 않습니다.
'금속'과 '자석에 붙는 물체'는 같은 무리가 아닙니다. 실제로 알루미늄 캔과 철 캔을 자석으로 골라내는 방식이 재활용 공장에서 쓰입니다. 금속인지가 아니라 철이 들어 있는지가 기준입니다.
자석을 자르면 N극 자석과 S극 자석으로 나뉜다고 생각하기
이렇게 생각하기 쉬움막대자석을 가운데서 자르면 한쪽은 N극만, 다른 쪽은 S극만 남는다
실제로는잘린 두 조각 각각에 다시 N극과 S극이 생깁니다. 극은 따로 떼어 낼 수 없습니다.
자석의 극은 자석의 '끝에 붙어 있는 부품'이 아니라, 자석 전체가 지닌 성질이 양 끝에서 드러난 것입니다. 그래서 아무리 잘게 잘라도 조각 하나하나가 다시 N극과 S극을 가진 온전한 자석이 됩니다.

선수 개념 — 이걸 먼저 알아야 해요

없음 — 이 개념이 출발점입니다

이후 개념 — 이 개념을 배우면 이어집니다

전기의 이용초6전기와 자기중2

자주 묻는 질문

Q1자석의 힘이 가장 센 곳은 어디인가요?
양 끝인 극 부분입니다. 막대자석을 클립이 담긴 통에 넣었다 꺼내면 양 끝에 클립이 잔뜩 붙고 가운데에는 거의 붙지 않습니다.
Q2자석의 힘을 없앨 수도 있나요?
자석을 세게 떨어뜨리거나 크게 충격을 주면 자석의 성질이 약해질 수 있습니다. 아주 뜨겁게 가열해도 성질을 잃습니다. 그래서 자석은 조심해서 보관해야 합니다.
Q3우리 생활에서 자석은 어디에 쓰이나요?
냉장고 문, 필통과 가방의 잠금장치, 스피커와 이어폰, 방향을 찾는 나침반, 재활용장에서 철을 골라내는 장치 등 아주 넓게 쓰입니다. 붙였다 뗐다 할 수 있고, 닿지 않아도 힘이 작용한다는 점이 활용의 핵심입니다.
교육과정 2022 개정 · 초4 통합과학 · 자석의 이용 수록 기본 (교육과정 단원)

전기가 흐르는 전선 주위에도 자석과 같은 힘이 생깁니다. 전기의 이용에서 전기와 자석이 어떻게 만나는지 살펴보세요.

전체 연결 구조가 궁금하다면

초3~고3 과학 646개 개념의 연결을 한 화면에서 탐색할 수 있습니다.

자석의 이용 지도에서 확인하기 →