8858649121448

˹ѧÊ×ÍàÃÕ¹ ÃÒÂÇÔªÒ¾×é¹°Ò¹

คูมือครู

ÇÔ·ÂÒÈÒʵà ÈÒʵà ¡ÅØ‹ÁÊÒÃСÒÃàÃÕ¹ÃÙŒÇÔ·ÂÒÈÒʵà µÒÁËÅÑ¡ÊÙµÃ᡹¡ÅÒ§¡ÒÃÈÖ¡ÉÒ¢Ñé¹¾×é¹°Ò¹ ¾. È. ๒๕๕๑

㪌»ÃСͺ¡ÒÃÊ͹ËÇÁ¡Ñº

˹ѧÊ×ÍàÃÕ¹ ©ºÑº ÍÞ.

๓๒

·Õè ȸ. ¨Ð»ÃСÒÈÃÒ¡Òú¹àÇçºä«µ µÑé§áµ‹ Á. ¤. ’55 ໚¹µŒ¹ä»

ѸÂÁÈÖ¡ÉÒ»Õ·Õè ªÑ¹é Á

Á.

๓

àÅ‹Á

ÂØ¾Ò ÇÃÂÈ â¨ ºÍ´

¶¹Ñ´ ÈÃÕºØÞàÃ×ͧ ÇÍÅàµÍà äÇ· ÅÍÃ

เอกสารหลักสูตรแกนกลางฯ ’51 ปการศึกษา 2555

กลุมสาระการเรียนรู วิทยาศาสตร

วิทยาศาสตร เลม 1

ู ร ค หรับ

สํา

ชั้นมัธยมศึกษาปที่

เอกสารหลักสูตรแกนกลางฯ ’51 ประกอบดวย ● ● ● ● ●

คําแนะนําการใชคูมือครู แถบสี/สัญลักษณที่ใชสื่อความหมายในคูมือครู ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรูแกนกลาง คําอธิบายรายวิชา ตารางวิเคราะหเนื้อหากับมาตรฐานการเรียนรูและตัวชี้วัด

ตารางแสดงความแตกตางระหวาง “ คูมือครู ” กับ “ หนังสือเรียน * ” ความแตกตาง ขนาดตัวอักษร ปกดานหลัง ระบบการจัดพิมพ สวนเสริมดานหนา เนื้อหาในเลม

* ที่ ศธ. อนุญาตใหโรงเรียนใชได

คูมือครู ยอลงจากปกติ 20%

พิมพ 4 สี เพิ่มเอกสารหลักสูตร คําอธิบายรายวิชา ใสการจัดกิจกรรมแบบ 5E และความรูเสริมสําหรับครู

หนังสือเรียน ขนาดปกติ 100% ใสใบอนุญาต/ใบประกันคุณภาพ พิมพ 4 สี

-

3

คําแนะนําการใชคูมือครู

: การจัดการเรียนรูสูหองเรียนคุณภาพ

คูมือครู รายวิชา วิทยาศาสตร ม.3 จัดทําขึ้นเพื่ออํานวยความสะดวกแกครูผูสอนในการวางแผนและ เตรียมการสอนโดยใชหนังสือเรียน วิทยาศาสตร ม.3 ของบริษัทอักษรเจริญทัศน อจท. จํากัด เปนสื่อหลัก เสร�ม (Core Material) ประกอบการออกแบบกิจกรรมการเรียนรูใ หสอดคลองกับมาตรฐานการเรียนรูแ ละตัวชีว้ ดั กลุม สาระ 2 การเรียนรู วิทยาศาสตร ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขัน้ พืน้ ฐาน พ.ศ. 2551 โดยจัดทําตามหลักการสําคัญ ดังนี้

1. ออกแบบการสอนเปนหนวยการเรียนรูอิงมาตรฐาน คูมือครู รายวิชา วิทยาศาสตร ม.3 จัดทําเปนหนวยการเรียนรูตามลําดับสาระการเรียนรูที่ระบุไวใน มาตรฐานการเรียนรูและตัวชี้วัด แตละหนวยจะกําหนดเปาหมายการสอนและจุดประสงคการเรียนรู (Objective Learning) กิจกรรมการเรียนรู (Learning Activities) และแนวทางการประเมินผลการเรียนรู (Learning Evaluation) ไวชัดเจน ครูผูสอนสามารถจัดทําแผนการสอนใหครอบคลุมมาตรฐานการเรียนรูและตัวชี้วัดที่เปน เปาหมายการเรียนรูของแตละหนวยการเรียนรู (ตามแผนภูมิ) และสามารถบันทึกผลการจัดการเรียนการสอนได อยางมั่นใจ



สภ

าพ

ผู

จุดป

น

ระส

เรีย

งค

ร กา

ู

ร รเ ียน

มาตรฐานการเรียนรู ตัวชี้วัดชั้นป

ทักษะการคิด การวัดประเมินผล การเรียนรู

กิจกรรมการเรียนรู

เทคนิคการสอน แผนภูมิแสดงองคประกอบของการออกแบบการเรียนรูอิงมาตรฐานและเนนผูเรียนเปนสําคัญ คูม อื ครู

2. การจัดการเรียนรูที่ยึดผูเรียนเปนสําคัญ แนวคิดในการจัดการเรียนการสอนที่ยึดผูเรียนเปนสําคัญ พัฒนามาจากปรัชญาและทฤษฎีการเรียนรู Constructivism ที่เชื่อวาการเรียนรูเปนกระบวนการที่เกิดขึ้นภายในสมองของผูเรียนแตละคน ผูเรียนเปนผูสราง เสร�ม 3 ความรูโดยการเชื่อมโยงระหวางสิ่งที่ไดพบเห็นกับความรูหรือประสบการณเดิมที่มีอยู ทฤษฎีนี้มีความเชื่อวา นักเรียนทุกคนไดเรียนรูและมีความรูความเขาใจสิ่งตางๆ ติดตัวมากอนที่จะเขาสู หองเรียน ซึง่ เปนการเรียนรูท เี่ กิดจากบริบทและสิง่ แวดลอมรอบตัวนักเรียนแตละคน ดังนัน้ การจัดกระบวนการเรียนรู ในแตละบทเรียน ผูสอนจะตองคํานึงถึง 1) ความรูเดิมของนักเรียน การสอนที่ดีจึงตองเริ่มตนจากจุดที่วา นักเรียนมีความรูอะไรมาบาง แลวจึงให ความรูหรือประสบการณใหมตอยอดจากความรูเดิม 2) ความรูเดิมของนักเรียนถูกตองหรือไม ผูสอนตองปรับเปลี่ยนความรูความเขาใจเดิมของนักเรียนให ถูกตอง และเปนพฤติกรรมการเรียนรูใหมที่มีคุณคาตอนักเรียน เพื่อสรางเจตคติหรือทัศนคติที่ดีตอการเรียน 3) นักเรียนสรางความหมายสําหรับตนเอง ผูสอนตองสงเสริมใหนักเรียนนําขอมูลความรูไปลงมือปฏิบัติ และประยุกตใชความรูอยางถูกตอง ในบริบทที่เปนจริงของชีวิตนักเรียน เพื่อขยายความรูใหลึกซึ้งและมีคุณคาตอ ตัวนักเรียนมากที่สุด แนวคิด Constructivism เนนใหผเู รียนสรางความรูโ ดยผานกระบวนการคิดและความอยากรูข องตนเอง โดย มีผูสอนเปนผูสรางบรรยากาศการเรียนรูและกระตุนความสนใจ คอยจัดสถานการณใหผูเรียนเกิดความขัดแยงทาง ความคิดระหวางประสบการณเดิมกับประสบการณความรูใ หม ผูเ รียนจะพยายามปรับขอมูลใหมกบั ประสบการณที่ มีอยูเดิม แลวสรางเปนความรูใหมหรือแนวคิดใหมๆ ไดดวยตนเอง

3. การบูรณาการกระบวนการคิด การเรียนรูข องนักเรียนแตละคนจะเกิดขึน้ ทีส่ มอง ซึง่ ทําหนาทีร่ คู ดิ ภายใตสภาพแวดลอมทีเ่ อือ้ อํานวยและได รับการกระตนุ จูงใจอยางเหมาะสมสอดคลองกับสภาพจิตใจและความตองการของนักเรียน การจัดกระบวนการเรียนรู และสาระการเรียนรูท มี่ คี วามหมายตอผูเ รียน จะชวยกระตนุ ใหสมองรับรูแ ละสามารถเรียนรูไ ดอยางมีประสิทธิภาพ ตามขั้นตอนการทํางานของสมอง ดังนี้ 1) สมองจะเรียนรูและสืบคน โดยการสังเกต คนหา ซักถาม และทดลองปฏิบัติ จนคนพบความรูความ เขาใจไดอยางรวดเร็ว 2) สมองจะแยกแยะคุณคาสิ่งตางๆ โดยการลงมติ ตัดสินใจ วิพากษวิจารณ แสดงความคิดเห็น ยอมรับ หรือตอตานตามอารมณความรูสึกที่เกิดขึ้นในขณะที่เรียนรู 3) สมองจะประมวลเนือ้ หาสาระ โดยสรุปเปนความคิดรวบยอดจากเรือ่ งราวทีไ่ ดเรียนรูใ หมนาํ ไปผสมผสาน กับความรูหรือประสบการณเดิมที่ถูกจัดเก็บอยูในสมอง ผานการกลั่นกรองเพื่อสังเคราะหเปนความรูความเขาใจ ใหมๆ หรือเปนเหตุผลทัศนคติใหมที่จะฝงแนนในสมองของผูเรียน คูม อื ครู

การเรียนรูที่มีประสิทธิภาพจึงตองเปนการเรียนรูที่เกิดจากกระบวนการคิดของผูเรียน เพราะการเรียนรูจะ เกิดขึ้นเมื่อสมองรูคิด และตองเปนการคิดไดครบถวนตามขั้นตอนการทํางานของสมองผูเรียน โดยเริ่มตนจาก เสร�ม 1) ระดับการคิดขั้นพื้นฐาน ไดแก การสังเกต การจําแนก การสื่อความหมาย การคาดคะเน การรวบรวม 4 ขอมูล การสรุปผล เปนตน 2) ระดับลักษณะการคิด ไดแก การคิดกวาง คิดลึกซึ้ง คิดไกล คิดคลอง คิดหลากหลาย คิดอยางมีเหตุผล เปนตน 3) ระดับกระบวนการคิด ไดแก กระบวนการคิดอยางมีวิจารณญาณ กระบวนการแกปญหา กระบวนการคิด สรางสรรค กระบวนการคิดสังเคราะหวิจัย เปนตน

4. การใชวัฏจักรการเรียนรู 5E รูปแบบการสอนที่สัมพันธกับกระบวนการคิดและการทํางานของสมองของผูเรียนที่นิยมใชอยางแพรหลาย คือ วัฏจักรการเรียนรู 5E ซึ่งผูจัดทําคูมือครูไดนํามาใชเปนแนวทางออกแบบกิจกรรมการเรียนการสอนในคูมือครู ฉบับนี้ตามลําดับขั้นตอนการเรียนรู ดังนี้ 1) กระตุนความสนใจ (Engage) เปนขั้นที่ผูสอนนําเขาสูบทเรียน เพื่อกระตุนความสนใจของนักเรียนดวย เรือ่ งราว เหตุการณทนี่ า สนใจ โดยใชเทคนิควิธกี ารสอนและคําถามทบทวนความรูห รือประสบการณเดิมของผูเ รียน เพื่อเชื่อมโยงเขาสูบทเรียนใหม ชวยใหนักเรียนสามารถสรุปประเด็นสําคัญที่เปนหัวขอการเรียนรูของบทเรียนได จึงเปนขั้นตอนการสอนที่สําคัญ เพราะเปนการเตรียมความพรอมและสรางแรงจูงใจใฝเรียนรูแกผูเรียน 2) สํารวจคนหา (Explore) เปนขั้นที่ผูสอนเปดโอกาสใหผูเรียนสังเกต และรวมมือกันสํารวจ เพื่อใหเห็น ปญหา รวมถึงวิธีการศึกษาคนควาขอมูลความรูที่จะนําไปสูความเขาใจประเด็นปญหานั้นๆ เมื่อนักเรียนทําความเขาใจในประเด็นหัวขอที่จะศึกษาคนควาอยางถองแทแลว ก็ลงมือปฏิบัติเพื่อเก็บ รวบรวมขอมูลความรู สํารวจตรวจสอบ โดยวิธีการตางๆ เชน สัมภาษณ ทดลอง อานคนควาขอมูลจากเอกสาร แหลงขอมูลตางๆ จนไดขอมูลความรูตามที่ตั้งประเด็นศึกษาไว 3) อธิบายความรู (Explain) เปนขั้นที่ผูสอนมีปฏิสัมพันธกับผูเรียน เชน ใหการแนะนํา ตั้งคําถามกระตุน ใหคดิ เพือ่ ใหผเู รียนคนหาคําตอบ และนําขอมูลความรูจ ากการศึกษาคนควาในขัน้ ที่ 2 มาวิเคราะห แปลผล สรุปผล และนําเสนอผลที่ไดศึกษาคนความาในรูปแบบสารสนเทศตางๆ เชน เขียนแผนภูมิ แผนผังแสดงมโนทัศน เขียน ความเรียง เขียนรายงาน เปนตน สมองของผูเรียนจะทําหนาที่คิดวิเคราะห สังเคราะหอยางเปนระบบ 4) ขยายความเขาใจ (Expand) เปนขัน้ ทีผ่ สู อนใชเทคนิควิธกี ารสอนทีช่ ว ยพัฒนาผูเ รียนใหนาํ ความรูท เี่ กิดขึน้ ไปคิดคนตอๆ ไป เพือ่ พัฒนาทักษะการเรียนรูแ ละการทํางานรวมกันเปนกลุม ระดมสมองเพือ่ คิดสรางสรรครว มกัน

คูม อื ครู

นักเรียนสามารถนําความรูที่สรางขึ้นใหมไปเชื่อมโยงกับประสบการณเดิมโดยนําขอสรุปที่ไดไปอธิบาย เหตุการณตางๆ หรือนําไปปฏิบัติในสถานการณใหมๆ ที่เกี่ยวของกับชีวิตประจําวันของตนเอง เพื่อขยายความรู ความเขาใจใหกวางขวางยิง่ ขึน้ สมองของผูเ รียนจะทําหนาทีค่ ดิ ริเริม่ สรางสรรคอยางมีคณ ุ ภาพ เสริมสรางวิสยั ทัศน เสร�ม 5 ใหกวางไกลออกไป 5) ตรวจสอบผล (Evaluate) เปนขั้นที่ผูสอนประเมินมโนทัศนของผูเรียน โดยตรวจสอบจากความคิดที่ เปลี่ยนไปและความคิดรวบยอดที่เกิดขึ้นใหม ตรวจสอบทักษะ กระบวนการปฏิบัติ การแกปญหา การตอบคําถาม รวบยอด และการเคารพความคิดหรือยอมรับเหตุผลของคนอื่นเพื่อการสรางสรรคความรูรวมกัน นักเรียนสามารถประเมินผลการเรียนรูข องตนเอง เพือ่ สรุปผลวานักเรียนมีความรูอ ะไรเพิม่ ขึน้ บาง มาก นอยเพียงใด และจะนําความรูเหลานั้นไปประยุกตใชในการเรียนรูเรื่องอื่นๆ ไดอยางไร นักเรียนจะเกิดเจตคติและ เห็นคุณคาของตนเองจากผลการเรียนรูที่เกิดขึ้น ซึ่งเปนการเรียนรูที่มีความสุขอยางแทจริง การจัดกิจกรรมการเรียนรูตามวัฏจักรการสรางความรูแบบ 5E จึงเปนรูปแบบการเรียนการสอนที่เนน ผูเรียนเปนสําคัญ โดยสงเสริมใหผูเรียนใชกระบวนการสรางความรูดวยตนเอง และฝกฝนใหใชกระบวนการคิดและ กระบวนการกลุมอยางชํานาญ กอใหเกิดทักษะการเรียนรูและทักษะชีวิตที่มีคุณภาพ ตามเปาหมายของการปฏิรูป การศึกษาทศวรรษที่ 2 (พ.ศ. 2552-2561) ทุกประการ คณะผูจัดทํา

คูม อื ครู

แถบสี และสัญลักษณ ที่ใชสื่อความหมายในคูมือครู 1. แถบสี

แถบสีแสดงขั้นตอนการสอนและการจัดกิจกรรม แบบ 5E เพื่อใหครูทราบวาเปนขั้นการสอนขั้นใด

เสร�ม

6

กระตุน ความสนใจ

สํารวจคนหา

อธิบายความรู

•

•

•

Engage

Explore

เปนขั้นที่ผูสอนเลือกใช เทคนิคกระตุนความ สนใจ เพื่อโยงเขาสู บทเรียน

Explain

เปนขั้นที่ผูสอนให ผูเรียนสํารวจปญหา และศึกษาขอมูล

เปนขั้นที่ผูสอนให ผูเรียนคนหาคําตอบ จนเกิดความรูเชิง ประจักษ

ขยายความเขาใจ Expand

•

เปนขั้นที่ผูสอนให ผูเรียนนําความรูไป คิดคนตอๆ ไป

ตรวจสอบผล Evaluate

•

เปนขั้นที่ผูสอน ประเมินมโนทัศน ของผูเรียน

วัตถุประสงค

สัญลักษณ

2. สัญลักษณ

คูม อื ครู

เปาหมาย การเรียนรู

หลักฐาน แสดงผล การเรียนรู

• แสดงเปาหมาย

• แสดงรองรอย

การเรียนรูที่ นักเรียนตอง บรรลุตามตัวชี้วัด

หลักฐานที่แสดง ผลการเรียนรู ตามตัวชี้วัด

เกร็ดแนะครู

นักเรียนควรรู

• แทรกความรู

• ขยายความรู

เสริมสําหรับครู ขอเสนอแนะ ขอควรระวัง ขอสังเกต แนวทางการจัด กิจกรรมและอืน่ ๆ เพื่อประโยชนใน การจัดการเรียน การสอน

เพิ่มเติมจาก เนื้อหา เพื่อให นักเรียนไดมี ความรูมากขึ้น

@

NET

มุม IT

ขอสอบ

• แนะนําแหลง

• วิเคราะหแนว

คนควาจาก เว็บไซต เพื่อให ครูและนักเรียน ไดเขาถึงขอมูล ความรูที่ หลากหลาย

ขอสอบ O-NET เพื่อใหครูเนนยํ้า เนื้อหาที่มักออก ขอสอบ O-NET

ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรูแกนกลาง (เฉพาะชั้น ม.3)* สาระที่ 1 สิ่งมีชีวิตกับกระบวนการดํารงชีวิต

มาตรฐาน ว 1.2 เขาใจกระบวนการและความสําคัญของการถายทอดลักษณะทางพันธุกรรม วิวัฒนาการของ สิ่งมีชีวิต ความหลากหลายทางชีวภาพ การใชเทคโนโลยีชีวภาพที่มีผลกระทบตอมนุษยและ เสร�ม สิง่ แวดลอม มีกระบวนการสืบเสาะหาความรูแ ละจิตวิทยาศาสตร สือ่ สารสิง่ ทีเ่ รียนรู และนําความ 7 รูไปใชประโยชน ชั้น

ตัวชี้วัด

ม.3 1. สังเกตและอธิบายลักษณะ ของโครโมโซมที่มีหนวย พันธุกรรมหรือยีนใน นิวเคลียส

สาระการเรียนรูแกนกลาง

• เมื่อมองเซลลผานกลองจุลทรรศนจะเห็นเสนใยเล็กๆ พันกัน อยูในนิวเคลียส เมื่อเกิดการแบง เซลล เสนใยเหลานี้จะขดสั้น เขาจนมีลักษณะเปนทอนสั้น เรียกวา โครโมโซม • โครโมโซมประกอบดวยดีเอ็นเอและโปรตีน • ยีนหรือหนวยพันธุกรรมเปนสวนหนึ่งที่อยูบนดีเอ็นเอ

2. อธิบายความสําคัญของสาร • สํารวจสภาพปจจุบนั ปญหาทองถิน่ ทัง้ ทางดานสังคม เศรษฐกิจ และสิ่งแวดลอม พันธุกรรมหรือดีเอ็นเอ และ กระบวนการถายทอดลักษณะ • วิเคราะหปญ หาของทองถิน่ โดยใชปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง ทางพันธุกรรม • แนวทางการแกไขและพัฒนาทองถิน่ ตามปรัชญาของเศรษฐกิจ พอเพียง 3. อภิปรายโรคทางพันธุกรรมที่ • เซลลหรือสิ่งมีชีวิต มีสารพันธุกรรมหรือดีเอ็นเอที่ควบคุม เกิดจากความผิดปกติของยีน ลักษณะของการแสดงออก และโครโมโซมและนําความรู • ลักษณะทางพันธุกรรมที่ควบคุมดวยยีนจากพอและแม สามารถถายทอดสูลูกผานทางเซลลสืบพันธุและการปฏิสนธิ ไปใชประโยชน 4. สํารวจและอธิบายความหลาก • ความหลากหลายทางชีวภาพที่ทําใหสิ่งมีชีวิตอยูอยางสมดุล หลายทางชีวภาพในทองถิน่ ที่ ขึ้นอยูกับความหลากหลายของระบบนิเวศ ความหลากหลาย ทําใหสงิ่ มีชวี ติ ดํารงชีวติ อยูไ ด ของชนิดสิ่งมีชีวิต และความหลากหลายทางพันธุกรรม อยางสมดุล 5. อธิบายผลของความหลาก หลายทางชีวภาพทีม่ ตี อ มนุษย สัตว พืช และ สิง่ แวดลอม

• การตัดไมทําลายปาเปนสาเหตุหนึ่งที่ทําใหเกิดการสูญเสีย ความหลากหลายทางชีวภาพ ซึ่งสงผลกระทบตอการดํารง ชีวิตของมนุษย สัตว พืชและสิ่งแวดลอม • การใชสารเคมีในการกําจัดศัตรูพืชและสัตว สงผลกระทบตอ สิ่งมีชีวิตทั้งมนุษย สัตวและพืช ทําใหเกิดการเปลี่ยนแปลง ความหลากหลายทางชีวภาพและสงผลกระทบตอสิ่งแวดลอม

6. อภิปรายผลของเทคโนโลยี ชีวภาพตอการดํารงชีวติ ของ มนุษยและสิง่ แวดลอม

• ผลของเทคโนโลยีชีวภาพ มีประโยชนตอมนุษย ทั้งดานการ แพทย การเกษตรและอุตสาหกรรม

* สํานักวิชาการและมาตรฐานการศึกษา สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน, กระทรวงศึกษาธิการ. ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรูแกนกลาง กลุมสาระการเรียนรู เศรษฐศาสตร. (กรุงเทพมหานคร : โรงพิมพชุมนุมสหกรณการเกษตรแหงประเทศไทย, 2551), หนา 7 - 47.

คูม อื ครู

สาระที่ 2 ชีวิตกับสิ่งแวดลอม เสร�ม

8

มาตรฐาน ว 2.1 เขาใจสิง่ แวดลอมในทองถิน่ ความสัมพันธระหวางสิง่ แวดลอมกับสิง่ มีชวี ติ ความสัมพันธระหวาง สิ่งมีชีวิตตางๆ ในระบบนิเวศ มีกระบวนการสืบเสาะหาความรูและจิตวิทยาศาสตร สื่อสารสิ่ง ที่เรียนรูและนําความรูไปใชประโยชน ชั้น

ตัวชี้วัด

สาระการเรียนรูแกนกลาง

ม.3 1. สํารวจระบบนิเวศตางๆในทอง • ระบบนิเวศในแตละทองถิ่นประกอบดวยองคประกอบทาง ถิ่นและอธิบาย ความสัมพันธ กายภาพและองคประกอบทางชีวภาพเฉพาะถิ่น ซึ่งมีความ เกี่ยวของสัมพันธกนั ขององคประกอบภายใน ระบบนิเวศ 2. วิเคราะหและอธิบายความ สัมพันธของการถายทอด พลังงานของสิ่งมีชีวิตในรูป ของโซอาหารและสายใย อาหาร

• สิ่งมีชีวิตมีความเกี่ยวของสัมพันธกัน โดยมีการถายทอด พลังงานในรูปของโซอาหารและสายใยอาหาร

3. อธิบายวัฏจักรนํ้า วัฏจักร • นํ้าและคารบอนเปนองคประกอบในสิ่งมีชีวิตและสิ่งไมมีชีวิต คารบอน และความสําคัญที่มี • นํ้าและคารบอนจะมีการหมุนเวียนเปนวัฏจักรในระบบนิเวศ ทําใหสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศนําไปใชประโยชนได ตอระบบนิเวศ 4. อธิบายปจจัยทีม่ ผี ลตอการ เปลีย่ นแปลงขนาดของ ประชากรในระบบนิเวศ

• อัตราการเกิด อัตราการตาย อัตราการอพยพเขา และอัตรา การอพยพออกของสิ่งมีชีวิตมีผลตอการเปลี่ยนแปลงขนาด ของประชากรในระบบนิเวศ

มาตรฐาน ว 2.2 เขาใจความสําคัญของทรัพยากรธรรมชาติ การใชทรัพยากรธรรมชาติในระดับทองถิ่น ประเทศ และโลกนําความรูไ ปใชในในการจัดการทรัพยากรธรรมชาติ และสิง่ แวดลอมในทองถิน่ อยางยัง่ ยืน ชั้น

ตัวชี้วัด

สาระการเรียนรูแกนกลาง

ม.3 1. วิเคราะหสภาพปญหา • สภาพปญหาสิ่งแวดลอมและทรัพยากรธรรมชาติในทองถิ่น สิง่ แวดลอมทรัพยากรธรรมชาติ เกิดจากการกระทําของธรรมชาติและมนุษย ในทองถิ่น และเสนอแนวทาง • ปญหาสิ่งแวดลอมและทรัพยากรธรรมชาติที่เกิดขึ้น ควรมี แนวทางในการดูแลรักษาและปองกัน ในการแกไขปญหา 2. อธิบายแนวทางการรักษา สมดุลของระบบนิเวศ

คูม อื ครู

• ระบบนิเวศจะสมดุลไดจะตองมีการควบคุมจํานวนผูผลิต ผูบริโภค ผูสลายสารอินทรีย ใหมีปริมาณ สัดสวน และการ กระจายที่เหมาะสม • การใชทรัพยากรธรรมชาติอยางยั่งยืนและการดูแลรักษา สภาพแวดลอม เปนการรักษาสมดุลของระบบนิเวศ

ชั้น

ตัวชี้วัด

3. อภิปรายการใชทรัพยากรธรรมชาติอยางยั่งยืน

สาระการเรียนรูแกนกลาง

• การนําทรัพยากรธรรมชาติมาใชอยางคุมคาดวยการใชซํ้า นํากลับมาใชใหม ลดการใชผลิตภัณฑ ใชผลิตภัณฑชนิดเดิม ซอมแซมสิ่งของเครื่องใช เปนวิธีการใชทรัพยากรธรรมชาติ อยางยั่งยืน

4. วิเคราะหและอธิบายการใช ทรัพยากรธรรมชาติ ตาม ปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง

• การใชทรัพยากรธรรมชาติควรคํานึงถึงปรัชญาเศรษฐกิจพอ เพียงบนพื้นฐานของทางสายกลาง และความไมประมาท โดยคํานึงถึงความพอประมาณ ความมีเหตุผลและการ เตรียมตัวใหพรอมที่จะรับผลกระทบและการเปลี่ยนแปลง ที่เกิดขึ้น

5. อภิปรายปญหาสิง่ แวดลอม และเสนอแนะแนวทางการแก ปญหา

• ปญหาสิ่งแวดลอมอาจเกิดจากมลพิษทางนํ้า มลพิษทางเสียง มลพิษทางอากาศ มลพิษทางดิน • แนวทางการแกปญหามีหลายวิธี เริ่มจากศึกษาแหลงที่มา ของปญหา เสาะหากระบวนการในการแกปญหา และทุกคนมี สวนรวมในการปฏิบัติเพื่อแกปญหานั้น

เสร�ม

9

6. อภิปรายและมีสว นรวมในการ • การดูแลและอนุรักษสิ่งแวดลอมในทองถิ่นใหยั่งยืน ควรไดรับ ดูแลและอนุรกั ษสงิ่ แวดลอมใน ความรวมมือจากทุกฝายและตองเปนความรับผิดชอบของ ทุกคน ทองถิน่ อยางยัง่ ยืน

สาระที่ 4 แรงและการเคลื่อนที่

มาตรฐาน ว 4.1 เขาใจธรรมชาติของแรงแมเหล็กไฟฟา แรงโนมถวง และแรงนิวเคลียร มีกระบวนการสืบเสาะ หาความรู สื่อสารสิ่งที่เรียนรูและนําความรูไปใชประโยชนอยางถูกตองและมีคุณธรรม ชั้น

ตัวชี้วัด

สาระการเรียนรูแกนกลาง

1. อธิบายความเรงและผลของ แรงลัพธที่ทําตอวัตถุ

• วัตถุเคลื่อนที่ดวยความเร็วที่เปลี่ยนแปลง เปนการเคลื่อนที่ ดวยความเรง เมื่อแรงลัพธมีคาไมเทากับศูนยกระทําตอวัตถุ วัตถุจะเคลื่อนที่ดวยความเรงซึ่งมีทิศทางเดียวกับแรงลัพธ

2. ทดลองและอธิบายแรงกิรยิ า และแรงปฏิกริ ยิ าระหวางวัตถุ และนําความรูไ ปใชประโยชน

• ทุกแรงกิริยาจะมีแรงปฏิกิริยาโตตอบดวยขนาดของแรงเทา กัน แตมีทิศทางตรงขาม • การนําความรูเรื่องแรงกิริยาและแรงปฏิกิริยาไปใชอธิบาย เชน การชักเยอ การจุดบั้งไฟ

3. ทดลองและอธิบายแรงพยุงของ • แรงพยุง คือ แรงที่ของเหลวกระทําตอวัตถุมีคาเทากับนํ้า หนักของของเหลวที่มีปริมาตรเทากับสวนที่จมของวัตถุ ของเหลวทีก่ ระทําตอวัตถุ • ของเหลวที่มีความหนาแนนมากจะมีแรงพยุงมาก • วัตถุที่ลอยไดในของเหลวจะมีความหนาแนนนอยกวาความ หนาแนนของของเหลว คูม อื ครู

มาตรฐาน ว 4.2 เขาใจลักษณะการเคลือ่ นทีแ่ บบตางๆ ของวัตถุในธรรมชาติ มีกระบวนการสืบเสาะหาความรูแ ละ จิตวิทยาศาสตร สื่อสารสิ่งที่เรียนรูและนําความรูไปใชประโยชน ชั้น

เสร�ม

ตัวชี้วัด

สาระการเรียนรูแกนกลาง

1. ทดลองและอธิบายความแตก • แรงเสียดทานสถิตเปนแรงเสียดทานที่กระทําตอวัตถุขณะ ตางระหวางแรงเสียดทานสถิต หยุดนิ่ง สวนแรงเสียดทานจลนเปนแรงเสียดทานที่กระทํา ตอวัตถุขณะเคลื่อนที่ กับแรงเสียดทานจลนและนํา ความรูไปใชประโยชน • การเพิม่ แรงเสียดทาน เชน การออกแบบพืน้ รองเทาเพือ่ กันลืน่ • การลดแรงเสียดทาน เชน การใชนํ้ามันหลอลื่นที่จุดหมุน

10

2. ทดลองและวิเคราะหโมเมนต ของแรง และนําความรูไ ปใช ประโยชน

• เมื่อมีแรงที่กระทําตอวัตถุ แลวทําใหเกิดโมเมนตของแรงรอบ จุดหมุน วัตถุจะเปลี่ยนสภาพการหมุน • การวิเคราะหโมเมนตของแรงในสถานการณตางๆ

3. สังเกตและอธิบายการเคลือ่ นที่ • การเคลื่อนที่ของวัตถุมีทั้งการเคลื่อนที่ในแนวตรง เชน การตกแบบเสรี และการเคลื่อนที่ในแนวโคง เชน การ ของวัตถุทเี่ ปนแนวตรงและ เคลื่อนที่แบบโพรเจกไทลของลูกบาสเกตบอลในอากาศ การ แนวโคง เคลื่อนที่แบบวงกลมของวัตถุที่ผูกเชือกแลวแกวง เปนตน

สาระที่ 5 พลังงาน

มาตรฐาน ว 5.1 เขาใจความสัมพันธระหวางพลังงานกับการดํารงชีวติ การเปลีย่ นรูปพลังงาน ปฏิสมั พันธระหวาง สารและพลังงาน ผลของการใชพลังงานตอชีวิตและสิ่งแวดลอม มีกระบวน การสืบเสาะหา ความรู สื่อสารสิ่งที่เรียนรูและนําความรู ไปใชประโยชน ชั้น

ตัวชี้วัด

สาระการเรียนรูแกนกลาง

1. อธิบายงาน พลังงานจลน • การใหงานแกวัตถุเปนการถายโอนพลังงานใหวัตถุ พลังงาน พลังงานศักยโนมถวง กฎการ นี้เปนพลังงานกลซึ่งประกอบดวยพลังงานศักยและ พลังงานจลน พลังงานจลนเปนพลังงานของวัตถุขณะวัตถุ อนุรักษพลังงาน และความ เคลื่อนที่ สวนพลังงานศักยโนมถวงของวัตถุเปนพลังงาน สัมพันธระหวางปริมาณ ของวัตถุท่อี ยูสูงจากพื้นโลก เหลานี้ รวมทั้งนําความรูไป ใชประโยชน • กฎการอนุรักษพลังงานกลาววา พลังงานรวมของวัตถุไม สูญหาย แตสามารถเปลี่ยนจากรูปหนึ่งไปเปนอีกรูปหนึ่งได • การนํากฎการอนุรักษพลังงานไปใชประโยชนในการอธิบาย ปรากฏการณ เชน พลังงานนํ้าเหนือเขื่อนเปลี่ยนรูปจาก พลังงานศักยโนมถวงเปนพลังงานจลน, ปนจั่นตอกเสาเข็ม 2. ทดลองและอธิบายความ สัมพันธระหวางความตางศักย กระแสไฟฟาความตานทาน และนําความรูไ ปใชประโยชน คูม อื ครู

• ความตางศักย กระแสไฟฟาและความตานทานมีความ สัมพันธกันตามกฎของโอหม • การนํากฎของโอหมไปใชวิเคราะหวงจรไฟฟาอยางงาย

ชั้น

ตัวชี้วัด

3. คํานวณพลังงานไฟฟาของ เครือ่ งใชไฟฟา และนําความรู ไปใชประโยชน

สาระการเรียนรูแกนกลาง

• การคํานวณพลังงานไฟฟาของเครื่องใชไฟฟาเปนสวนหนึ่ง ของการคิดคาไฟฟาและเปนแนวทางในการประหยัดพลังงาน ไฟฟาในบาน

เสร�ม

11

4. สังเกตและอภิปรายการตอ • การตอวงจรไฟฟาในบานตองออกแบบวงจร ติดตั้งเครื่อง วงจรไฟฟาในบานอยางถูกตอง ใชไฟฟา อุปกรณไฟฟาอยางถูกตอง โดยการตอสวิตชแบบ อนุกรม ตอเตารับแบบขนาน และเพื่อความปลอดภัยตอง ปลอดภัย และประหยัด ตอสายดินและฟวส รวมทั้งตองคํานึงถึงการใชไฟฟาอยาง ประหยัด 5. อธิบายตัวตานทาน ไดโอด • ชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกส เชน ตัวตานทาน ไดโอด ทรานซิสเตอร มีสมบัติทางไฟฟาแตกตางกัน ตัวตานทาน ทรานซิสเตอร และทดลองตอ วงจรอิเล็กทรอนิกสเบือ้ งตนทีม่ ี ทําหนาที่จํากัดกระแสไฟฟาในวงจร ไดโอดมีสมบัติใหกระแส ไฟฟาผานไดทิศทางเดียวและทรานซิสเตอรทําหนาที่เปน ทรานซิสเตอร สวิตซปด-เปดวงจร • การประกอบวงจรอิเล็กทรอนิกสเบื้องตนที่มีทรานซิสเตอร 1 ตัวทําหนาที่เปนสวิตซ

สาระที่ 7 ดาราศาสตรและอวกาศ

มาตรฐาน ว 5.1 เขาใจความสัมพันธระหวางพลังงานกับการดํารงชีวติ การเปลีย่ นรูปพลังงาน ปฏิสมั พันธระหวาง สารและพลังงาน ผลของการใชพลังงานตอชีวิตและสิ่งแวดลอม มีกระบวน การสืบเสาะหา ความรู สื่อสารสิ่งที่เรียนรูและนําความรู ไปใชประโยชน ชั้น

ตัวชี้วัด

สาระการเรียนรูแกนกลาง

1. สืบคนและอธิบายความสัมพันธ • ดวงอาทิตย โลก และดวงจันทรอยูเปนระบบไดภายใตแรง โนมถวง ระหวางดวงอาทิตย โลก ดวง จันทรและดาวเคราะหอนื่ ๆ • แรงโนมถวงระหวางโลกกับดวงจันทร ทําใหดวงจันทรโคจร และผลทีเ่ กิดขึน้ ตอสิง่ แวดลอม รอบโลก แรงโนมถวงระหวางดวงอาทิตยกับบริวาร ทําให บริวารเคลื่อนรอบดวงอาทิตยกลายเปนระบบสุริยะ และสิง่ มีชวี ติ บนโลก • แรงโนมถวงที่ดวงจันทร ดวงอาทิตยกระทําตอโลกทําใหเกิด ปรากฏการณนํ้าขึ้น นํ้าลง ซึ่งสงผลตอสิ่งแวดลอมและสิ่งมี ชีวิตบนโลก 2. สืบคนและอธิบายองคประกอบ • เอกภพประกอบดวยกาแล็กซีมากมายนับแสนลานแหง แตละ กาแล็กซีประกอบดวยดาวฤกษจํานวนมาก ที่อยูเปนระบบ ของเอกภพ กาแล็กซี และ ดวยแรงโนมถวง กาแล็กซีทางชางเผือกมีระบบสุริยะอยูที่ ระบบสุรยิ ะ แขนของกาแล็กซี่ดานกลุมดาวนายพราน

คูม อื ครู

ชั้น

ตัวชี้วัด

สาระการเรียนรูแกนกลาง

3. ระบุตาํ แหนงของกลมุ ดาว และ • กลุมดาวฤกษประกอบดวยดาวฤกษหลายดวงที่ปรากฏอยูใน ขอบเขตแคบๆ และเรียงเปนรูปตางๆกันบนทรงกลมฟา โดย นําความรูไ ปใชประโยชน ดาวฤกษที่อยูในกลุมเดียวกัน ไมจําเปนตองอยูใกลกันอยางที่ ตาเห็น แตมีตําแหนงที่แนนอนบนทรงกลมฟา จึงใชบอกทิศ และเวลาได

เสร�ม

12

มาตรฐาน ว 7.2 เขาใจความสําคัญของเทคโนโลยีอวกาศที่นํามาใชในการสํารวจอวกาศและ ทรัพยากรธรรมชาติ ดานการเกษตรและการสื่อสาร มีกระบวนการสืบเสาะหาความรูและจิตวิทยาศาสตร สื่อสารสิ่งที่ เรียนรูและนําความรูไปใชประโยชนอยางมีคุณธรรมตอชีวิตและสิ่งแวดลอม ชั้น

ตัวชี้วัด

1. สืบคนและอภิปรายความ กาวหนาของเทคโนโลยี อวกาศที่ใชสํารวจอวกาศ วัตถุทองฟา สภาวะอากาศ ทรัพยากรธรรมชาติ การเกษตร และการสื่อสาร

สาระการเรียนรูแกนกลาง

• มนุษยใชกลองโทรทรรศน จรวด ดาวเทียม ยาน อวกาศ สํารวจอวกาศ วัตถุทองฟา สภาวะอากาศ ทรัพยากรธรรมชาติ การเกษตร และใชในการสื่อสาร

สาระที่ 8 ธรรมชาติของวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี

มาตรฐาน ว 8.1 ใชกระบวนการทางวิทยาศาสตรและจิตวิทยาศาสตรในการสืบเสาะหาความรู การแกปญหา รูวา ปรากฏการณทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นสวนใหญมีรูปแบบที่แนนอน สามารถอธิบายและตรวจสอบ ได ภายใตขอมูลและเครื่องมือที่มีอยูในชวงเวลานั้นๆ เขาใจวา วิทยาศาสตร เทคโนโลยี สังคม และสิ่งแวดลอมมีความเกี่ยวของสัมพันธกัน ชั้น

ตัวชี้วัด

1. ตัง้ คําถามทีก่ าํ หนดประเด็นหรือ ตัวแปรที่สําคัญในการสํารวจ ตรวจสอบ หรือศึกษาคนควา เรือ่ งทีส่ นใจได อยางครอบคลุม และเชือ่ ถือได 2. สรางสมมติฐานทีส่ ามารถตรวจ สอบไดและวางแผน การสํารวจ ตรวจสอบหลายๆ วิธี

คูม อื ครู

สาระการเรียนรูแกนกลาง

ชั้น

ตัวชี้วัด

3. เลือกเทคนิควิธีการสํารวจ ตรวจสอบทั้งเชิงปริมาณและ เชิงคุณภาพที่ไดผลเที่ยงตรง และปลอดภัย โดยใชวัสดุและ เครื่องมือที่เหมาะสม

สาระการเรียนรูแกนกลาง

เสร�ม

13

4. รวบรวมขอมูล จัดกระทําขอมูล เชิงปริมาณและคุณภาพ 5. วิเคราะหและประเมินความ สอดคลองของประจักษพยาน กับขอสรุป ทั้งที่สนับสนุนหรือ ขัดแยงกับสมมติฐาน และ ความผิดปกติของขอมูลจาก การสํารวจตรวจสอบ 6. สรางแบบจําลอง หรือรูปแบบ ที่อธิบายผลหรือแสดงผลของ การสํารวจตรวจสอบ 7. สรางคําถามทีน่ าํ ไปสูก ารสํารวจ ตรวจสอบ ในเรื่องที่เกี่ยวของ และนํ า ความรู  ที่ ไ ด ไ ปใช ใ น สถานการณใหมห รือ อธิบาย เกี่ยวกับแนวคิด กระบวนการ และผลของ โครงงานหรือชิ้น งานใหผูอื่นเขาใจ 8. บันทึกและอธิบายผลการสังเกต การสํารวจ ตรวจสอบ คนควา เพิม่ เติมจากแหลงความรูต า งๆ ให ไ ด ข  อ มู ล ที่ เ ชื่ อ ถื อ ได แ ละ ยอมรับการเปลี่ยนแปลงความ รู  ที่ ค  น พบเมื่ อ มี ข  อ มู ล และ ประจักษพยานใหมเพิม่ ขึน้ หรือ โตแยงจากเดิม

คูม อื ครู

ชั้น

เสร�ม

14

คูม อื ครู

ตัวชี้วัด

9. จัดแสดงผลงาน เขียนรายงาน และ/หรื อ อธิ บ ายเกี่ ย วกั บ แนวคิด กระบวนการ และผล ของโครงงานหรือชิ้นงานใหผู อืน่ เขาใจ

สาระการเรียนรูแกนกลาง

คําอธิบายรายวิชา รายวิชา เศรษฐศาสตร ชั้นประถมศึกษาปที่ 3 รหัสวิชา ว…………………………………

กลุมสาระการเรียนรู วิทยาศาสตร ภาคเรียนที่ 1-2 เวลา 20 ชั่วโมง/ป เสร�ม

ศึกษา วิเคราะหกลไกราคาในระบบเศรษฐกิจ บทบาทหนาทีข่ องรัฐบาลในระบบเศรษฐกิจ นโยบายและกิจกรรม ทางเศรษฐกิจของรัฐทีม่ ตี อ บุคคล กลุม คนและประเทศชาติ ความสําคัญของการรวมกลุม ทางเศรษฐกิจระหวางประเทศ ผลกระทบที่เกิดจากภาวะเงินเฟอ เงินฝด ผลเสียจากการวางงานและแนวทางการแกปญหา สาเหตุและวิธีการกีดกัน ทางการคาในการคาระหวางประเทศ การมีสวนรวมในการแกไขปญหาและพัฒนาทองถิ่นตามปรัชญาของเศรษฐกิจ พอเพียง ความสัมพันธระหวางแนวคิดเศรษฐกิจพอเพียงกับระบบสหกรณ โดยใชกระบวนการคิด กระบวนการสืบคนขอมูล กระบวนการทางสังคม กระบวนการเผชิญสถานการณและแก ปญหา กระบวนการปฏิบัติ กระบวนการกลุม เพื่อใหเกิดความรูความเขาใจ เห็นความสําคัญและสามารถนําไปประยุกตใชในการดําเนินชีวิต มีสวนรวมใน การแกไขปญหาและพัฒนาทองถิ่นตามปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง มีคุณธรรม จริยธรรมและมีคุณลักษณะอันพึง ในการทํางาน มีจิตสาธารณะ อยูอยางพอเพียง ประสงค ในดานมีวินัย ใฝเรียนรู ซื่อสัตยสุจริต มุงมั่นในการทํ ตัวชี้วัด ว 1.2 ม.3/1 ว 2.1 ม.3/1 ว 2.2 ม.3/1 ว 4.1 ม.3/1 ว 4.2 ม.3/1 ว 5.1 ม.3/1 ว 7.1 ม.3/1 ว 7.2 ม.3/1 ว 8.1 ม.3/1

ม.3/2 ม.3/2 ม.3/2 ม.3/2 ม.3/2 ม.3/2 ม.3/2

ม.3/3 ม.3/3 ม.3/3 ม.3/3 ม.3/3 ม.3/3 ม.3/3

15

ม.3/4 ม.3/5 ม.3/6 ม.3/4 ม.3/4 ม.3/5 ม.3/6 ม.3/4 ม.3/5

ม.3/2 ม.3/3 ม.3/4 ม.3/5 ม.3/6 ม.3/7 ม.3/8 ม.3/9

รวม 9 ตัวชี้วัด

คูม อื ครู

ÇÔà¤ÃÒÐË Áҵðҹ¡ÒÃàÃÕ¹ÃÙጠÅеÑǪÕÇé ´Ñ ÃÒÂÇÔªÒ àÈÃÉ°ÈÒʵà Á.3

หนวยการเรียนรู

มาตรฐาน การเรียนรูและ ตัวชี้วัด

หนวยการเรียนรูที่ 7 : เอกภพ

หนวยการเรียนรูที่ 6 : ไฟฟาและอิเล็กทรอนิกส

หนวยการเรียนรูที่ 5 : แรงและการเคลื่อนที่ พลังงาน

วิทยาศาสตร ม.3 เลม 2

หนวยการเรียนรูที่ 4 : ความหลากหลายทาง ชีวภาพ

หนวยการเรียนรูที่ 3 : สิ�งแวดลอมและ ทรัพยากรธรรมชาติ

หนวยการเรียนรูที่ 2 : ระบบนิเวศ

หนวยการเรียนรูที่ 1 : พันธุกรรม

2

3

5

6

✓ ✓ ✓

4

1

3

✓ ✓ ✓

2

ตัวชี้วัด

ตัวชี้วัด

✓ ✓ ✓

1

มาตรฐาน ว 2.1

มาตรฐาน ว 1.2

สาระที่ 1

4

2

3

4

มาตรฐาน ว 2.2 5

6

✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓

1

สาระที่ 2

2

3

1

2

3

มาตรฐาน ว 4.2

✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓

1

มาตรฐาน ว 4.1

สาระที่ 4

2

3

4

✓ ✓ ✓ ✓

1

มาตรฐาน ว 5.1

สาระที่ 5

1

2

3

1

ว 7.2 2

3

4

5

6

7

8

9

✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓

✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓

✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓

✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓

✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓

✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓

1

มาตรฐาน ว 8.1

สาระที่ 8

✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓

5

มาตรฐาน 7.1

สาระที่ 7

16

วิทยาศาสตร ม.3 เลม 1

คูม อื ครู

คําชี้แจง : ใหผูสอนใชตารางน�้ตรวจสอบวา เน�้อหาสาระการเรียนรูในหนวยการเรียนรูสอดคลองกับมาตรฐานการเรียนรูและตัวชี้วัดชั้นปในขอใดบาง

ตาราง

เสร�ม

กระตุน ความสนใจ Engage

สํารวจคนหา Explore

อธิบายความรู Explain

ขยายความเขาใจ ตรวจสอบผล Expand

Evaluate

˹ѧÊ×ÍàÃÕ¹ ÃÒÂÇÔªÒ¾×é¹°Ò¹

วิทยาศาสตร เลม 2 ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 3

¡ÅØ‹ÁÊÒÃСÒÃàÃÕ¹ÃÙŒÇÔ·ÂÒÈÒʵà ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551

ผูเรียบเรียง

รศ. ดร. ยุพา วรยศ นายถนัด ศรีบุญเรือง มิสเตอรโจ บอยด มิสเตอรวอลเตอร ไวทลอร

ผูตรวจ

ดร. ฤทธิ์ วัฒนชัยยิ่งเจริญ นางกุณฑรี เพ็ชรทวีพรเดช นางวันธนา ทวีบุญญาวัตร

บรรณาธิการ

นายวิโรจน เตรียมตระการผล นางสาววราภรณ ทวมดี

คณะผูจัดทําคูมือครู

พัชรินทร แสนพลเมือง สายสุนีย งามพรหม พิมพครั้งที่ 3

สงวนลิขสิทธิ์ตามพระราชบัญญัติ รหัสสินคา 2318003 รหัสสินคา 2348010

¤Œ¹¤ÇÒÁÃÙŒ¢ÂÒ¤ÇÒÁ¤Ô´¨Ò¡

EB GUIDE

ที่พิมพกํากับหัวขอสําคัญในหนังสือเรียนหลักสูตรแกนกลางฯ ผาน www.aksorn.com ไปยังแหลงความรูทั่วไทย-ทั่วโลก

กระตุน ความสนใจ สํารวจคนหา Engage

Explore

อธิบายความรู ขยายความเขาใจ ตรวจสอบผล Explain

Expand

Evaluate

¤íÒ¹íÒ วิทยาศาสตรเปนวิชาทีม่ บี ทบาทสําคัญยิง่ ตอสังคมทัง้ ในโลกปจจุบนั และอนาคต เพราะวิทยาศาสตร จะมีความเกี่ยวของกับเราทุกคนทั้งในการดําเนินชีวิตประจําวัน การประกอบอาชีพการงานตางๆ ตลอด จนเทคโนโลยี เครื่องมือเครื่องใช และผลผลิตตางๆ ที่มนุษยสรางสรรคขึ้นมา วิทยาศาสตรชวยพัฒนาความคิดของมนุษย ใหคิดเปนเหตุเปนผล คิดสรางสรรค คิดวิเคราะห วิจารณ มีทักษะสําคัญในการแสวงหาความรู สามารถแกไขปญหาอยางเปนระบบ สามารถตัดสินใจ โดยใชขอมูลที่หลากหลายและมีประจักษพยานที่ตรวจสอบได วิทยาศาสตรจึงเปนวัฒนธรรมของโลก สมัยใหมที่เราทุกคนจําเปนตองไดรับการพัฒนา สําหรับหนังสือเรียนรายวิชาพืน้ ฐาน วิทยาศาสตร ชุดนี้ สาระภายในเลมไดพฒ ั นามาจากหนังสือ ชุด New Understanding Science ของประเทศอังกฤษ โดยเรียบเรียงใหสอดคลองกับตัวชี้วัดและสาระ การเรียนรูแกนกลาง ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 เนื้อหาภายใน เลมจะเรียงไปตามสาระ และแบงยอยเปนหนวยการเรียนรู การนําเสนอนอกจากเนื้อหาสาระแลว ก็จะ มีกจิ กรรมพัฒนาทักษะวิทยาศาสตรแทรกคัน่ ไวให และทุกทายหนวยการเรียนรู จะมีกจิ กรรมสรางสรรค พัฒนาที่เปนกิจกรรมการทดลองทางวิทยาศาสตรทบทวนอีกครั้งหนึ่ง ทัง้ นี้ในแตละชัน้ จะแบงหนังสือเรียนออกเปน 2 เลม ใชประกอบการเรียนการสอนภาคเรียนละเลม ซึ่งในชั้นมัธยมศึกษาปที่ 3 จัดแบงเนื้อหาตามสาระ ดังนี้ วิทยาศาสตร ม.3 เลม 1 มีเนื้อหาเกี่ยวกับพันธุกรรม ระบบนิเวศ สิ่งแวดลอมและทรัพยากร ธรรมชาติ ความหลากหลายทางชีวภาพ วิทยาศาสตร ม.3 เลม 2 มี เ นื้ อ หาเกี่ ย วกั บ แรงและการเคลื่ อ นที่ พลั ง งาน ไฟฟ า และ อิเล็กทรอนิกส เอกภพ ในการเรียบเรียงพยายามใหนักเรียนสามารถอานทําความเขาใจไดงาย ชัดเจน ไดรับความรู ตรงตามประเด็นในสาระการเรียนรูแกนกลาง และอํานวยความสะดวกทั้งตอครูผูสอนและนักเรียน หวังเปนอยางยิ่งวา หนังสือเรียนสาระการเรียนรูพื้นฐาน วิทยาศาสตรชุดนี้ จะมีสวนชวยใหการจัด การเรียนการสอนวิทยาศาสตร ระดับมัธยมศึกษาปที่ 1-3 สัมฤทธิ์ผลตามเปาหมาย และมีสวนชวยให นักเรียนมีคุณภาพอยางที่หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐานไดกําหนดไว ¼ÙŒàÃÕºàÃÕ§

กระตุน ความสนใจ Engage

สํารวจคนหา

อธิบายความรู

Explore

Explain

ขยายความเขาใจ ตรวจสอบผล Expand

Evaluate

¤íÒá¹Ð¹íÒ¡ÒÃ㪌˹ѧÊ×ÍàÃÕ¹ หนังสือเรียน รายวิชาพื้นฐาน วิทยาศาสตร ม.3 เลม 1 นี้ ใชประกอบการเรียนการสอนรายวิชาพื้นฐาน กลุมสาระ การเรียนรูว ทิ ยาศาสตร ชัน้ มัธยมศึกษาปที่ 3 เนื้อหาตรงตามสาระการเรียนรูแกนกลางขั้นพื้นฐาน อานทําความเขาใจงาย ใหทั้งความรูและชวยพัฒนาผูเรียน ตามหลักสูตรและตัวชี้วัด เนื้อหาสาระแบงออกเปนหนวยการเรียนรูตามโครงสรางรายวิชา สะดวกแกการจัดการเรียนการสอน และการวัดผลประเมินผล พรอมเสริมองคประกอบอืน่ ๆ ทีจ่ ะชวยทําใหผเู รียนไดรบั ความรูอ ยางมีประสิทธิภาพ ¨Ñ´¡ÅØ‹Áà¹×éÍËÒ໚¹Ë¹‹Ç¡ÒÃàÃÕ¹ÃÙŒ à¡ÃÔè¹¹íÒà¾×èÍãˌࢌÒ㨶֧ÊÒÃÐÊíÒ¤ÑÞ Êдǡᡋ¡ÒèѴ¡ÒÃàÃÕ¹¡ÒÃÊ͹ ã¹Ë¹‹Ç·Õè¨ÐàÃÕ¹

 ˹Nj

6

¡ÒÃ

2

àÃÕ¹ÃÙÙŒ·Õè

ä¿ ÍÔàÅç¡·ÃÍ¿¹‡ÒÔ¡áÅÊÐ

ปฏิเสธไมไ เปนสวนหนึ่งในชี ดวา ไฟฟา เขามามีบทบาทใน ชีว ว มีสวนประกอบของวิตไปเสียแลว และแมสิ่งอํานวยความิตประจําวันของเราจนกลาย กลับอยูภายใตห งจรอิเล็กทรอนิกสที่ดูซับซอน แต สะดวกหลายชนิดจะลวน ลัก แ หรือสรางสรรคช การและรูปแบบวงจรเพียงไมกี่ช ทจริงแลวการทํางานทั้งสิ้น นิ ิ้นงานอิเล็กทรอน ิกสอยางงายๆ ได ดที่นักเรียนเองก็สามารถผลิต อยางถูกตองและ ปลอดภัย

Ê 6.4 ÍØ»¡Ã³ ÍÔàÅç¡·Ã͹ԡ ําหนาที่ควบคุมการไหลของ

กิจกรรม

ปกรณที่ท อุปกรณอิเล็กทรอนิกสเปนอุ ละเครื่องใชไฟฟา ซึ่งแผงวงจรอิเล็กทรอนิกสแ  อุปกรณ กระแสไฟฟาในวงจรไฟฟา กสตางๆ เปนสวนประกอบอยู ทุกชนิดลวนมีอุปกรณอิเล็กทรอนิ งนี้ อิเล็กทรอนิกสมีหลายชนิด ดั

ภาพที่ 6.29 ตัวบอกคาความตานทาน ACT.) (ที่มาของภาพ : photo bank

พั ฒ นาทั ก ษะ วิทยาศาสตร

1. สัญลักษณ ในวงจรอิเล็ก ทรอนิ

6.4

กส

6.4.1 ตัวตานทาน

าที่ลด อุปกรณอิเล็กทรอนิกสที่ทําหน ตัวตานทาน (resistor) เปน ฟามาก อ ตัวตานทานที่มีความตานทานไฟ ปริมาณกระแสไฟฟา กลาวคื นอย จึงนําไฟฟาไดนอย อุปกรณและ นได า ไหลผ า ฟ ระแสไฟ ก จะยอมให โดยเฉพาะใน จําเปนตองมีตัวตานทานเสมอ เครื่องใชไฟฟาเกือบทุกชนิด วงจรอิเล็กทรอนิกส งออกไดเปน 4 ชนิด ดังนี้ ตัวตานทานที่ใชในปจจุบันแบ งๆ กัน (fixed resistor) มีรูปรางตา ่ คงที า ค ด นิ นทานช า ต ว ตั 1) ลักษณะเปนทรง ่ยม เปนตน โดยสวนใหญจะมี หุม เชน ทรงกระบอก แทงสี่เหลี ําจากสวนผสมของผงถาน ภายนอก นทานท า ต ว ตั น ป เ ่ นที ว ส กระบอก เี่ ปนสารผสม งั้ สองขางมีขาทีท่ าํ ดวยโลหะท ดวยสารทีเ่ ปนฉนวน สวนปลายท เขากับวงจรไฟฟา อ ต บ หรั า สํ ทองแดง บ กั ก ุ บ วได ระหวางดี นทานของตัวตานทานแตละตั เราสามารถทราบคาความตา ม (ohm : Ω ) มมิเตอร ซึ่งมีหนวยเปน โอห ่ยอมให โดยใชเครื่องมือที่เรียกวา โอห ง ความตานทานของเสนลวดที หมายถึ ม โอห 1 นทาน นทาน า า ต ว ษณะของตั โดยความต ภาพที่ 6. 28 สัญลักษณและลัก  เมื่อใชแรงดันไฟฟา 1 โวลต กระแสไฟฟาผานได 1 แอมแปร ยใชโอหมมิเตอรจะตองวัดจากปลาย ชนิดคาคงที่ การวัดคาความตานทานโด ิเล็กทรอนิกส าตัวตานทานไปติดตั้งในวงจรอ ลวดตัวนําทั้งสองขาง แตหากนํ านคาความตานทาน รวมไปถงึ เพือ่ ความ อ และการ ด การวั อ ะดวกต ส บสีเปน แลวจะไม งาน ดังนั้นจึงมีการกําหนดแถ าใช นทานม า ต ว กตั อ ื สะดวกในการเล สัญลักษณแทนคาความตานทาน นทานสวนมากจะมี 4 แถบ ซึ่งมีแถบสีที่ แถบสีตางๆ ที่อยูบนตัวตา า นคา ห า งออกไปทีป่ ลายขางหนึง่ โดยการอ อยูช ดิ กัน 3 สี สวนอีกสีหนึง่ จะอยู ยูชิดกันกอน ซึ่งแถบสีที่อยูดานนอกสุด บสีที่อ หมายเหตุ : ตัวตานทานจะเริ่มอานจากแถ ที่ 2, 3 และ 4 ตามลําดับ ดังนั้นการอาน เลขที่ 1 แถบสีที่ 1 บอกใหทราบตัว ่ 2 แถบสี น ไปเป ด เลขที และถั ว 1 ่ ี ราบตั ท ท เปนแถบสี แถบสีที่ 2 บอกให ยของแถบสีแตละแถบ ละตัวจึงจําเปนตองทราบความหมา แถบสีที่ 3 บอกตัวคูณ เคลือ่ น (คิดเปน %) คาตัวตานทานแต แถบสีที่ 4 บอกคาความคลาด น และรหัสประจําสีแตละสี ดังตาราง แถบสีที่ปรากฏบนตัวตานทานเป

กสจําเปนตองมี ภาพที่ 6.27 วงจรอิเล็กทรอนิ ล ะวงจรอาจ มี ตั ว ต า นทานประ กอบอยู  โดยแต ตัวตานทานไดหลายตัว ACT.) (ที่มาของภาพ : photo bank

ตัวชี้วัดชั้นป • ทดลองและอธิบ สัมพันธระหว ตางศักย กระแสไฟายความ ฟา ความตานทาน างความ ความรูไปใชประโยชน  (ว 5.1 ม.3/2) และนํา • คํานวณพลงั งานไฟฟ นําความรูไปใช า ของเครอื่ งใชไฟฟา และ • สังเกตและอภิปประโยชน (ว 5.1 ม.3/3) รายการตอวงจรไฟ อยางถูกตอง ปลอดภ ฟา าน ัย และประหยัด ในบ ม.3/4) (ว 5.1 • อธิบายตัวตานทาน และทดลองตอวงจรอิ ไดโอด ทรานซิสเตอร มีทรานซิสเตอร (ว เล็กทรอนิกสเบื้องตนที่ 5.1 ม.3/5)

¡Ô¨¡ÃÃÁ¾Ñ²¹Ò·Ñ¡ÉÐÇÔ·ÂÒÈÒʵà ໚¹¡Ô¨¡ÃÃÁ ¡Ò÷´ÅͧÊíÒËÃѺãËŒ¼ÙŒàÃÕ¹½ƒ¡»¯ÔºÑµÔ à¾×èͪ‹Ç ÊÌҧ·Ñ¡ÉÐÇÔ·ÂÒÈÒʵà áÅЪ‹Ç¾Ѳ¹Ò¼ÙŒàÃÕ¹ ãËŒÁդسÀÒ¾µÒÁµÑǪÕéÇÑ´

à¹×éÍËҵçµÒÁÊÒÃСÒÃàÃÕ¹Ãٌ᡹¡ÅÒ§ ãËŒ¤ÇÒÁÃÙŒáÅÐàÍ×é͵‹Í¡ÒùíÒä»ãªŒÊ͹à¾×èÍ ãËŒºÃÃÅصÑǪÕéÇÑ´ áÅÐÊÌҧ¤Ø³ÅѡɳРÍѹ¾Ö§»ÃÐʧ¤

ในวงจรอิเล็กทรอนิกสประกอบดวยอุ ปกรณอิเล็กทรอนิกสหลายชนิด อิเล็กทรอนิกสแตละชนิดมีสัญลักษณ เฉพาะในการเขียนวงจร เพื่อสะดวกแก ตอเขาดวยกันเปนวงจร ซึ่งอุปกรณ การสื่อความหมายและการทําความเข าใจ

ภาพที่ 6.37 แผงวงจรอิเล็กทรอนิก (ที่มาของภาพ : photo bank ACT.)สในเครื่องใชไฟฟาประกอบไปดวยอุปกรณอิเล็กทรอนิกสหลายชนิด

จุดประสงค : เพื่อศึกษาสัญลักษณท

ี่ ใชแทนอุปกรณอิเล็กทรอนิกส ในวงจร

ÍØ»¡Ã³

ÇÔ¸Õ»¯ÔºÑµÔ

• แผนภาพวงจร อิเล็กทรอนิกส

?

1. นักเรียนแบงกลุม กลุมละ 4 - 5 คน 2. แตละกลุมชวยกันพิจารณาแผนภา พวงจร อิเล็กทรอนิกส แลวบอกรายละเอียด • สัญลักษณ ในวงจรแทนอุปกรณอ ดังนี้ ิเล็กทรอนิกส ชนิดใดบาง • อุปกรณอิเล็กทรอนิกสแตละชนิ ด ทําหนาที่ อะไรในวงจร 3. บันทึกผลลงในสมุดของนักเรียน

ÀÒ¾»ÃСͺ

ภาพที่ 6.38 (ที่มาของภาพ : photo

bank ACT.)

1. นักเรียนแตละกลุมยกตัวอยางเครื ่องใช ไฟฟาในชีวิตประจําวันที่มีอุปกรณ อิเล็กทรอนิกสเปนสวนประกอบ กลุมละ 1 อยาง แลวบอกรายละเอีย ด ดังนี้ • เครื่องใช ไฟฟานั้นมีอุปกรณ อิเล็กทรอนิกสอะไรบางเปนสวนประกอบ • เขียนสัญลักษณของอุปกรณ อิเล็กทรอนิกสแตละชนิด 2. นําเสนอผลงานแตละกลุมหนาชั ้นเรียน

48 53

µÑǪÕéÇÑ´µÒÁ·ÕèËÅÑ¡ÊٵáíÒ˹´ à¾×èÍãËŒ·ÃÒº¶Ö§à»‡ÒËÁÒÂ㹡ÒÃÈÖ¡ÉÒ ¡Ô¨¡ÃÃÁÊÌҧÊÃä ¾² Ñ ¹Ò»ÃШíÒ˹‹Ç¡ÒÃàÃÕ¹ÃÙŒ ãËŒ¼ÙŒàÃÕ¹½ƒ¡»¯ÔºÑµÔËÅѧ¨Ò¡ÈÖ¡ÉÒà¹×éÍËÒᵋÅР˹‹Ç¡ÒÃàÃÕ¹ÃÙŒ

Design ˹ŒÒẺãËÁ‹ ÊǧÒÁ ¾ÔÁ¾ 4 ÊÕ µÅÍ´àÅ‹Á ª‹ÇÂãˌ͋ҹ ·íÒ¤ÇÒÁࢌÒ㨧‹Ò 7.1 ÃкºÊØÃÔÂÐ

างเผือก ซึ่งในระบบ ) อยูใ นกาแล็กซีทางช ระบบสรุ ยิ ะ (solar system ริวารของดวงอาทิตย อาทิตย และบ าใจเกี่ยวกับ สุริยะประกอบดวยดวง บการกําเนิดระบบสุริยะ จะชวยใหเข นขอมูล การศึกษาเกี่ยวกั าไดมากขึน้ รวมทงั้ เป การณต า งๆ บนทองฟ โลก ดวงดาว และปรากฏ าศาสตรตอไป ดานดาร สําหรับการศึกษาใน บสุริยะ ่อประมาณ 7.1.1 กําเนิดระบ เชื่อวา ดวงอาทิตยและบริวารเกิดขึ้นเมื ฮีเลียม เจน ราะห นักวิทยาศาสตร รของแกส เชน ไฮโดร ิยะประกอบไปดวยดาวเค ภาพที่ 7.1 ระบบสุร ว โดยเกิดจากมวลสา กลุมดวยแรงดึงดูดระหวางกัน วัตถุตางๆ ที่โคจรรอบ มาแล และเทห ย นป อ  า น ล าะห 4,600 ดาวเคร เปน ธุลีในอวกาศรวมกัน ตัวเล็กลงจนเกิดความรอนและ น  ฝุ ดวงอาทิตย รของ ACT.) วลสา bank และม ่มอัด (ที่มาของภาพ : photo าทิตยจะ อมากลุมมวลสารเริ และแรงโนมถวง ต ใหเกิดดวงอาทิตยและดาวบริวารขึ้น ดวงอ ิตย ทํา รอบดวงอาท หมุนรอบศูนยกลาง รอบตัวเองและโคจร นดาวบริวารจะหมุน หมุนรอบตัวเอง สว ะมีขั้นตอน ดังภาพตอไปนี้ ิย ่ซึงการกําเนิดระบบสุร

งวัน กลางคืน

ภาพที่ 7.69 กลางวั น กลางคืน เกิดจากโลก (ทีม่ าของภาพ : photo หมุนรอบตัวเองและ bank ACT.) โคจรรอบดวงอาทิต ย

จุดประสงค : เพื่อศึ

กษาและอธิบายการเกิ

นตัวอยางรวดเร็ และฝุนธุลีเกิดการหมุ ภาพที่ 7.3 กลุมแกส bank ACT.) (ที่มาของภาพ : photo

งดูด

ว กั น หลายก ลุ ส บริ เ วณรอบ ๆ รวมตั ภาพที่ 7.4 กลุ ม แกโคจรรอบดวงอาทิตย กลายเปนดาวเคราะห bank ACT.) (ที่มาของภาพ : photo

ม

ดตัวกันแนนกลายเป สบริเวณใจกลางอั ภาพที่ 7.5 กลุมแกุมแกสรอบๆ รวมตัวกันเปนกลุมกอน ดวงอาทิตย สวนกล bank ACT.) (ที่มาของภาพ : photo

68

ที่

7

โลกเปนดาวเค ดวงอาทิตย โดยแกนเอ ราะห ในระบบสุริยะ โลกจะมีการเคล ื่อนที บริเวณตางๆ บนผิ ยี งของโลกทาํ มุม 23.5 องศาตามแนวตั ่ 2 แบบ คือ การหมุนรอบตัวเอง วโลกไดรับแสง และไม และการโคจรรอบ ง้ ฉากก ในขณะที่บริเวณที่ ไ ไดรับแสงจากดวงอาท บั ระนาบวงโคจร การที่โลกหมนุ ม ได รอบต ไมไดรับแสง ทําให รับแสงจะเปนเวลากลางคืน เมื่อโลกห ิตยสลับกันไป บริเวณที่ไดรับแสงจะเป วั เอง ทําให เวลาเป น มุ จะเห็นวาการเกิดกลาง ลี่ยนจากกลางวันเปนกลางคืน และบ นไปไดครึ่งรอบ บริเวณที่เคยไดรับ เวลากลางวัน แสงจ ริ วัน กลางคืนก็เนื่อ งมาจากโลกหมุนรอบต เวณนั้นจะไดรับแสงอีกครั้งเมือ่ โลกห ะเปลี่ยนเปน มุนไปอีกครึ่งรอบ ัวเองนั่นเอง

ว

กันภายใตแรงดึ สและฝุนธุลีรวมตัว ภาพที่ 7.2 กลุมแก ระหวางกัน bank ACT.) (ที่มาของภาพ : photo

ม นาประกจําหนิจวกยการร รเรียนรู

สรางสรรคพัฒ

1. การเกิดกลา

ÇÑÊ´ØÍØ»¡Ã³

• สมเขียวหวาน • ไมเสียบลูกชิ้น • ไฟฉาย

น

 1. ส มเขียวหวาน

102

ดกลางวัน กลางคืน ÇÔ¸Õ¡Òû¯Ô

ºÑµÔ 1 ผล 1. ใช ไมเสียบลูกชิ ้นแทงเข 1 ไม เขียวหวาน แลวใช าไป กลางผลสม 1 กระบอก ปากกาลากเสนแบ ตามแนวนอนและแนว งครึ่ง อักษร N แสดงขั้ว ตั้ง พรอมทั้งเขียน โลกเหน แทนขั้วโลกใต ดังภาพ ือ และอักษร S 2. ทดลองในหองมื ด โดยใหจับไมเสีย บลูกชิ้น ใหสมเขียวหวานเอี ยงทํามุม 23.5 องศา จากแนวดิง่ ใช ไฟฉายส ตามแนวราบ ดังภาพ อ งไปทีส่ ม เขียวหวาน 3. คอยๆ หมุนสม เขี ลูกชิน้ เปนจุดหมุน ยวหวาน โดยใช ไมเสียบ สั ง เกตบร เิ วณทีส่ วางและ บริเวณที่มืด บันทึก ผล ภาพที่ 7.70 (ที

่มาของภาพ : photo bank ACT.) ไมเสี 2. จากการทดลองน ยบลูกชิ้น และไฟฉายจากการทดลองเป ักเรียนสามารถอธิบ ายเกี่ยวกับการเกิด รียบไดกับสิ่งใด กลางวัน กลางคืนได อยางไร

ÊÃØ»·º·Ç¹»ÃШíÒ˹‹Ç¡ÒÃàÃÕ¹ÃÙŒ ÊíÒËÃѺãËŒ ¼ÙŒàÃÕ¹䴌͋ҹ·º·Ç¹»ÃÐà´ç¹ÊíÒ¤ÑÞÍÕ¡¤ÃÑé§Ë¹Öè§ ËÅѧ¨Ò¡àÃÕ¹¨ºË¹‹Ç¡ÒÃàÃÕ¹ÃÙŒ

สรุปทบทวน

ประจําหนวยการเรียนรูที่

7

ระบบสุรยิ ะ ประกอบดวยดวงอาทิตยและวัตถุตา งทีอ่ ยูภ ายใตแรงดึงดูดของดวงอาทิตย ซึง่ อยูในกาแล็กซี ทางชางเผือก แคระ ดาวหาง ■ วัตถุในระบบสุริยะ ไดแก ดวงอาทิตย ดาวเคราะห 8 ดวง ดาวเคราะหนอย ดาวเคราะห อุกกาบาต และดวงจันทรที่เปนบริวารของดาวเคราะห โดยใชโลก ■ ดาวเคราะหในระบบสุริยะ แบงได 2 ประเภท คือ ดาวเคราะหวงใน และดาวเคราะหวงนอก เปนหลักในการแบงดาวเคราะหตามระยะหางของดวงอาทิตย ี่ ยูใกลดวงอาทิตยมากกวาโลก ประกอบดวยดาวเคราะห 2 ดวง ไดแก ■ ดาวเคราะหวงใน คือ ดาวเคราะหทอ ดวงพุธ และดาวศุกร ี่ ยูห า งจากดวงอาทิตยมากกวาโลก ประกอบดวยดาวเคราะห 5 ดวง ■ ดาวเคราะหวงนอก คือ ดาวเคราะหทอ ไดแก ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน าง 4 แบบ ไดแก ■ กาแล็กซี กําเนิดมาจากมวลของแกส ภายใตความดันและแรงดึงดูดระหวางกัน มีรูปร กางแล็กซีกังหันหมุน กาแล็กซีกังหันหมุนแบบมีคาน กาแล็กซีรูปไข และกาแล็กซีรูปรางไมแนนอน กดาว สสารระหวางดาว (แกสและฝุนธุลี) เนบิวลา และที่วางใน กระจุ ยดาวฤกษ ว ประกอบด ซี ก กาแล็ ■ อวกาศเปนสวนใหญ นอยูเปนระบบ ■ เอกภพ หมายถึง บริเวณอันกวางใหญซึ่งประกอบดวยกาแล็กซีหลายๆ กาแล็กซีรวมกั และเปนผลรวมของสิ่งตางๆ ที่อยูในอวกาศทั้งหมด ิ แบง หรือการระเบิดครัง้ ยิง่ ใหญ เปนทฤษฎีทกี่ ลาวถึงการกําเนิดเอกภพที่ไดรบั การยอมรับและ ■ ทฤษฎีบก เชื่อถือมากที่สุด อน และ ■ ดาวฤกษ คือ มวลของกลุมแกสรอนรูปทรงกลมที่สามารถเปลงพลังงานแสง พลังงานความร รังสีตางๆ ออกมาได โดยพลังงานของดาวฤกษเกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียรฟวชัน ส โดย ■ ดาวฤกษ มีองคประกอบที่สําคัญ คือ ไฮโดรเจน ฮีเลียม และธาตุโลหะอื่นๆ ที่อยูในสภาพแก ดาวฤกษแตละดวงจะมีสีและอุณหภูมิแตกตางกัน ซึ่งสีของดาวฤกษจะบอกถึงอุณหภูมิของดาวฤกษดวย จัก ราควรรู เ ่ ี ท ดาวฤกษ ม  โดยกลุ สมอ เ ่ คงที น งกั า งระหว า ะยะห ร ละมี แ ่ ที า ดาวประจํ ม  กลุ น เป ดาวฤกษ ม  กลุ ■ คือ กลุมดาว 12 ราศี และกลุมดาวฤดูกาลตางๆ ซึ่งกลุมดาวฤกษจะมีประโยชนตอการหาทิศและบอกเวลา ซึ่งมีลักษณะเปน ■ แผนที่ดาว คือ แผนที่แสดงตําแหนงของดวงดาวบนทองฟาที่โคจรรอบโลกของเรา ทรงกลม และกําหนดใหตัวผูดูเปนศูนยกลางของทองฟาเสมอ ศูนยสูตรฟา และ ■ การทําแผนที่ดาว จะตองทราบทิศบนทองฟา เสนขอบฟา เสนเมอริเดียนทองฟา เสน จุดยอดทองฟา ่ าว ตองแหงนหนาขึน้ ไปบนทองฟาแลวยกแผนทีด่ าวขึน้ เหนือศีรษะ ตัง้ ทิศตามแผนทีด่ าว ■ การอานแผนทีด และทิศจริงในทองฟาใหตรงกัน จะทําใหเห็นดวงดาวบนทองฟาตรงกับตําแหนงที่อยูในแผนที่ดาว และเทคโนโลยี ยาศาสตร ท ั นาไปอยางรวดเร็ว เนือ่ งจากวงการวิ ■ ความกาวหนาของการสํารวจอวกาศ ไดพฒ มีการพัฒนามากขึ้น ■

105

Web Guide á¹Ð¹íÒáËÅ‹§¤Œ¹¤ÇŒÒ ¢ŒÍÁÙÅà¾ÔèÁàµÔÁ¼‹Ò¹Ãкº Online

กระตุน ความสนใจ สํารวจคนหา Engage

Explore

อธิบายความรู ขยายความเขาใจ ตรวจสอบผล Expand

Explain

Evaluate

ÊÒúÑÞ àÅ‹Á 1 ˹‹Ç¡ÒÃàÃÕ¹ÃÙŒ·Õè ˹‹Ç¡ÒÃàÃÕ¹ÃÙŒ·Õè ˹‹Ç¡ÒÃàÃÕ¹ÃÙŒ·Õè ˹‹Ç¡ÒÃàÃÕ¹ÃÙŒ·Õè

àÅ‹Á 2 ˹‹Ç¡ÒÃàÃÕ¹ÃÙŒ·Õè

1 ¾Ñ¹¸Ø¡ÃÃÁ 2 Ãкº¹ÔàÇÈ 3 ÊÔè§áÇ´ÅŒÍÁáÅзÃѾÂҡøÃÃÁªÒµÔ 4 ¤ÇÒÁËÅÒ¡ËÅÒ·ҧªÕÇÀÒ¾

5

áçáÅСÒÃà¤Å×è͹·Õè ¾Åѧ§Ò¹ ● ● ●

˹‹Ç¡ÒÃàÃÕ¹ÃÙŒ·Õè

6

●

ä¿¿‡ÒáÅÐÍÔàÅç¡·ÃÍ¹Ô¡Ê ● ● ● ●

˹‹Ç¡ÒÃàÃÕ¹ÃÙŒ·Õè

7

áç·Õè¡ÃзíÒµ‹ÍÇѵ¶Ø âÁàÁ¹µ ¢Í§áç ¡ÒÃà¤Å×è͹·Õè¢Í§Çѵ¶Ø §Ò¹áÅоÅѧ§Ò¹

●

¤ÇÒÁµ‹Ò§ÈÑ¡Â ä¿¿‡Ò ¡ÃÐáÊä¿¿‡Ò áÅФÇÒÁµŒÒ¹·Ò¹ä¿¿‡Ò ¡ÒÃ㪌¾Åѧ§Ò¹ä¿¿‡Ò ¡Òõ‹Íǧ¨Ãä¿¿‡Ò㹺ŒÒ¹ ÍØ»¡Ã³ ÍÔàÅç¡·ÃÍ¹Ô¡Ê ¡Òõ‹Íǧ¨ÃÍÔàÅç¡·Ã͹ԡÊ

àÍ¡À¾ ● ● ● ● ●

ÃкºÊØÃÔÂÐ ´ÒÇà¤ÃÒÐË ã¹ÃкºÊØÃÔÂÐ ¡ÒáÅç¡«ÕáÅÐàÍ¡À¾ ´ÒÇÄ¡É à·¤â¹âÅÂÕÍÇ¡ÒÈ

ºÃóҹءÃÁ

1-26

2 12 17 19

27-66

28 33 44 48 54

67-105 68 72 81 85 93

106

กระตุน ความสนใจ Engage

˹Nj  ¡

·ÙŒ Õè ÃÂÕ ¹Ã ÒÃà

5

สํารวจคนหา Explore

อธิบายความรู Explain

áçáÅСÒÃà¤Å×è͹·Õè ¾Åѧ§Ò¹

ใครจะคิดวาวิทยาศาสตรกับB-Boyจะมาเกี่ยวของกันได B-Boy ไดนําเอาวิทยาศาสตรเขามาผสมผสาน ทั้งหลักความสมดุลของคานที่ชวยในการ ทรงตัว การเคลื่อนที่หลากหลายรูปแบบ ซึ่งจะตองอาศัยแรงและพลังงาน เพื่อแสดง ทาทางเหลานี​ี้ออกมา ตัวชี้วัดชั้นป • อธิบายความเรง และผลของแรงลัพธที่ทําตอวัตถุ (ว 4.1 ม.3/1) • ทดลองและอธิ บ ายแรงกิ ริ ย าและแรงปฏิ กิ ริ ย า ระหวางวัตถุ และนําความรูไปใชประโยชน (ว 4.1 ม.3/2) • ทดลองและอธิบายแรงพยุงของของเหลวที่กระทํา ตอวัตถุ (ว 4.1 ม.3/3) • ทดลองและอธิ บ ายความแตกต า งระหว า งแรง เสียดทานสถิตกับแรงเสียดทานจลน และนําความรู ไปใชประโยชน (ว 4.2 ม.3/1) • ทดลองและวิเคราะหโมเมนตของแรง และนําความรูไปใชประโยชน (ว 4.2 ม.3/2) • สังเกตและอธิบายการเคลื่อนที่ของวัตถุที่ เปนแนวตรง และแนวโคง (ว 4.2 ม.3/3) • อธิบายงาน พลังงานจลน พลังงานศักย โนมถวง กฎการอนุรกั ษพลังงานและ ความสัมพันธระหวางปริมาณเหลานี้ รวมทั้งนําความรูไปใชประโยน (ว 5.1 ม.3/1)

ขยายความเขาใจ

ตรวจสอบผล Evaluate

Elaborate

เปาหมายการเรียนรู 1. อธิบายความเรง แรงกิริยา แรงปฏิกิริยา แรงพยุง แรงเสียดทาน และนําความรูไป ใชประโยชนได 2. ทดลองและวิเคราะหโมเมนต ของแรง และนําความรูไปใช ประโยชนได 3. สังเกตและอธิบายการเคลื่อนที่ ของวัตถุได 4. อธิบายงาน พลังงาน กฎการ อนุรักษพลังงาน และนํา ความรูไปใชประโยชนได

กระตุนความสนใจ ครูใหนักเรียนดูภาพหนาหนวย แลว ถามคําถามใหนักเรียนแสดงความ คิดเห็นอยางอิสระ • เมื่อดูภาพแลวรูสึกอยางไร • B-Boy ใชการเคลื่อนที่

แบบใดบาง

บูรณาการสูอาเซียน อาเซียนมีเปาหมายทีจ่ ะรวมตัวเปน ประชาคมเศรษฐกิจอาเซียนภายในป พ.ศ. 2558 โดยจะมีการเคลือ่ นยาย สินคา บริการ การลงทุน เงินทุนและ แรงงานฝมือไดอยางอิสระ ซึ่งแรงงาน ฝมอื ในทีน่ ี้ หมายถึง ผูป ระกอบวิชาชีพ ดานวิศวกร แพทย ทันตแพทย พยาบาล สถาปนิก นักสํารวจ นักบัญชี จะเห็นไดวา ความรูท างดาน วิทยาศาสตรลว นแตเปนพืน้ ฐานทีจ่ ะ นําไปสูก ารประกอบอาชีพดังกลาวได ดังนัน้ นักเรียนจึงควรใหความสนใจ ศึกษาวิทยาศาสตร เพื่อพัฒนาตนเอง ใหมศี กั ยภาพซึง่ นําไปสูก ารเปน แรงงานฝมือที่มีคุณภาพของ ประชาคมอาเซียนในอนาคต คูมือครู

1

กระตุน ความสนใจ สํารวจคนหา

อธิบายความรู

Explore

Engage

Explain

ขยายความเขาใจ

ตรวจสอบผล

Elaborate

Evaluate

กระตุนความสนใจ ครูใหนักเรียนดูภาพนักวิ่ง แลว ถามคําถามใหนักเรียนรวมกัน แสดงความคิดเห็น • ทําไมนักวิ่งจึงใชวิธีโผตัว เขาเสนชัย (แนวตอบ นักวิง่ โผตัวเขาเสนชัย เนื่องจากมีการเพิ่มความเร็ว ในการวิ่งมากขึ้น) • ขณะที่กําลังเขาเสนชัย นักวิ่งมี ความเร็วเปนอยางไร (แนวตอบ ขณะทีก่ าํ ลังเขาเสนชัย นักวิง่ จะมีความเร็วเพิม่ ขึน้ ซึง่ ทําใหเกิดความเรง)

(หนาพิมพและตัวอักษรในกรอบนี้มีขนาดเล็กกวาฉบับนักเรียน 20%)

5.1 áç·Õè¡ÃзíÒµ‹ÍÇѵ¶Ø นักเรียนไดเรียนรูมาแลววา แรงที่มากระทําตอวัตถุอาจมีแรงเดียว หรือหลายแรง และอาจมีผลทําใหวัตถุเคลื่อนที่ในลักษณะตางๆ มีการ เปลี่ยนแปลงรูปราง หรือเปลี่ยนแปลงความเร็ว ซึ่งนักเรียนจะไดศึกษา การเปลีย่ นแปลงความเร็วของวัตถุและแรงทีม่ ากระทําตอวัตถุในหัวขอตอไปนี้ ภาพที่ 5.1 นักวิ่งเพิ่มความเร็วในการวิ่งมากขึ้น เพื่อแซงคูแขงขัน ซึ่งทําใหเกิดความเรง (ที่มาของภาพ : http://www.maedomegames 2553.tu.ac.th)

5.1.1 ความเรง

ความเรง (acceleration) คือ ความเร็วของวัตถุที่เปลี่ยนแปลงไปใน หนึ่งหนวยเวลา มีหนวยเปนเมตร/วินาที2 (m/s2) ซึ่งเปนปริมาณเวกเตอร ดังนั้น เมื่อกลาวถึงความเรงจึงตองมีการพิจารณาทั้งขนาดและทิศทาง การเคลื่อนที่ของวัตถุ ถาพิจารณาอัตราสวนระหวางความเร็ว ที่เปลี่ยนไปของวัตถุกับชวงเวลาที่ใช จะไดความสัมพันธ ดังสมการ ความเรง =

สํารวจคนหา

เมื่อ a v1 v2

ใหนักเรียนแบงกลุมปฏิบัติ กิจกรรมพัฒนาทักษะวิทยาศาสตร 5.1 ขอ 1. (หนา 8) โดยบันทึก ผลการทดลอง วิเคราะห และ อภิปรายผลการทดลอง

t1 t2

µÑÇÍ‹ҧ·Õè

5.1

อธิบายความรู ใหนักเรียนแตละกลุมรวมกัน อธิบายผลการทดลองโดยครูชวย อธิบายเพิ่มเติมเพื่อใหไดขอสรุป รวมกันที่ถูกตอง • ทําไมวัตถุจึงตกลงสูพื้นโลก (แนวตอบ เนื่องจากมี แรงโนมถวงของโลกดึงดูดวัตถุ ซึ่งมีทิศเขาสูศูนยกลาง ของโลก)

ความเร็วที่เปลี่ยนไป หรือ a = v2 - v1 t2 - t1 เวลาที่ใช แทนความเรง มีหนวยเปนเมตร/วินาที2 (m/s2) แทนความเร็วเริ่มตน มีหนวยเปนเมตร/วินาที (m/s) แทนความเร็วสุดทาย มีหนวยเปนเมตร/วินาที (m/s) แทนเวลาเริ่มตน มีหนวยเปนวินาที (s) แทนเวลาสุดทาย มีหนวยเปนวินาที (s)

เด็กคนหนึ่งขี่จักรยานไปตามถนนดวยความเร็วเริ่มตน 5 เมตร/วินาที เมื่อเวลาผานไป 10 วินาที เขาไดเพิ่มความเร็วเปน 25 เมตร/วินาที จงหาความเรงจากการขี่จักรยานของเด็กคนนี้ จาก a = v2 - v1 t2 - t1 แทนคา a = 25 m/s - 5 m/s 10 s - 0 s a = 2 m/s2 ดังนั้น ความเรงที่เกิดจากการขี่จักรยานของเด็กคนนี้ มีคาเทากับ 2 เมตร/วินาที2

ตอบ

2

เกร็ดแนะครู ครูอาจใหนักเรียนสาธิตกิจกรรม เกี่ยวกับความเรง โดยใหนักเรียน ออกมาวิ่งแขงกันบริเวณสนามของ โรงเรียน โดยใหนักเรียนชวยกัน สังเกตความเร็วของคนวิ่งในขณะที่ กําลังจะเขาเสนชัย

2

คูมือครู

นักเรียนควรรู ปริมาณเวกเตอร เปนปริมาณทีม่ ที งั้ ขนาดและทิศทาง เชน แรง ความเร็ว ความเรง เปนตน สําหรับตัวแปรที่เปนปริมาณเวกเตอร จะมีลูกศรกํากับดานบน เพื่อบอกใหทราบวาปริมาณ ดังกลาวมีทิศทางอยูดวย เชน a ซึง่ เปนตัวแปรแทนคาความเรง เปนตน

กระตุนความสนใจ Engage

สํารวจคนหา Explore

อธิบายความรู

ตรวจสอบผล Evaluate

ขยายความเขาใจ

Explain

Elaborate

สํารวจคนหา การเคลือ่ นทีข่ องวัตถุ ถาวัตถุเคลือ่ นทีด่ ว ยความเร็วเพิม่ ขึน้ แสดงวา วัตถุนั้นมีความเรง เชน นักวิ่งจะเพิ่มความเร็วมากขึ้นเมื่อวิ่งแซงคูแขงขัน นักยิมนาสติกจะตองวิง่ ใหเร็วขึน้ กอนทีจ่ ะตีลงั กา เปนตน แตถา วัตถุเคลือ่ นที่ ชาลงหรือลดความเร็วลงแสดงวาวัตถุนั้นมีความหนวง หรือความเรงมีคา เปนลบ เชน ลูกบอลที่กําลังจะหยุดเคลื่อนที่ รถยนตลดความเร็วลงเพื่อ หยุดรถเมื่อมีสัญญาณไฟแดง เปนตน ทั้งนี้ถาวัตถุเคลื่อนที่โดยไมเปลี่ยนทิศทางและมีความเร็วในการ เคลือ่ นทีเ่ ปลีย่ นแปลงไปในอัตราเทาๆ กันในแตละหนวยเวลา แสดงวาวัตถุนนั้ มีความเรงคงที่ เชน ความเร็วของเครื่องบินที่กําลังจะทะยานขึ้นสูทองฟา การเคลื่อนที่ของวัตถุที่ตกอยางอิสระภายใตแรงโนมถวงของโลก จะทําใหวัตถุมีความเรงในการตกลงมา ซึ่งเปนความเรงคงตัวที่เกิดจาก แรงโนมถวงของโลกเพียงอยางเดียว เนื่องจากในทุกๆ 1 วินาที ที่วัตถุตก ลงมาวัตถุมีความเร็วเพิ่มขึ้น 9.8 เมตร/วินาที (เพื่อสะดวกตอการคํานวณ จะใชคา ความเรงโนมถวงประมาณ 10 เมตร/วินาที 2)และมีทศิ ดิง่ ลงสูพ นื้ เสมอ สําหรับวัตถุที่เคลื่อนที่ดวยความเรง ความเรงของวัตถุจะมีขนาด มากหรือนอย ขึ้นอยูกับมวลของวัตถุและแรงที่กระทําตอวัตถุ โดยแรงลัพธ ทีม่ ากระทําตอวัตถุมขี นาดไมเปนศูนย ซึง่ จะเปนไปตามกฎการเคลือ่ นทีข่ อ ที่ 2 ของนิวตัน เรียกวา กฎของความเรง (Law of acceleration) มีใจความวา “เมื่อมีแรงลัพธที่มีคาไมเทากับศูนยมากระทําตอวัตถุ จะทําใหวัตถุเคลื่อนที่ ดวยความเรงในทิศเดียวกับแรงลัพธ ซึ่งขนาดของความเรงจะแปรผันตรง กับขนาดของแรงลัพธ และจะแปรผกผันกับมวลของวัตถุ”

ใหนักเรียนแบงกลุมปฏิบัติ กิจกรรมพัฒนาทักษะวิทยาศาสตร 5.1 ขอ 2. (หนา 9)

อธิบายความรู ภาพที่ 5.2 เครื่องบินกําลังทะยานขึ้นสูทองฟาจะมี ความเร็วเปลี่ยนแปลงไปในอัตราเทาๆ กันในแตละ วินาที ซึ่งกลาวไดวาเครื่องบินมีความเรงคงที่ (ทีม่ าของภาพ : http://img442.imageshack.us/img)

NET ขอสอบ ป 53 ปลอยวัตถุใหตกลงมาตามแนวดิ่ง เมื่อเวลาผานไป 4 วินาที วัตถุมี ความเรงเทาใด 1. 9.8 เมตร/วินาที2 2. 19.6 เมตร/วินาที2 3. 29.4 เมตร/วินาที2 4. 39.2 เมตร/วินาที2 (วิเคราะหคําตอบ

เมื่อวัตถุตกลงมาอยางอิสระใน แนวดิ่ง จะมีความเรงเนื่องจาก แรงโนมถวงของโลกกระทําเสมอ ทําใหวัตถุตกดวยความเรง 9.8 เมตรตอวินาที 2 ในทิศชี้ลง

5.1.2 แรงกิริยาและแรงปฏิกิริยา

เมื่อมีแรงมากระทําตอวัตถุ วัตถุนั้นจะออกแรงโตตอบในทิศทาง ตรงขามกับแรงที่มากระทํา ซึ่งแรงทั้งสองแรงนี้จะเกิดขึ้นพรอมกันเสมอ เราเรียกแรงที่มากระทําตอวัตถุวา แรงกิริยา (action force) และเรียกแรง ที่วัตถุโตตอบตอแรงที่มากระทําวา แรงปฏิกิริยา (reaction force) ซึ่งเปน ไปตามกฎการเคลื่อนที่ขอที่ 3 ของนิวตัน เรียกวา กฎของแรงกิริยาและแรง ปฏิกิริยา (Law of action and reaction) มีใจความวา “ทุกแรงกิริยายอมมี แรงปฏิกิริยาที่มีขนาดเทากัน แตมีทิศทางตรงกันขามเสมอ” ลักษณะสําคัญของแรงกิริยาและแรงปฏิกิริยาที่ควรจํา ไดแก 1. เกิดขึ้นพรอมกันเสมอ 2. มีขนาดเทากัน 3. มีทิศทางตรงขามกัน 4. กระทําตอวัตถุคนละชิ้นกัน

ครูและนักเรียนรวมกันอธิบายผล การทดลองและสรุปผลการทดลอง

ตอบ ขอ 1.) @ ภาพที่ 5.3 จากภาพมีแรงกิริยาที่รถยนตทําตอ ตนไม และแรงปฏิกริ ยิ าทีต่ น ไมทาํ ตอรถยนต ทําให รถยนตเกิดความเสียหาย (ที่มาของภาพ : http://accident-pictures.com)

3

มุม IT

ศึกษาเรื่องแรงกิริยาและ แรงปฏิกิริยา ไดจาก เว็บไซตของ ภาควิชาฟสิกส คณะวิทยาศาสตร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล http://www.rmutphysics.com/ CHARUD/virtualexperiment/ collision1d/collision1D.html

นักเรียนควรรู ความเรงมีคาเปนลบ ไมไดแสดงวาความเรงดังกลาวมีคานอย แตเครื่องหมายลบเปนเพียง สัญลักษณที่บอกทิศทางของความเรง เชน หากรถเคลื่อนที่ไปทางขวามือ ใหเปนทิศบวก ความเรง ที่ติดลบ หรือมีทิศทางไปทางซายมือจะตานการเคลื่อนที่ของรถ ทําใหรถเคลื่อนที่ชาลง คูมือครู

3

กระตุน ความสนใจ

สํารวจคนหา

Engage

อธิบายความรู

Explore

Explain

ขยายความเขาใจ

ตรวจสอบผล

Elaborate

Evaluate

(ยอจากฉบับนักเรียน 30%)

สํารวจคนหา ใหนักเรียนแบงกลุมปฏิบัติ กิจกรรมพัฒนาทักษะวิทยาศาสตร 5.1 ขอ 3. (หนา 10) บันทึกผล สรุป และอภิปรายผลการทดลอง

ไม

วัตถุลอย

อธิบายความรู

พลาสติก

ใหนักเรียนแตละกลุมสงตัวแทน มาอธิบายความรูจากการทดลอง โดยครูชวยอธิบายเพิ่มเติมเพื่อให ไดขอสรุป

วัตถุลอยปริ่ม เหล็ก

นักเรียนควรรู อารคิมีดิส เปนนักปราชญชาวกรีก ผูศ กึ ษาเรือ่ งแรงลอยตัวและคนพบวา เมือ่ เขาลงไปแชในอางนํา้ นํา้ ทีล่ น ออกมาจะมีปริมาตรทีเ่ ทากับปริมาตร ของตัวเขา ซึง่ เปนทีม่ าของการศึกษา แรงลอยตัวตอไป

วัตถุจม ภาพที่ 5.4 ลักษณะของวัตถุแตละชนิดเมื่ออยูใน ของเหลวเชนนํ้า (ที่มาของภาพ : photo bank ACT.)

■

4

EB GUIDE

มุม IT

ศึกษาเรื่องแรงลอยตัว ไดจากเว็บไซตของภาควิชาฟสิกส คณะวิทยาศาสตร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล http://www.rmutphysics.com/CHARUD/virtualexperiment/ buoyant/buoyantForce.html คูมือครู

■

■

นักเรียนควรรู

4

■

■

ความหนาแนน เปนปริมาณของ มวลตอปริมาตร มีหนวยเปนกิโลกรัม ตอลูกบาศกเมตร (kg/m3)

@

แรงลอยตัวหรือแรงพยุงของของเหลว (buoyancy force) คือ แรง ที่ของเหลวพยุงวัตถุไว เมื่อวัตถุนั้นอยูในของเหลว ซึ่งการศึกษาเกี่ยวกับ แรงลอยตัวทําใหสามารถนําความรูไปใชประโยชน ในการสรางเรือหรือแพ เพือ่ ใชในการคมนาคมขนสง โดยจะตองมีความเขาใจเกีย่ วกับลักษณะของวัตถุ เมื่ออยูในของเหลว หลักของอารคิมีดิส และปจจัยที่เกี่ยวของกับแรง ซึ่งจะ กลาวถึงรายละเอียดดังตอไปนี้ 1) ลักษณะของวัตถุเมื่ออยูในของเหลว เมื่อวัตถุอยูในของเหลว จะมีความสัมพันธกับความหนาแนนของวัตถุ ซึ่งสามารถพิจารณาลักษณะ ของวัตถุได 3 ลักษณะ ดังนี้ 1. วัตถุที่ลอยอยู ในของเหลว แสดงวาวัตถุมีความหนาแนน นอยกวาของเหลว จะไดวา ปริมาตรของของเหลวที่ถูกแทนที่เทากับปริมาตรของ วัตถุสวนที่จมลงในของเหลว แรงลอยตัวเทากับนํ้าหนักของวัตถุที่ชั่งในอากาศและ เทากับนํ้าหนักของของเหลวที่ถูกแทนที่ 2. วัตถุลอยปริม่ ผิวของของเหลว แสดงวาวัตถุมคี วามหนาแนน เทากับของเหลว จะไดวา ปริมาตรของของเหลวทีถ่ กู แทนทีเ่ ทากับปริมาตรของวัตถุ ทั้งกอนในของเหลว แรงลอยตัวเทากับนํ้าหนักของวัตถุที่ชั่งในอากาศและ เทากับนํ้าหนักของของเหล ของของเหลวที วที่ถูกแทนที่ 3 วัตถุที่จมอยู ในของเหลว แสดงวาวัตถุมีความหนาแนน มากกวาของเหลว จะไดวา ปริมาตรของของเหลวที่ถูกแทนที่เทากับปริมาตรของ วัตถุทั้งกอนที่จมลงในของเหลว แรงลอยตัวนอยกวานํา้ หนักของวัตถุทจี่ มไปในของเหลว และเทากับนํ้าหนักของของเหลวที่ถูกแทนที่ 2) หลักของอารคิมีดิส (Archimedes principle) กลาวไววา “เมื่อ หยอนวัตถุลงไปในนํ้า ปริมาตรของนํ้าสวนที่ลนออกมา จะเทากับปริมาตร ของกอนวัตถุนั้นที่เขาไปแทนที่นํ้า” ซึ่งสามารถสรุปได ดังนี้ 1. ปริมาตรของของเหลวที่ถูกแทนที่ จะเทากับปริมาตรของ วัตถุสวนที่จมลงในของเหลว ■

นักเรียนควรรู

นํ้าหนัก เปนปริมาณของมวลคูณ ดวยความเรงเนื่องจากแรงโนมถวง มีหนวยเปน นิวตัน (N) หรือ กิโลกรัม เมตรตอวินาทียกกําลังสอง (kg.m/s2)

5.1.3 แรงลอยตัวหรือแรงพยุงของของเหลว

http://www.aksorn.com/LC/Sci B2/M3/01

กระตุน ความสนใจ

สํารวจคนหา Explore

อธิบายความรู

ขยายความเขาใจ

Explain

Engage

Elaborate

ตรวจสอบผล Evaluate

สํารวจคนหา 2. นํ้าหนักของวัตถุที่ชั่งในของเหลว จะมีคานอยกวานํ้าหนัก ของวัตถุที่ชั่งในอากาศ เนื่องจากแรงพยุงของของเหลวมีมากกวาแรงพยุง ของอากาศ 3. นํา้ หนักของวัตถุทหี่ ายไปในของเหลว จะเทากับนํา้ หนักของ ของเหลวที่ถูกวัตถุแทนที่ ซึ่งคํานวณไดจากผลตางของนํ้าหนักของวัตถุที่ชั่ง ในอากาศกับนํ้าหนักของวัตถุที่ชั่งในของเหลว 4. นํ้าหนักของของเหลวที่ถูกแทนที่ จะเทากับนํ้าหนักของ ของเหลวที่มีปริมาตรเทากับวัตถุสวนที่จม 3) ปจจัยทีเ่ กีย่ วของกับแรงลอยตัวหรือแรงพยุงของของเหลว ไดแก 1. ชนิดของวัตถุ วัตถุแตละชนิดจะมีความหนาแนนแตกตางกัน เชน เหล็ก ไม พลาสติกที่มีมวลเทากัน เหล็กจะมีความหนาแนนมากกวาไม และไมมคี วามหนาแนนมากกวาพลาสติก เปนตน ซึง่ ถาวัตถุมคี วามหนาแนน มาก จะจมลงไปในของเหลวมาก 2. ชนิดของของเหลว ของเหลวแตละชนิดมีความหนาแนน แตกตางกัน เชน นํ้าบริสุทธิ์มีความหนาแนนมากกวาเอทิลแอลกอฮอลและ นํ้ามันเบนซิน เปนตน ซึ่งของเหลวที่มีความหนาแนนมาก จะมีแรงพยุงมาก 3. ขนาดของวัตถุ จะสงผลตอปริมาตรที่จมลงไปในของเหลว ซึ่งถาวัตถุมีขนาดใหญ จะมีปริมาตรที่จมลงไปในของเหลวมาก ทําใหแรง พยุงมีคามากดวย ดังนั้น การนําหลักการแรงลอยตัวหรือแรงพยุงของของเหลว ไปใชประโยชนจะตองคํานึงถึ​ึงปจจัยที่เกี่ยวของดวยเสมอ

ภาพที่ 5.5 กอนหินมีความหนาแนนมากกวานํ้า กอนหินจึงจมนํ้า (ที่มาของภาพ : http://forum.khonkaen/link.info.)

ใหนักเรียนสาธิตแรงลอยตัวโดยใช อุปกรณ ดังนี้ 1. เหรียญพลาสติกที่มีรูตรงกลาง 2. เชือก 3. ตะเกียบ 4. ถวยแกวใส 5. นํ้า วิธีทดลอง ใหนําเหรียญผูกหอย ที่ปลายทั้ง 2 ขางของตะเกียบ และ ผูกเชือกตรงกลางตะเกียบเพื่อไวจับ แลวหยอนเหรียญขางใดขางหนึ่งจุม ลงในถวยแกวที่ใสนํ้าไว ใหสังเกต ความสมดุลของเหรียญ

อธิบายความรู ใหนักเรียนอธิบายผลจากการ ทํากิจกรรมโดยครูอธิบายเพิ่มเติม เกี่ยวกับแรงพยุงของของเหลว

นักเรียนควรรู ภาพที่ 5.6 การนําเหล็กมาตีแผ แลวทําเปนเรือ ปริมาตรของเรือจะเพิม่ ขึน้ ทําใหความหนาแนนเฉลีย่ นอยกวานํ้า เรือจึงลอยนํ้าได (ที่มาของภาพ : http://www.epic.ncl.com)

5

วัตถุที่ชั่งในอากาศ เมือ่ เราชัง่ วัตถุ ในของเหลว จะมีแรงพยุงเนือ่ งจาก ของเหลวทีท่ าํ ใหนาํ้ หนักของวัตถุ ลดลงไปจากเดิม แตในความเปนจริง ในอากาศก็มแี รงพยุงเนือ่ งจากอากาศ เชนกัน แตเพราะอากาศมีความ หนาแนนนอยมาก ทําใหแรงพยุง เนือ่ งจากอากาศมีคา นอยมากจน ไมนาํ มาพิจารณา

นักเรียนควรรู กอนหิน แมโดยทัว่ ไปกอนหินจะมี ความหนาแนนมากกวานํา้ แตกอ นหิน บางชนิดทีม่ รี พู รุนจนทําใหมคี วาม หนาแนนนอยกวานํา้ จึงสามารถ ลอยนํา้ ได เชน หินพัมมิซ

คูมือครู

5

กระตุน ความสนใจ

สํารวจคนหา

Engage

อธิบายความรู

Explore

Explain

ขยายความเขาใจ

ตรวจสอบผล

Elaborate

Evaluate

(ยอจากฉบับนักเรียน 30%)

สํารวจคนหา ใหนักเรียนแบงกลุมปฏิบัติ กิจกรรมพัฒนาทักษะวิทยาศาสตร 5.1 ขอ 4. (หนา 11) บันทึกผลการ ทดลอง

อธิบายความรู ใหนักเรียนแตละกลุมรวมกัน อภิปรายผลการทดลอง โดยครู อธิบายเพิ่มเติม และรวมกันสรุปผล จากการทดลอง @

5.1.4 แรงเสียดทาน

ภาพที่ 5.7 เมื่อวัตถุมีผิวสัมผัสกันโดยวัตถุไมมี การเคลือ่ นที่ จะมีแรงเสียดทานสถิตระหวางผิวของ วัตถุนั้นๆ (ที่มาของภาพ : http://lamfa.com/eyacht/?p=425)

มุม IT

ศึกษาเรือ่ งแรงเสียทาน ไดจากเว็บไซต ภาควิชาฟสกิ ส คณะวิทยาศาสตร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล http://www.rmutphysics.com/ CHARUD/virtualexperiment/ friction/friction.html

นักเรียนควรรู สัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทาน เปนคาคงตัวทีข่ นึ้ อยูก บั พืน้ ผิวสัมผัส หากพืน้ ผิวมีความขรุขระมาก คา สัมประสิทธิแ์ รงเสียดทานก็จะมาก แตในทางตรงขามหากพืน้ ผิวเรียบ คาสัมประสิทธิแ์ รงเสียดทานก็จะมี คานอย

นักเรียนควรรู μ อานวา มิว ซึง่ หากเปน สัมประสิทธิข์ องแรงเสียดทานสถิตย จะแทนดวย μs และหากเปน สัมประสิทธิข์ องแรงเสียดทานจลน จะแทนดวย μk

6

คูมือครู

แรงเสียดทาน (friction) คือ ความตานทานหรือแรงตานการเคลือ่ นที่ ของวัตถุ ทีเ่ กิดขึน้ ระหวางผิวสัมผัสของวัตถุ 2 ชิน้ ทีส่ มั ผัสกัน ซึง่ แรงเสียดทาน จะมีทิศตรงขามกับแรงที่มากระทําเสมอ มีผลทําใหวัตถุเคลื่อนที่ชาลง หรือ ขัดขวางการเคลื่อนที่ของวัตถุ แรงเสียดทานแบงเปน 2 ชนิด ไดแก 1) แรงเสียดทานสถิต (static friction) คือ แรงเสียดทานที่เกิดจาก ผิววัตถุ 2 ชิน้ ทีส่ มั ผัสกัน โดยทีว่ ตั ถุนนั้ ยังไมมกี ารเคลือ่ นที่ เชน แรงเสียดทาน ระหวางหนังสือกับพืน้ โตะขณะทีอ่ อกแรงดันหนังสือแตหนังสือยังไมเคลือ่ นที่ แรงเสียดทานสถิตจะมีคาไมคงที่ โดยมีขนาดเทากับแรงที่มากระทําตอวัตถุ และจะมีคาสูงสุดเมื่อวัตถุเริ่มเคลื่อนที่ 2) แรงเสียดทานจลน (kinetic friction) คือ แรงเสียดทานทีเ่ กิดทีผ่ วิ ของวัตถุทงั้ 2 ชิน้ ในขณะทีว่ ตั ถุนนั้ กําลังเคลือ่ นที่ เชน การออกแรงดันหนังสือ แลวหนังสือเกิดการเคลื่อนที่ โดยแรงเสียดทานจลนจะมีคาลดลงนอยกวา แรงเสียดทานสถิตสูงสุดเมือ่ วัตถุเกิดการเคลือ่ นที่ ดังนัน้ ในกรณีทวี่ ตั ถุเคลือ่ นที่ บนพืน้ ผิวชนิดเดียวกัน แรงเสียดทานจลนจะมีคา นอยกวาแรงเสียดทานสถิต สูงสุดเสมอ แรงเสียดทานจะมีคามากหรือนอย ขึ้นกับอยูกับปจจัย ดังนี้ 1. นํา้ หนักของวัตถุ เปนแรงในแนวตัง้ ฉากทีก่ ดลงบนผิวของวัตถุ สวนทีส่ มั ผัสกัน ซึง่ วัตถุทมี่ นี าํ้ หนักกดทับลงบนพืน้ ผิวมาก จะมีแรงเสียดทาน มากกวาวัตถุที่มีนํ้าหนักกดทับลงบนพื้นผิวนอย 2. รูปรางของวัตถุ เมือ่ วัตถุเคลือ่ นทีผ่ า นไปในของไหลหรืออากาศ จะเกิดแรงเสียดทานระหวางผิวของวัตถุกบั ของไหลหรืออากาศ ซึง่ ในกรณีนวี้ ตั ถุ ทีม่ รี ปู รางเพรียวจะมีแรงเสียดทานนอยกวาวัตถุทรี่ ปู รางปาน 3. ลักษณะพืน้ ผิวสัมผัส ผิวสัมผัสทีเ่ รียบจะเกิดแรงเสียดทาน นอยกวาผิวสัมผัสที่ขรุขระ การคํานวณหาแรงเสียดทาน สามารถคํานวณไดจากผลคูณระหวาง สัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทานกับแรงที่กดทับลงบนผิวสัมผัส ซึ่งสามารถ เขียนเปนสมการได ดังนี้ เมื่อ

ภาพที่ 5.8 ขณะที่รถยนตกําลังเคลื่อนที่จะมีแรง เสียดทานจลนเกิดขึ้น (ที่มาของภาพ : http://www.carlink24.com)

6

f = μN f แทนแรงเสียดทาน มีหนวยเปนนิวตัน (N) μ แทนสัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทาน ไมมีหนวย N แทนนํ้าหนักของวัตถุ มีหนวยเปนนิวตัน (N)

กระตุน ความสนใจ Engage

สํารวจคนหา Explore

ขยายความเขาใจ

อธิบายความรู

Expand

Explain

ตรวจสอบผล Evaluate

ขยายความเขาใจ µÑÇÍ‹ҧ·Õè

5.2

ครูใชสื่อการสอนหรือใบความรู เรือ่ งแรงทีก่ ระทําตอวัตถุ ตามหนา 2-7 โดยขั้นนี้ครูสามารถแทรก ความรูเมื่อจบการทดลองในแตละ กิจกรรม โดยครูใชคําถามเพื่อทดสอบ ความเขาใจของนักเรียน • มีแรงชนิดใดบางที่กระทําตอ วัตถุ (แนวตอบ ขึ้นอยูกับสื่อที่ครูนํา มาถาม แตจะตอบอยูในเรื่อง ที่เรียน ไดแก แรงกิริยาและ แรงปฏิกิริยา แรงพยุง และ แรงเสียดทาน)

ชายคนหนึ่งออกแรงลากทอนไมไปกับพื้น โดยทอนไมหนัก 100 นิวตัน และ สัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทานระหวางทอนไมกับพื้นมีคาเปน 0.4 จงคํานวณหาแรง เสียดทานที่เกิดขึ้น จาก แทนคา

f = μN f = 0.4 x 100 N f = 40 N ดังนั้น แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหวางทอนไมกับพื้น มีคาเทากับ 40 นิวตัน

การเคลื่อนที่ของวัตถุจะมีแรงเสียดทานมาเกี่ยวของเสมอ บางครั้ง จําเปนตองมีแรงเสียดทานมาก และบางครัง้ ตองทําใหวตั ถุมแี รงเสียดทานนอย จึงจะทําใหวัตถุเคลื่อนที่ไดสะดวกหรือดีขึ้น ซึ่งสามารถนําความรูเกี่ยวกับ แรงเสียดทานมาประยุกตใหเกิดประโยชนในชีวติ ประจําวัน เพือ่ อํานวยความ สะดวก ดวยการเพิ่มและลดแรงเสียดทาน ดังตัวอยางตอไปนี้ 1) ประโยชนของการเพิ่มแรงเสียดทาน 1. ยางลอรถยนต การผลิตยางลอรถยนตใหมลี วดลาย ทีเ่ รียกวา ดอกยาง ทําใหยางลอรถยนตเกาะถนนไดดี ไมลื่นไถล 2. การทําใหพื้นมีความขรุขระ จะทําใหเดินและทรงตัวไดดี 3. พื้นรองเทา ผลิตโดยใชวัสดุที่เพิ่มแรงเสียดทานระหวางพื้น กับรองเทาเพื่อกันลื่น ซึ่งชวยใหการทรงตัวและเคลื่อนไหวสะดวกขึ้น 2) ประโยชนของการลดแรงเสียดทาน 1. บานพับประตู หนาตาง เมื่อใชเปนระยะเวลานานอาจฝด ทําใหเปด-ปดไดยาก การหยอดนํ้ามันหลอลื่นลงไปที่แกนบานพับจะชวยลด แรงเสียดทานทําใหเปด-ปดไดสะดวกขึ้น 2. ลู ก สู บ และกระบอกสู บ ของเครื่ อ งจั กรกล จะเสี ย ดสี กั น ตลอดเวลา สงผลใหเครือ่ งยนตสกึ หรอ จึงตองใชนาํ้ มันเครือ่ งหลอลืน่ ชวยลด การเสียดสี 3. กระดูกขอพับ ขอตอกระดูกในรางกายจะเกิดการเสียดสีกัน ตลอดเวลาจึงมีนํ้าไขขอมาหลอเลี้ยง ซึ่งมีสมบัติเปนสารหลอลื่นชวยลด การเสียดสีของกระดูกทําใหกระดูกระหวางขอตอเคลื่อนไหวไดสะดวก 4. การเลนกีฬาบางชนิด ตองเลนบนพืน้ ผิวทีม่ แี รงเสียดทานนอย เชน สเกตนํ้าแข็ง ฮอกกี้นํ้าแข็ง สเกตบอรด เปนตน

ตอบ

ภาพที่ 5.9 ยางลอรถยนตมีดอกยางเพื่อชวยเพิ่ม แรงเสียดทานระหวางผิวถนนกับยาง ซึ่งชวยให รถยนตเกาะถนนไดดี (ที่มาของภาพ : http://www.buergeparts.com)

นักเรียนควรรู การเพิม่ แรงเสียทาน สามารถทําได ทัง้ การทําใหคา สัมประสิทธิข์ องแรงเสียดทานเพิม่ ขึน้ เชน ทําใหพนื้ ผิว หยาบขึน้ ขรุขระมากขึน้ หรือการ เพิม่ นํา้ หนักของวัตถุ ซึง่ จะสงผลให แรงปฏิกริ ยิ าตัง้ ฉากทีก่ ระทําตอวัตถุ มีคา เพิม่ ขึน้

นักเรียนควรรู ภาพที่ 5.10 การหยอดนํ้ามันหลอลื่นจะชวยลดแรง เสียดทานของบานพับ (ที่มาของภาพ : http://www.bloggang.com)

7

การลดแรงเสียดทาน สามารถ ทําไดโดยการปรับตัวแปรเชนเดียว กับการเพิม่ แรงเสียดทาน แตทาํ ในวิธี การตรงขาม คือ ลดคาสัมประสิทธิ์ ของแรงเสียดทาน และลดนํา้ หนัก ของวัตถุ อันเปนการลดแรงปฏิกริ ยิ า ตัง้ ฉากทีก่ ระทํากับวัตถุลง

คูมือครู

7

กระตุนความสนใจ Engage

สํารวจคนหา Explore

อธิบายความรู Explain

ขยายความเขาใจ Elaborate

ตรวจสอบผล (ยอจากฉบับนักเรียน 30%)

ตรวจสอบผล ครูใชภาพประกอบการสอนเพื่อให นักเรียนอภิปรายถึงแรงที่เกี่ยวของ กับภาพ ใหนักเรียนบอกถึงประโยชนของ การนําเรือ่ งแรงไปใชในชีวติ ประจําวัน @

มุม IT

ศึกษาเรื่องความเรงเนื่องจาก แรงโนมถวงของโลก ไดจากเว็บไซต ภาควิชาฟสิกส คณะวิทยาศาสตร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล http://www.rmutphysics.com/ CHARUD/virtualexperiment/ explorscience/gravitation/index. html

NET ขอสอบ ป 51 แรงในขอใดตอไปนี้เปนแรง ประเภทเดียวกันกับแรงที่ทําให ลูกแอปเปลตกลงสูพื้นโลก 1. แรงที่ทําใหดวงจันทรอยูใน วงโคจรรอบโลก 2. แรงที่ทําใหอิเล็กตรอนอยูใน อะตอมได 3. แรงที่ทําใหโปรตอนหลาย อนุภาคอยูรวมกันในนิวเคลียส ได 4. แรงที่ทําใหปายแมเหล็กติดอยู บนฝาตูเย็น (วิเคราะหคําตอบ แรงที่กระทําให แอปเปลตกลงสูพื้นโลก คือ แรง โนมถวงของโลกเชนเดียวกันกับ แรงที่โลกดึงดูดใหดวงจันทรโคจร รอบโลกอยูได สวนที่แรงที่กระทํา ใหอิเล็กตรอนอยูในอะตอมได คือ แรงไฟฟา แรงที่กระทําใหโปรตอน รวมกันในนิวเคลียส คือ แรงนิวเคลียร และแรงที่กระทําใหปายแมเหล็ก ติดตเู ย็น คือ แรงแมเหล็ก ตอบ ขอ 1.)

8

คูมือครู

Evaluate

กิจกรรม

พั ฒ นาทั ก ษะ วิทยาศาสตร

5.1

1. ความเรงเนื่องจากแรงโนมถวงของโลก เมื่อวัตถุตกลงมา แรงที่กระทําใหวัตถุตก คือ แรงโนมถวงของโลกเพียงแรงเดียว ซึ่งเราถือวาวัตถุมีการตก อยางอิสระ (free fall) ขณะเดียวกันที่วัตถุตกอยางอิสระจะทําใหวัตถุมีความเรงขณะที่ตกลงมา จึงเรียกความเรงใน การตกของวัตถุนี้วา ความเรงโนมถวงของโลก ในธรรมชาติจะมีวัตถุตกลงมาในแนวดิ่ง เนื่องจากความเรงโนมถวง ของโลกเสมอ เชน ผลไมตกจากตนสูพื้นดิน กอนหินตกจากหนาผา เปนตน จุดประสงค : เพื่อศึกษาความเรงของวัตถุที่ตกอยางอิสระภายใตแรงโนมถวงของโลก ÍØ»¡Ã³ • • • • • • •

หมอแปลงโวลตตํ่า เครื่องเคาะสัญญาณเวลา ถุงทราย แถบกระดาษ กรรไกร กาว กระดาษกราฟ

ÇÔ¸Õ»¯ÔºÑµÔ 1 1 1 1 1 1 1

เครื่อง เครื่อง ถุง มวน ดาม หลอด แผน

1. ตอหมอแปลงโวลตตํ่าเขากับเครื่องเคาะสัญญาณเวลาที่วางตรงขอบโตะ โดยให ช อ งสอดแถบกระดาษของเครื่ อ งเคาะสัญญาณเวลาอยู ในแนวดิ่ง และอยูหาง ขอบโตะ ดังภาพ 2. ยึ ด ถุ ง ทรายให ติ ด กั บ ปลายข า งหนึ่ ง ของ แถบกระดาษ สอดแถบกระดาษเข า ใน ชองของเครื่องเคาะสัญญาณเวลา โดยให ถุงทรายอยูด า นลางและอยู ใกลเครือ่ งเคาะ สัญญาณเวลามากที่สุด 3. เป ด สวิ ต ซ ให เ ครื่ อ งเคาะสั ญ ญาณเวลา ทํ า งาน แล ว ปล อ ยให ถุ ง ทรายตกสู  พื้ น สังเกตชวงหางระหวางจุดบนแถบกระดาษ 4. ตัดแถบกระดาษจากขอ 3. แตละชวงจุด แลวนําไปติดบนกระดาษกราฟ เรียงตาม ลําดับ โดยใหแตละแถบอยูห า งกันเปนระยะ เทากัน ลากเสนเชือ่ มตอระหวางจุดบนแถบ กระดาษแตละแถบ

?

8

1. ความเร็วในการเคลื่อนที่ของแถบกระดาษเปนอยางไร 2. กราฟที่ไดจากการทดลองมีลักษณะอยางไร

ÀÒ¾»ÃСͺ แถบ กระดาษ

เครื่องเคาะ สัญญาณเวลา

หมอแปลง

ถุงทราย ภาพที่ 5.11 (ที่มาของภาพ : photo bank ACT.)

กระตุนความสนใจ Engage

สํารวจคนหา Explore

ขยายความเขาใจ Elaborate

อธิบายความรู Explain

Evaluate

เกร็ดแนะครู

2. แรงกิริยาและแรงปฏิกิริยา เมื่อเราออกแรงกระทําสิ่งใดสิ่งหนึ่ง เราจะรูสึกวามีแรงกระทําตอบโตคืนกลับมาดวยเสมอ เชน ถาเรายืนอยู บนสเกตที่มีลอเลื่อนแลวใชมือผลักกําแพงไปขางหนา จะพบวาตัวเราจะเคลื่อนที่ถอยหลังออกจากกําแพง ซึ่งแสดงวา ตองมีแรงผลักดันเราใหเคลื่อนที่ถอยหลัง นั่นคือ ขณะที่เราออกแรงผลักกําแพงไปขางหนา กําแพงก็จะออกแรงผลัก เราไปในทิศตรงขาม และสงผลใหตัวเราเคลื่อนที่ถอยหลัง จากปรากฏการณนี้ เราเรียกแรงที่วัตถุหนึ่งกระทําตออีก วัตถุหนึ่งวา แรงกิริยา (acion force) และเรียกแรงที่วัตถุที่ถูกกระทําไดออกแรงตอบโตกระทําคืนตอวัตถุที่กระทํามันวา แรงปฏิกิริยา (reaction force) โดยเรียกแรงสองแรงนี้รวมกันวา แรงคูกิริยาปฏิกิริยา จุดประสงค : เพื่อทดลองและอธิบายแรงกิริยาและแรงปฏิกิริยา ÍØ»¡Ã³ áÅÐÊÒÃà¤ÁÕ

ÇÔ¸Õ»¯ÔºÑµÔ

• ขวดนํ้าอัดลมพลาสติกขนาด 2 ลิตร 1 ขวด • กระดาษแข็ง 1 แผน • กรรไกร 1 ดาม • เทปกาว 1 มวน • จุกคอรก 1 อัน • คอน 1 อัน • ตะปู 1 ตัว • กรวย 1 อัน • นํ้า 2 ลิตร • ที่สูบลมจักรยาน และเข็มสูบลม ที่มีรูทะลุ 2 ขาง 1 อัน

1. ใชกรรไกรตัดกระดาษแข็งใหเปนปกจรวด 4 ชิ้น ใหเขากับรูปขวด ดังภาพ 2. ติดปกเขากับขวดดวยเทปกาว

?

ตรวจสอบผล

ÀÒ¾»ÃСͺ

ครูอธิบายวาในการทดลองนี้ อธิบายการเกิดแรงกิริยาและ แรงปฏิกิริยาที่ทําใหจรวดขวดนํ้า สามารถเคลื่อนที่ไปได ซึ่งใน หลักการเดียวกันนี้เองที่ทําให กระสวยอวกาศสามารถเคลื่อนที่ สูนอกโลก

นักเรียนควรรู แรงคูกิริยาปฏิกิริยา เนือ่ งจาก แรงปฏิกริ ยิ ามีทศิ ทางตรงขามกับ แรงกิรยิ า เมือ่ เขียนเปนสัญลักษณ แทนแรงปฏิกริ ยิ า จะมีเครือ่ งหมาย ลบ เพือ่ แสดงทิศทางทีต่ รงขามกับ แรงกิรยิ า เชน ใหแรงกิรยิ ามีคา F แรงปฏิกริ ยิ าจะมีคา -F แตแรงทัง้ คู หักลางกันไมได เนือ่ งจากการกระทํา ตอวัตถุคนละกอน

3. เจาะรูตรงกลางจุกคอรกดวยคอนและตะปู ใหเปน รูเล็กๆ ตรงกลางจุกคอรก รูนี้จะตองมีขนาดพอดี กับเข็มที่จะใสที่ปลายเครื่องสูบลม 4. ใสนํ้าในขวดประมาณ 1 ใน 4 ของขวด แลวปด จุดคอรกใหแนน 5. นําจรวดออกไปบริเวณลานกวาง เชน สนามของ โรงเรียน 6. แทงเข็มสูบลมเขาที่ปลายทอเครื่องสูบลมและให ภาพที่ 5.12 (ทีม่ าของภาพ : http://2st.jp/UTaerospace2009/ pet.jpg เขาไปที่รูจุกคอรก 7. ตั้งจรวดใหปากขวดควํ่าลง จัดสายยางใหเครื่อง สูบลมอยูหางออกมาจากตัวจรวด 8. สูบลมแรงๆ เขาไปในขวดประมาณ 10 ครัง้ สังเกต สิ่งที่เกิดขึ้น ลองใสนํ้าในขวดปริมาณตางๆ กัน บันทึกผลเพื่อดูวาปริมาณนํ้าเทาไรจึงจะดีที่สุด

1. มีอะไรเกิดขึ้นเมื่ออัดลมเขาไปในขวด เหตุใดจึงเปนเชนนั้น 2. ถาใสนํ้าในขวดใหปริมาณตางกันออกไป จะไดผลตางกันหรือไม อยางไร 3. แรงใดเปนแรงกิริยาและแรงใดเปนแรงปฏิกิริยา เพราะเหตุใด

9

คูมือครู

9

กระตุนความสนใจ Engage

อธิบายความรู Explain

สํารวจคนหา Explore

เกร็ดแนะครู ครูถามนักเรียนวารูจ กั ถวยยูเรกา หรือไม แลวใหนักเรียนไปคนควา ขอมูลเกี่ยวกับถวยยูเรกา จากนั้นครู อธิบายเพิ่มเติมวา จากการทดลองของอารคิมีดิส หลังจากที่เขาคนพบแรงลอยตัวดวย ความบังเอิญจึงตะโกนดวยความ ดีใจวา “ยูเรกา” ซึ่งแปลวา “ฉันพบ แลว” จึงตั้งชื่อถวยที่เปนอุปกรณใน การทดลองเรื่องเกี่ยวกับอารคิมีดิสนี้ วา ถวยยูเรกา

นักเรียนควรรู

คูมือครู

Evaluate

3. แรงพยุงของของเหลว นักเรียนเคยสงสัยหรือไมวาทําไมเรือเหล็กจึงลอยนํ้าไดทั้งๆ ที่เหล็กมีความหนาแนนมากกวานํ้า นั่นเพราะวา เมือ่ นําเหล็กมาตีแผเปนแผนบางๆ แลวทําเปนรูปทรงของเรือ เหล็กจะมีปริมาตรเพิม่ ขึน้ ทัง้ ทีม่ วลเทาเดิม ทําใหเรือเหล็ก มีความหนาแนนนอยกวานํ้า เรือจึงลอยนํ้าได การที่วัตถุสามารถลอยตัวอยู ในนํ้าได เนื่องจากวั​ัตถุนั้นมีความหนาแนนนอยกวานํ้า และนํ้าก็มีแรงดันวัตถุให ลอยขึ้นมา ซึ่งแรงนี้เรียกวา แรงลอยตัวหรือแรงพยุง จุดประสงค : เพื่อทดลองและอธิบายแรงพยุงของของเหลวที่กระทําตอวัตถุ ÍØ»¡Ã³ • • • • • • •

เครื่องชั่งสปริง ถวยยูเรกา กระบอกตวง เชือกยาวประมาณ 20 cm บีกเกอรขนาด 100 ml นํ้า วัตถุตางๆ

ÇÔ¸Õ»¯ÔºÑµÔ 1 1 1 1 1 100 2-3

อัน ใบ อัน เสน ใบ ml ชนิด

ÀÒ¾»ÃСͺ

1. ชั่งนํ้าหนักของวัตถุในอากาศ โดยใชเชือก ผูกวัตถุที่ตองการทดลอง แลวนําไปแขวน กับเครื่องชั่งสปริง อานคานํ้าหนักของวัตถุ จากเครื่องชั่งสปริง บันทึกผล 2. เทนํา้ ลงในถวยยูเรกาใหถงึ ขอบพวย แลวนํา วัตถุในขอ 1. ไปชั่งนํ้าหนักในนํ้า รองรับนํ้า ที่ลนออกมาดวยบีกเกอร อานคานํ้าหนัก จากเครือ่ งชัง่ สปริง และวัดปริมาตรนํา้ ทีล่ น ออกมาบันทึกผล 3. เปลี่ยนเปนวัตถุชนิดอื่น แลวปฏิบัติการซํ้า ตามขอ 1. และ 2. ภาพที่ 5.13 (ที่มาของภาพ : photo bank ACT.)

?

นักเรียนควรรู

10

ตรวจสอบผล (ยอจากฉบับนักเรียน 30%)

รูปทรงของเรือ นอกจากรูปทรง ของเรือจะเพิม่ ปริมาตรเพือ่ ใหมคี วาม หนาแนนนอยกวานํา้ จนสามารถลอย ไดแลว การออกแบบรูปทรงของเรือ ยังตองคํานึงถึงผลของแรงเสียดทาน จึงออกแบบใหบริเวณผิวทีส่ มั ผัสนํา้ มีความเพรียว เพือ่ ลดพืน้ ทีท่ จี่ ะเกิด แรงตาน

แรงดัน เปนแรงชนิดหนึง่ ทีผ่ ลัก หรือดันวัตถุบริเวณพืน้ ผิววัตถุ เชน แรงดันนํา้ เมือ่ วัตถุจมในของเหลว จะมีแรงดันนํา้ กระทําในทุกทิศทาง เมือ่ เราสวมถุงพลาสติกกับมือของเรา แลวจมุ ลงไปในนํา้ แรงดันนํา้ ทีก่ ระทํา ทุกทิศทางจะทําใหถงุ พลาสติกแนบ ติดกับมือของเรา เปนตน

ขยายความเขาใจ Elaborate

10

1.

2.

3.

4.

วัตถุแตละชนิดที่นํามาทดลองแตกตางกันหรือไมอยางไร นํ้าหนักวัตถุในอากาศและนํ้าหนักของวัตถุในนํ้าเทากันหรือไม อยางไร นํ้าที่ลนออกมาหรือนํ้าที่ถูกวัตถุแทนที่มีปริมาตรเทาใด นํ้าหนักของนํ้าที่ลนออกมาเทากับนํ้าหนักของวัตถุที่หายไปหรือไม อยางไร

กระตุนความสนใจ Engage

สํารวจคนหา Explore

อธิบายความรู Explain

ขยายความเขาใจ Elaborate

นักเรียนคงเคยสงสัยวา เมือ่ ออกแรงดันใหรถเคลือ่ นทีแ่ ลวเพราะเหตุใดเมือ่ เวลาผานไประยะหนึง่ รถยนตจงึ หยุด เคลื่อนที่ นั่นเปนเพราะวา แรงเสียดทานบนพื้นจะทําใหวัตถุเคลื่อนที่ชาลงและหยุดลงในที่สุด ดังนั้น แรงเสียดทานจึง เปนแรงที่ตานการเคลื่อนที่ การดันตูขนาดใหญ ไปตามพื้น ถานักเรียนออกแรงดันนอยกวาแรงเสียดทาน ตูจะไมเคลื่อนที่ ถาใชแรงดัน เทากับแรงเสียดทานตูจะเริ่มเคลื่อนที่หรือเคลื่อนที่ ไปชาๆ ดวยความเร็วคงที่ แตถาใชแรงดันมากกวาแรงเสียดทาน ตูจะเคลื่อนที่เร็วขึ้นเรื่อยๆ จุดประสงค : เพื่อทดลองและอธิบายความแตกตางระหวางแรงเสียดทานสถิตและแรงเสียดทานจลน ÇÔ¸Õ»¯ÔºÑµÔ

• ถุงทราย 500 กรัม 1 ถุง 1. ใชเครือ่ งชัง่ สปริงเกีย่ วถุงทราย 1 ถุง คอยๆ ออกแรงดึง • เครือ่ งชั่งสปริง 1 อัน ไปบนพืน้ โตะ แลวอานคาแรงดึงจากเครือ่ งชัง่ สปริง ขณะที่ถุงทรายอยูนิ่งและเริ่มเคลื่อนที่ บันทึกผล 2. ใชเครื่องชั่งสปริงเกี่ยวถุงทราย 1 ถุง ออกแรง ลากถุงทรายไปบนพื้นโตะดวยความเร็วสมํ่าเสมอ แลวอานคาแรงดึงจากเครื่องชั่งสปริง บันทึกผล

?

Evaluate

หลักฐาน แสดงผลการเรียนรู

4. แรงเสียดทาน

ÍØ»¡Ã³

ตรวจสอบผล

ÀÒ¾»ÃСͺ

ภาพที่ 5.14 (ที่มาของภาพ : photo bank ACT.)

1. คาแรงดึงจากเครื่องชั่งสปริงขณะที่ถุงทรายอยูนิ่งและเริ่มเคลื่อนที่กับขณะเคลื่อนที่ดวยความเร็วคงตัว มีความแตกตางกันหรือไม อยางไร 2. แรงเสียดทานทีเ่ กิดจากคาแรงดึงของเครือ่ งชัง่ สปริงขณะทีถ่ งุ ทรายอยูน งิ่ และเริม่ เคลือ่ นที่ เปนแรงเสียดทาน ชนิดใด มีคาแรงเสียดทานเปนอยางไร 3. แรงเสียดทานที่เกิดจากคาแรงดึงของเครื่องชั่งสปริงขณะที่ถุงทรายเคลื่อนที่ดวยความเร็วคงตัว เปนแรง เสียดทานชนิดใด มีคาแรงเสียดทานเปนอยางไร

5. ปจจัยที่มีผลตอแรงเสียดทาน แรงเสียดทานเปนแรงตานทานการเคลือ่ นทีข่ องวัตถุและมีทศิ ตรงขามกับแรงทีม่ ากระทํา ซึง่ จะเกิดขึน้ ระหวาง ผิวสัมผัสของวัตถุ 2 ชิน้ แรงเสียดทานทีเ่ กิดขึน้ จะมีคา มากหรือนอยขึน้ อยูก บั ปจจัยตางๆ ทีม่ าเกีย่ วของ โดยปจจัยทีม่ ผี ล ตอแรงเสียดทาน ไดแก นํ้าหนักของวัตถุและพื้นผิวที่สัมผัส จุดประสงค : เพื่อศึกษาและทดลองปจจัยที่มีผลตอแรงเสียดทาน

• บันทึกผลการปฏิบัติกิจกรรม พัฒนาทักษะวิทยาศาสตร 5.1 • นักเรียนสามารถบอกชนิดของ แรงที่กระทําตอวัตถุได

เกร็ดแนะครู ครูควรเสริมความรูเกี่ยวกับแรง เสียดทาน โดยอธิบายวาหาก ออกแรงดันวัตถุโดยแรงดันมากกวา แรงเสียดทาน จะทําใหแรงลัพธ ไมเปนศูนย แตจะมีขนาดเทากับ ผลตางของขนาดของแรงทั้งสอง และมีทิศไปทางทิศเดียวกับแรงดัน ซึ่งเปนไปตามกฎการเคลื่อนที่ ขอที่ 2 ของนิวตัน คือ เมื่อแรงลัพธ ที่มากระทําไมเปนศูนย วัตถุจะ เคลื่อนที่ดวยความเรง จากนั้นใหกระตุนดวยคําถามวา • หากใชแรงดันเทากับ แรงเสียดทานจะไดผลอยางไร (แนวตอบ แรงลัพธจะเปนศูนย เปนไปตามกฎการเคลือ่ นทีข่ อ ที่ 1 ของนิวตัน ทําใหวัตถุเคลื่อนที่ ดวยความเร็วคงตัว และความเรง เปนศูนย)

 ใหนักเรียนแบงกลุม กลุมละ 4 คน ชวยกันออกแบบการทดลองเกี่ยวกับปจจัยที่มีผลตอแรงเสียดทาน พรอม

ทั้งทดลอง บันทึกผล และสรุปผลการทดลอง แลวนํามาเขียนรายงานการทดลองสงครูผูสอนและนําเสนอหนาชั้นเรียน

11

คูมือครู

11

กระตุน ความสนใจ Engage

สํารวจคนหา Explore

อธิบายความรู Explain

ขยายความเขาใจ Elaborate

ตรวจสอบผล Evaluate (ยอจากฉบับนักเรียน 30%)

กระตุนความสนใจ ครูนาํ อุปกรณเกีย่ วกับหลักการ โมเมนตใหนกั เรียนไดสงั เกตลักษณะ การเคลือ่ นทีข่ องอุปกรณ จากนั้น ตั้งคําถามใหนักเรียนเกิดความสนใจ • การเคลื่อนที่ของอุปกรณเกิดใน ลักษณะใด (แนวตอบ เคลื่อนที่รอบจุดหมุน) @

5.2 âÁàÁ¹µ ¢Í§áç เมื่อเราออกแรงกระทําตอวัตถุ จะทําใหวัตถุเริ่มเคลื่อนที่ เคลื่อนที่ เร็วขึ้น เคลื่อนที่ชาลง หรือเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ ซึ่งการเคลื่อนที่ของ วัตถุนั้นอาจเปนแบบแนวตรงหรือเคลื่อนที่รอบจุดหมุน เรียกแรงที่ทําใหวัตถุ เคลื่อนที่รอบจุดหมุนวา โมเมนตของแรง หรือโมเมนต (moment) โมเมนตของแรง คือ ผลคูณระหวางขนาดของแรงกับระยะทางที่ ตั้งฉากจากจุดหมุนมาถึงแนวแรงที่กระทํา สามารถเขียนเปนสมการได ดังนี้

มุม IT

ศึกษาเพิม่ เติมเรือ่ งโมเมนตของแรง ไดจากเว็บไซต http://school.obec.co.th/ sms_dontippai/page5.htm

M M F

เมือ่

l

ภาพที่ 5.15 กระดานหกเป น อุ ป กรณ ที่ อาศั ย หลักการของโมเมนต (ที่มาของภาพ : Scicnce Matters)

µÑÇÍ‹ҧ·Õè

5.3

เกร็ดแนะครู

= Fx l แทนโมเมนตของแรง มีหนวยเปนนิวตันเมตร (Nm) แทนขนาดของแรง มีหนวยเปน นิวตัน (N) แทนระยะทางตั้งฉากจากจุดหมุนถึงแนวแรง มีหนวยเปน เมตร (m)

จากภาพ โมเมนตของแรงที่เด็กชายนั่งบนไมกระดานหกมีคาเทาใด

ครูควรใหนักเรียนเขียนแนวแรง เพื่อแสดงถึงแรงชนิดตางๆ ที่มา กระทําตอวัตถุซงึ่ ชวยในการคํานวณได

300 N

1.5 m

จาก แทนคา

M = F xl M = 300 N x 1.5 m M = 450 N m ดังนั้น โมเมนตของแรงที่เด็กชายนั่งบนไมกระดานหก มีคาเทากับ 450 นิวตัน เมตร •

•

นักเรียนควรรู โมเมนตของแรง เปนปริมาณ เวกเตอร ซึ่งมีทั้งขนาดและทิศทาง แตนิยมคิดเฉพาะขนาดของโมเมนต ประกอบกับทิศที่มีเฉพาะทวนเข็มนาฬกาหรือตามเข็มนาฬกา ซึ่งทิศ ทวนเข็มและตามเข็มดังกลาวไมใช ทิศของโมเมนตที่แทจริง

โมเมนตของแรงสามารถแบงตามทิศของการหมุน ได 2 ชนิด ดังนี้ โมเมนตทวนเข็มนาฬกา คือ ผลการหมุนของแรงที่ทําใหวัตถุ หมุนรอบจุดหมุน ในทิศทวนเข็มนาฬกา โมเมนตตามเข็มนาฬกา คือ ผลการหมุนของแรงที่ทําใหวัตถุ หมุนรอบจุดหมุน ในทิศตามเข็มนาฬกา ■

■

12

12

คูมือครู

ตอบ

EB GUIDE

http://www.aksorn.com/LC/Sci B2/M3/02

กระตุนความสนใจ Engage

สํารวจคนหา Explore

อธิบายความรู

ขยายความเขาใจ Elaborate

Explain

ตรวจสอบผล Evaluate

สํารวจคนหา ใหนกั เรียนแบงกลุม ปฏิบตั กิ จิ กรรม พัฒนาทักษะวิทยาศาสตร 5.2 ขอ 1 และ ขอ 2 (หนา 15-16) โดยใหบันทึก ผลการทดลองลงในตารางที่นักเรียน ออกแบบเอง • กรณีใดที่จะทําใหคานอยูใน ภาวะสมดุล (แนวตอบ เมือ่ ผลรวมของโมเมนต ทวนเข็มนาฬกามีคา เทากับผลรวม ของโมเมนตตามเข็มนาฬกา)

5.2.1 หลักการของโมเมนต

ถามีแรงกระทําตอวัตถุชิ้นหนึ่งหลายแรง แลวแรงกระทํานั้นทําให วัตถุอยูในสภาวะสมดุล วัตถุจะไมเคลื่อนที่และไมหมุน กลาวไดวา ผลรวม ของโมเมนตทวนเข็มนาฬกามีคา เทากับผลรวมของโมเมนตตามเข็มนาฬกา

µÑÇÍ‹ҧ·Õè

5.4

Mทวน =

Mตาม

F1 x l1 =

F2 x l2

ไมเมตรอันหนึ่งแขวนนํ้าหนักไวทางดานซาย 40 นิวตัน หางจากจุดหมุนเปนระยะ 20 เซนติเมตร และแขวนนํ้าหนัก 20 นิวตัน ไวทางดานขวา ถาไมเมตรอยูในสภาพสมดุล ระยะที่แขวนนํ้าหนัก 20 นิวตัน หางจากจุดหมุนเปนกี่เซนติเมตร I1 20 cm

F1 40 N

จาก

แทนคา

= Mตาม

F1 x l1

=

l2

=

l2

=

ใหนักเรียนรวมกันอภิปรายผล การทดลองใหไดขอสรุปที่ถูกตอง โดยครูชวยอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับ หลักการโมเมนต และภาวะสมดุล ของคาน

F2 20 N

Mทวน

40 N x 0.2 m =

อธิบายความรู

I2

F2 x l2

นักเรียนควรรู แรงกระทําตอวัตถุ เมื่อมีแรงมา กระทําที่จุดหมุน (F) คาของโมเมนต จากแรงนัน้ จะมีคา เทากับศูนย เพราะ ระยะทางเปนศูนย

20 N x l2 40 N x 0.2 m 20 N 0.4 m หรือ 40 cm

ดังนั้น ระยะที่แขวนนํ้าหนัก 20 นิวตัน หางจากจุดหมุนเทากับ 0.4 เมตร หรือ 40 เซนติเมตร

ตอบ

เกร็ดแนะครู ครูควรใหนักเรียนเขียนทิศทาง ของโมเมนตเพื่อความสะดวกในการ พิจารณาโมเมนตทวนเข็มนาฬกา และตามเข็มนาฬกา 13

คูมือครู

13

กระตุนความสนใจ Engage

สํารวจคนหา Explore

ขยายความเขาใจ

อธิบายความรู Explain

ตรวจสอบผล Evaluate

Expand

(ยอจากฉบับนักเรียน 30%)

ขยายความเขาใจ ครูใชคําถามเพื่อทบทวนการเรียน • โมเมนตของแรงคืออะไร (แนวตอบ แรงที่ทําใหวัตถุ เคลื่อนที่รอบจุดหมุน) ครูนําอุปกรณ หรือเครื่องใช ในชีวิตประจําวันที่ใชหลักการของ โมเมนตมาใหนักเรียนวิเคราะห รวมกันวาเปนคานประเภทใด และชวยผอนแรงหรือไม

5.2.2 การนําโมเมนตของแรงไปใชประโยชน

ความรูเกี่ยวกับโมเมนตของแรง ถูกนํามาใชประโยชนในดานตางๆ มากมาย โดยเฉพาะเครื่องกลประเภทคาน ซึ่งเปนเครื่องมือที่ชวยผอนแรง และอํานวยความสะดวกในการทํางาน คาน (lever) คือ เครือ่ งกลชนิดหนึง่ ทีม่ ลี กั ษณะเปนแทงยาวและแข็ง สามารถหมุนไดรอบจุดหมุนหรือจุดฟลครัม ประเภทของคานสามารถแบง ตามตําแหนงของจุดหมุน (F) แรงพยายาม (W) และแรงตานทาน (E) ได 3 ประเภท ดังนี้ 1) คานอันดับ 1 เปนคานทีม่ จี ดุ หมุนอยูร ะหวางแรงพยายามกับแรง ตานทาน จะชวยผอนแรงการทํางานเมือ่ ระยะระหวางแรงพยายามกับจุดหมุน มากกวาระยะระหวางแรงตานทานกับจุดหมุน

นักเรียนควรรู จุดฟลครัม เปนจุดรองรับนํ้าหนัก ในขณะที่งัดสิ่งใดสิ่งหนึ่งใหเคลื่อนที่ ซึ่งในการงัดสิ่งของตางๆ เราจะตอง ออกแรงมากหรือนอยนั้น ขึ้นอยูกับ ระยะทางระหวางจุดฟลครัมกับจุดที่ เราจับคาน ซึ่งถาระยะหางมากเราก็ จะออกแรงนอยลง

E W วัตถุ

W

แรงตานทาน

@

จุดหมุน

F

W

F W

ภาพที่ 5.17 ลักษณะของคานอันดับ 2 (ที่มาของภาพ : photo bank ACT.)

14

F

แรงพยายาม

E

E

จุดหมุน

ศึกษาคนควาเพิ่มเติมเกี่ยวกับประโยชนของโมเมนต ของแรงไดจาก http://www.maceducation.com/ e-knowledge/2432209100/17.html

คูมือครู

W

W

2) คานอันดับ 2 เปนคานทีม่ แี รงตานทานอยูร ะหวางจุดหมุนกับแรง พยายาม จะชวยผอนแรงในการทํางาน 3) คานอันดับ 3 เปนคานที่มีแรงพยายามอยูระหวางแรงตานทาน กับจุดหมุน จะไมชวยผอนแรงแตจะชวยอํานวยความสะดวกในการทํางาน

แรงตานทาน E

มุม IT

14

แรงพยายาม

วัตถุ

E E

E

แรงพยายาม

จุดหมุน

W ภาพที่ 5.16 ลักษณะของคานอันดับ 1 และตัวอยางอุปกรณทใี่ ชในชีวติ ประจําวัน ซึง่ ชวยผอนแรงในการทํางาน (ที่มาของภาพ : photo bank ACT.)

เกร็ดแนะครู ครูอาจใหนักเรียนยกตัวอยาง อุปกรณตางๆ ที่ใชหลักการของ คานหรือโมเมนตของแรงพรอมทั้ง ระบุประเภทของคาน เชน บานพับ หนาตาง จะมีที่จับเพื่อเปดปด หนาตางที่ปลายดานหนึ่ง เปน ลักษณะของคานอันดับที่ 2 ซึ่งชวย ใหออกแรงนอย หากผลักหนาตาง ใกลบานพับซึ่งเปนจุดหมุนจะรูสึก วาออกแรงเยอะกวา เปนตน

F

E

วัตถุ แรงตานทาน

W F

ภาพที่ 5.18 ลักษณะของคานอันดับ 3 (ที่มาของภาพ : photo bank ACT.)

กระตุนความสนใจ Engage

สํารวจคนหา Explore

อธิบายความรู Explain

กิจกรรม

พั ฒ นาทั ก ษะ วิทยาศาสตร

ใหนกั เรียนนําหลักการของโมเมนต ไปประดิษฐชิ้นงานคนละ 1 ชิ้น

5.2

โมเมนตของแรงจะเกีย่ วของกับการทํากิจกรรมตางๆ ในชีวติ ประจําวันของเราเปนอยางมาก ทัง้ การเคลือ่ นไหว ของอวัยวะบางสวนในรางกาย การใชเครื่องมือหรืออุปกรณตางๆ หลายชนิด เชน ใชคอนถอนตะปู ใชคีมคีบนํ้าแข็ง ใชรถเข็นดิน การหาบของโดยใช ไมคาน เปนตน จุดประสงค : เพื่อทดลองและวิเคราะห โมเมนตของแรง • • • • •

ไมเมตร ดินสอ เชือก ยาว 60 ซม. เครื่องชั่งสปริง ถุงทราย

ÇÔ¸Õ»¯ÔºÑµÔ 1 1 1 1 1

อัน แทง เสน อัน ถุง

NET ขอสอบ ป 52 แขวนปายอันหนึ่งเอาไวหนาราน ดวยเชือกทีม่ ลี กั ษณะเหมือนกัน 2 เสน ดังรูป (1)

ÀÒ¾»ÃСͺ

1. ใชเชือกผูกบริเวณตรงกึ่งกลางไมเมตร แลว แขวน ดังภาพ 2. ชั่งนํ้าหนักของถุงทราย 1 ถุง ดวยเครื่อง ชั่งสปริง บันทึกผล

30 cm

(2) 60 cm ปาย

ถาปายมีนํ้าหนัก 90 นิวตัน เชือก หมายเลข (1) และเชือกหมายเลข (2) รับนํ้าหนักเสนละกี่นิวตัน ตามลําดับ 1. 60.0 และ 30.0 2. 67.5 และ 22.5 3. 75.0 และ 15.0 4. 77.5 และ 12.5

3. แขวนถุงทราย 1 ถุง ที่ตําแหนงหนึ่งของ ไมเมตร ใชเครือ่ งชัง่ สปริงคลองที่ไมเมตรแลว ออกแรงดึงเครื่องชั่งสปริง ดังภาพ บันทึก คาแรงดึง นํ้าหนักถุงทราย และระยะหาง ระหวางจุดแขวนไมเมตรถึงจุดที่เครื่องชั่ง สปริงดึงไมเมตร และระหวางจุดแขวนไมเมตร ถึงจุดแขวนถุงทราย 4. ทํ า ซํ้ า ข อ 3. โดยเปลี่ ย นตํ า แหน ง ที่คลอง เครือ่ งชัง่ สปริง และตําแหนงทีแ่ ขวนถุงทราย ไป 2-3 ตําแหนง ภาพที่ 5.19 (ที่มาของภาพ : photo bank ACT.)

?

Evaluate

ตรวจสอบผล

1. โมเมนตของแรง

ÍØ»¡Ã³

ตรวจสอบผล

ขยายความเขาใจ Elaborate

1. เมื่อใดไมเมตรจึงจะอยู ในภาวะสมดุล 2. ผลคูณระหวางแรงทีว่ ดั ไดจากเครือ่ งชัง่ สปริงกับระยะทางจากแนวแรงดึงไปยังจุดทีแ่ ขวนไมเมตร และผลคูณ ระหวางนํ้าหนัก ของถุงทรายกับระยะทางจากจุดที่แขวนถุ งทรายไปยั งจุ ดที่ แขวนไม เ มตร มี ความ สัมพันธกันหรือไม อยางไร

15

(วิเคราะหคําตอบ กําหนดใหเชือกหมายเลข (1) เปน F1 M ทวน = M ตาม (90 N)(0.45 m) = F1(0.6 m) F1 = (90 N)(0.45 m) (0.6 m) = 67.5 N กําหนดใหเชือกหมายเลข (2) เปน F2 M ทวน = M ตาม F2(0.6 m) = (90 N)(0.15 m) = (90 N)(0.15 m) (0.6 m) = 22.5 N ตอบ ขอ 2.)

คูมือครู

15

กระตุนความสนใจ Engage

สํารวจคนหา Explore

ขยายความเขาใจ Elaborate

อธิบายความรู Explain

ตรวจสอบผล Evaluate

(ยอจากฉบับนักเรียน 30%)

หลักฐาน แสดงผลการเรียนรู • บันทึกผลการปฏิบัติกิจกรรม

พัฒนาทักษะวิทยาศาสตร 5.2 • ชิ้นงานที่ใชหลักการของ โมเมนต

B

B

พื้นฐานอาชีพ

ครูอาจแนะนําใหนักเรียนนํา ความรูเรื่องหลักการสมดุลของคาน ไปประยุกตในการออกแบบและ จัดทําโมบายแขวน เพื่อใชเปน เครื่องประดับตกแตงบาน และ อาจพัฒนาตอไปเรื่อยๆ จนทําเปน อาชีพเพื่อสรางรายไดอีกดวย

2. ภาวะสมดุลของคาน ถามีแรงหลายแรงมากระทําตอวัตถุชนิ้ หนึง่ แลวทําใหวตั ถุนนั้ อยู ในสภาวะสมดุล จะไดผลรวมของโมเมนตรอบ จุดใดๆ มีคาเปนศูนย หรืออาจกลาวไดวาผลรวมของโมเมนตทวนเข็มนาฬกามีคาเทากับผลรวมของโมเมนตตามเข็ม นาฬกา จุดประสงค : เพื่อศึกษาและอธิบายเกี่ยวกับภาวะสมดุลของคาน ÍØ»¡Ã³ • ไมบรรทัด • ดินสอ • ดาย • เหรียญบาท • ที่กั้นลม

ÇÔ¸Õ»¯ÔºÑµÔ 1 1 1 3 1

ÀÒ¾»ÃСͺ

อัน 1. ใหนักเรียนแบงกลุม กลุมละ 4-5 คน จัด แทง อุปกรณตามภาพ โดยผูกดินสอไวตรงกลาง หลอด ไมบรรทัด แลวนําไปวางไวบนที่กั้นลม เหรียญ 2. วางเหรียญบาท 1 เหรียญ ไวบนไมบรรทัด อัน ทางดานซายหางจากดินสอ 10 เซนติเมตร 3. วางเหรียญบาทอีก 1 เหรียญไวบนไมบรรทัด ทางดานขวา โดยใหเลื่อนเหรียญไป-มาจน กระทั่งไมบรรทัดอยู ในแนวระดับ วัดระยะ จากดินสอถึงจุดศูนยกลางของเหรียญบาทที่ วางอยูทางขวานี้ 4. ทดลองซํ้าขอ 3. แต ใหเพื่มเหรียญบาทอีก 1 เหรียญวางซอนทับบนเหรียญบาทที่อยูทาง ขวาของไมบรรทัด แลวเลื่อนเหรียญไป-มา จนกระทั่งไมบรรทัดอยู ในแนวระดับ วัดระยะ จากดินสอถึงจุดศูนยกลางของเหรียญบาททัง้ 2 เหรียญ ที่วางอยูทางขวานี้

ภาพที่ 5.20 (ที่มาของภาพ : photo bank ACT.)

5. ทดลองซํ้าจากขอ 1.-4. แตเปลี่ยนระยะที่วาง เหรียญบาทเหรียญแรก บันทึกระยะจากดินสอ ถึงจุดศูนยกลางของเหรียญบาททุกๆ เหรียญ

?

16

16

คูมือครู

1. ใหนักเรียนแตละกลุมทํารายงานการทดลองเรื่องภาวะสมดุลของคาน โดยมีรายละเอียด ดังนี้ • ชื่อการทดลอง • ปญหาในการทดลอง • สมมุติฐานในการทดลอง • วิธีปฏิบัติ • ตารางบันทึกผลการทดลอง • สรุปและอภิปรายผลการทดลอง 2. จากการทดลองนักเรียนสามารถนําความรู ไปอธิบายเหตุการณ ในชีวิตประจําวันไดอยางไร

กระตุน ความสนใจ Engage

สํารวจคนหา Explore

อธิบายความรู

ขยายความเขาใจ Elaborate

Explain

ตรวจสอบผล Evaluate

กระตุนความสนใจ ครูใชภาพการเคลื่อนที่ของวัตถุ เชน การเตะฟุตบอล รถไฟเหาะ มาหมุน ฯลฯ ใหนักเรียนไดชวยกัน วิเคราะหความแตกตางของการ เคลื่อนที่แบบตางๆ ในภาพ

5.3 ¡ÒÃà¤Å×è͹·Õè¢Í§Çѵ¶Ø ในชีวิตประจําวันแตละวันตองเกี่ยวของกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ เชน การเดินจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่ง การเลนกีฬา การคมนาคม เปนตน เมื่อสังเกตแนวการเคลื่อนที่ของวัตถุตางๆ จะพบวามีลักษณะการเคลื่อนที่ แตกตางกันออกไป ซึ่งมีทั้งการเคลื่อนที่ ในแนวตรงและการเคลื่อนที่ ใน แนวโคง

สํารวจคนหา

5.3.1 การเคลื่อนที่ ในแนวตรง

การเคลื่อนที่ ในแนวตรง เรียกอีกอยางหนึ่งวา การเคลื่อนที่ ใน หนึ่งมิติ โดยมีทั้งการเคลื่อนที่ในแนวราบและแนวดิ่ง 1) การเคลื่ อ นที่ ใ นแนวราบ เป น การเคลื่ อ นที่ ข องวั ต ถุ ไ ปใน ทิศทางที่ขนานกับพื้นโลก เชน การแขงขันวิ่งระยะทาง 4 x 100 เมตร รถยนตแลนไปในทางตรง เข็นรถเข็นในซุปเปอรมาเก็ต เปนตน 2) การเคลื่ อ นที่ ใ นแนวดิ่ ง เป น การเคลื่ อ นที่ ข องวั ต ถุ ใ นแนว ตั้งฉากกับพื้นโลก โดยมีแรงโนมถวงกระทําตอวัตถุตลอดการเคลื่อนที่ โดยการตกของวัตถุภายใตแรงโนมถวงเพียงอยางเดียวเรียกวา การตกอยาง อิสระ เชน การตกของผลไมที่หลุดจากขั้วลงสูพื้นดิน หนังสือตกจากโตะ เปนตน

ภาพที่ 5.21 การวิง่ แขงขันระยะทางตรงเปนลักษณะ การเคลื่อนที่ในแนวราบ (ที่มาของภาพ : http://ade-blog.tainan.gov.tw)

5.3.2 การเคลื่อนที่ ในแนวโคง

การเคลื่อนที่ในแนวโคง วัตถุจะมีลักษณะการเคลื่อนที่ใน 2 แนว พรอมกัน ทั้งในแนวราบและแนวดิ่ง การเคลื่อนที่ลักษณะนี้ ไดแก 1) การเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล เปนการเคลื่อนที่ในแนวโคงแบบ พาราโบลา ซึง่ เกิดจากวัตถุมกี ารเคลือ่ นที่ 2 แนวพรอมกัน คือ การเคลือ่ นที่ ในแนวราบและแนวดิ่ง ซึ่งความเร็วในแนวราบจะคงที่ตลอดการเคลื่อนที่ (เทากับความเร็วที่จุดเริ่มตน) สวนความเร็วในแนวดิ่งเนื่องจากแรงโนมถวง ของโลกจะไมคงที่เนื่องจากมีแรงโนมถวงของโลกกระทําใหเกิดความเรงใน แนวดิ่ง เชน การโยนลูกบาสเกตบอลลงหวง การยิงกระสุนปนใหญ เปนตน 2) การเคลื่อนที่แบบวงกลม เปนการเคลื่อนที่ที่มีแรงกระทําเขาสู ศูนยกลางของวงกลม เรียกวา แรงสูศูนยกลาง ซึ่งแรงตองมีขนาดพอเหมาะ กับอัตราเร็ว จึงจะทําใหวัตถุเคลื่อนที่ในแนวโคงของวงกลมได ดวยรัศมี คาหนึง่ และอัตราเร็วคาหนึง่ เทานัน้ ดังนัน้ การขับรถบนถนนโคง จึงตองระวัง การใชอัตราเร็วใหเปนไปตามที่กําหนดไวเพื่อความปลอดภัย นอกจากนี้การ เคลื่อนที่แบบวงกลมยังเปนการเคลื่อนที่ของวัตถุที่กลับมาซํา้ ทีเ่ ดิมอีกดวย เชน การเคลือ่ นทีข่ องชิงชาสวรรค รถมอเตอรไซคไตถัง เปนตน

ภาพที่ 5.22 การกระโดดสูงมีลักษณะการเคลื่อนที่ แบบโพรเจกไทล (ที่มาของภาพ : http://mi9.com/uploads/sports)

ใหนักเรียนปฏิบัติกิจกรรมโดยใช อุปกรณ ดังนี้ 1. ยางวง 2. ไมขีด 3. ไมบรรทัด วิธีทดลอง ใชยางวงยิงไมขีดออก ไปในแนวราบจากขอบโตะ โดยยืด ยางวงออก 5, 8, 11 และ 14 ซม. ตามลําดับ สังเกตลักษณะการ เคลื่อนที่และวัดระยะทางที่ไมขีด ตกลงพื้น

อธิบายความรู ครูและนักเรียนรวมกันอภิปราย และสรุปผลการทดลอง

นักเรียนควรรู ภาพที่ 5.23 การเลี้ยวรถยนตบนถนนโคง ควรใช อัตราเร็วตามที่กําหนด เพื่อใหรถยนตสามารถ เคลื่อนที่ในแนวโคงได (ที่มาของภาพ : http://www.carlink24.com)

17

แรงสูศูนยกลาง คือ แรงที่กระทํา ตอวัตถุในขณะทีว่ ตั ถุนนั้ เคลือ่ นทีเ่ ปน วงกลม แรงนี้มีทิศเขาสูจุดศูนยกลาง และมีคาขึ้นอยูกับมวลของวัตถุ อัตราเร็วในการเคลือ่ นที่ และระยะหาง ระหวางวัตถุกับจุดศูนยกลาง @

@

มุม IT

ศึกษาเพิ่มเติมเรื่องการเคลื่อนที่ของวัตถุไดจาก http://www.thaigoodview.com/library/ contest2551/science04/109/unt12/un12.html

มุม IT

ศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับพาราโบลา ไดจากเว็บไซตของโรงเรียนสอน คณิตศาสตร math house http://www.mathhousetutor.com/ private_folder/logic/secondary/33_secondary.pdf คูมือครู 17

กระตุนความสนใจ Engage

สํารวจคนหา Explore

อธิบายความรู Explain

ขยายความเขาใจ ตรวจสอบผล

ตรวจสอบผล ครูนําภาพการเคลื่อนที่ของวัตถุทั้ง แนวตรงและแนวโคงมาใหนักเรียน สังเกตและอธิบายการเคลื่อนที่ของ วัตถุ

Evaluate

(ยอจากฉบับนักเรียน 30%)

ขยายความเขาใจ ใหนักเรียนปฏิบัติกิจกรรมพัฒนา ทักษะวิทยาศาสตร 5.3 โดยครูอาจ หาภาพเกี่ยวกับการเคลื่อนที่แบบ ตางๆ มาชวยอธิบาย

Expand

กิจกรรม

พั ฒ นาทั ก ษะ วิทยาศาสตร

5.3

ลักษณะการเคลื่อนที่ เมื่อสังเกตแนวการเคลื่อนที่ของสิ่งตางๆ รอบตัว จะพบวามีลักษณะการเคลื่อนที่แตกตางกัน ใหนักเรียน พิจารณาการเคลื่อนที่แบบตางๆ ดังภาพ จําแนกภาพออกเปนกลุมพรอมทั้งอธิบายลักษณะการเคลื่อนที่ของแตละภาพ จุดประสงค : เพื่อสังเกตและอธิบายการเคลื่อนที่ของวัตถุที่เปนแนวตรงและแนวโคง

หลักฐาน แสดงผลการเรียนรู • บันทึกผลการปฏิบัติกิจกรรม

พัฒนาทักษะวิทยาศาสตร 5.3 • นักเรียนสามารถสังเกตและ บอกลักษณะการเคลื่อนที่ของ วัตถุได

ภาพที่ 5.24 (ที่มาของภาพ : photo bank ACT.)

ภาพที่ 5.25 (ที่มาของภาพ : http://0.tqn.com/d/ ภาพที่ 5.26 (ที่มาของภาพ : http://image.ohozaa. com) diving)

ภาพที่ 5.27 (ที่มาของภาพ : http://www.phuphiphat.com)

ภาพที่ 5.28 (ทีม่ าของภาพ : http://www.chomthai. com)

?

18

18

คูมือครู

ภาพที่ 5.29 (ที่มาของภาพ : http://www.autospinn.com)

1. นักเรียนใชเกณฑ ใดในการจําแนกภาพออกเปนกลุม 2. นักเรียนคิดวามีลักษณะการเคลื่อนที่แบบอื่นที่นอกเหนือจากที่นักเรียนใชเปนเกณฑอีกหรือไม ถามีเปน ลักษณะการเคลื่อนที่แบบใด

กระตุน ความสนใจ Engage

สํารวจคนหา Explore

อธิบายความรู

ขยายความเขาใจ ตรวจสอบผล

Explain

Expand

Evaluate

กระตุนความสนใจ ครูทบทวนความรูเดิมในเรื่องแรง ที่เคยเรียนผานมาในชั่วโมงที่แลว ผูใ หนกั เรียนแตละคนเขียนกิจกรรม ของตนเองตั้งแตเดินทางจากบาน มาถึงโรงเรียนวามีกิจกรรมใดบาง ที่ทําใหเกิดงาน (ครูควรใหนักเรียน เขียนลงไปในสมุดอยางนอยคนละ 5 กิจกรรม)

5.4 §Ò¹áÅоÅѧ§Ò¹ ในชีวติ ประจําวันของเรามีการทํากิจกรรมตางๆ มากมาย ทัง้ กิจกรรม ที่ตองใชกลามเนื้อและไมตองใชกลามเนื้อ เชน ทําความสะอาดบาน นั่งอานหนังสือ เปนตน ซึ่งในความหมายทั่วๆ ไป การทํากิจกรรมเหลานี้ จะถือวาเปนการทํางาน แตในทางวิทยาศาสตรการเกิดงานจะตองพิจารณา แรงที่มากระทําตอวัตถุและแนวการเคลื่อนที่ของวัตถุดวย

5.4.1 งาน

งาน (work) ผลคูณระหวางแรงในทิศการเคลื่อนที่กับระยะทาง ที่เคลื่อนที่ เปนปริมาณสเกลาร ซึ่งสามารถคํานวณหางานไดจากสมการ ตอไปนี้ เมือ่

W W F

= F xs แทนงาน มีหนวยเปนนิวตันเมตร หรือจูล (Nm หรือ J) แทนแรง มีหนวยเปนนิวตัน (N) แทนระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกับแนวแรง มีหนวยเปนเมตร (m)

s

5.5

ระยะทาง

ภาพที่ 5.31 การเดินถือกลองแลวเดินไปในแนวราบ ไมเกิดงาน เนื่องจากแนวแรงตั้งฉากกับระยะทาง (ที่มาของภาพ : Physics Insights)

เมือ่ ออกแรง 60 นิวตัน ผลักตูห นังสือใหเคลือ่ นทีไ่ ประยะทาง 10 เมตร งานทีเ่ กิดขึน้ มีคาเทาใด W = F xs W = 60 N x 10 m W = 600 J ดังนั้น งานที่เกิดขึ้นจากการผลักตูหนังสือใหเคลื่อนที่ มีคาเทากับ 600 จูล

อธิบายความรู ครูสรุปกิจกรรมและอภิปรายผล เพื่อใหไดขอสรุปรวมกัน

ขยายความเขาใจ

จาก

ครูอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่อง งาน โดยการยกตัวอยางประกอบที่ หลากหลาย และใหนักเรียนรวมกัน แสดงความคิดเห็น

ตอบ 19

NET ขอสอบ ป 51 ผลักวัตถุดว ยแรง 3 นิวตัน ในแนวขนานกับพืน้ ทําใหวตั ถุ เคลือ่ นทีไ่ ปบนพืน้ ราบเปนระยะทาง 12 เมตร จะเกิดงาน เนื่องจากการผลักวัตถุเทาใด 1. 4 นิวตัน - เมตร 2. 9 นิวตัน - เมตร 3. 15 นิวตัน - เมตร 4. 36 นิวตัน - เมตร

สํารวจคนหา ให นั ก เรี ย นถื อ กระเป า เดิ น ไปมา ในห อ งเรี ย น (ครู อ าจจะให ตั ว แทน อาสาออกมาสาธิต) จากนั้นใหนักเรียนทุกคนยืนขึ้น แลวยกเกาอี้ขึ้นวางบนโตะ • การกระทําทั้ง 2 กิจกรรมนี้ ทําใหเกิดงานหรือไม (แนวตอบ การถือกระเปาแลวเดิน ไปมานั้นไมเกิดงาน สวนการยก เกาอี้ขึ้นวางบนโตะนั้นเกิดงาน)

แรง

งาน 1 จูล คือ งานที่เกิดจากแรง 1 นิวตัน กระทําใหวัตถุเคลื่อนที่ ไปในระยะทาง 1 เมตร ตามทิศทางของแรงที่กระทํา กรณีงานมีคาเปนศูนย แสดงวาไมเกิดงาน ซึ่งจะเกิดขึ้นก็ตอเมื่อ • แรงที่กระทําตอวัตถุมีคาเปนศูนย • ระยะทางมีคาเปนศูนย • แนวแรงตั้งฉากกับระยะทาง µÑÇÍ‹ҧ·Õè

ภาพที่ 5.30 การหิ้วถังนํ้าขึ้นบันไดมีงานเกิดขึ้น เนื่องจากมีแรงกระทําตอถังนํ้า และมีการเคลื่อนที่ (ที่มาของภาพ : Scicnce Matters)

(วิเคราะหคําตอบ W = Fxs = (3 N)(12 m) = 36 N.m หรือ 36 จูล ตอบ ขอ 4.)

ตรวจสอบผล ครูนํารูปภาพเกี่ยวกับกิจกรรม ในชีวิตประจําวัน เพื่อใหนักเรียน วิเคราะหวา กิจกรรมแบบใดบางที่ ทําใหเกิดงาน

คูมือครู

19

กระตุน ความสนใจ สํารวจคนหา

อธิบายความรู ขยายความเขาใจ

Explore

Engage

Explain

Expand

ตรวจสอบผล Evaluate (ยอจากฉบับนักเรียน 30%)

กระตุนความสนใจ ครูอธิปรายถึงการเลนไมลื่น จากนั้นใหนักเรียนทําไมลื่นจําลอง จากแผนกระดานหรือกระดาษแข็ง และใชวัสดุตางๆ แทนผูเลน แลว ปลอยวัสดุลื่นลงมา ณ ตําแหนง ความสูงตางๆ กัน

5.4.2 กําลัง

กําลัง (power) คือ ปริมาณทีบ่ อกถึงความสามารถในการทํางานได ตอหนึ่งหนวยเวลา ซึ่งเขียนเปนสมการได ดังนี้ เมือ่

สํารวจคนหา ใหนักเรียนแตละคนศึกษาเรื่อง พลังงาน จากหนังสือ หนา 20 - 21 โดยครูเนนยํ้าวาใหสรุปสาระสําคัญ

µÑÇÍ‹ҧ·Õè

5.6

อธิบายความรู สุมนักเรียน 2 - 3 คน ออกมาสรุป สาระสําคัญเรื่องพลังงาน โดยครูและ นักเรียนคนอื่นๆ รวมกันเสนอแนะ

ดังนั้น เครื่องจักรเครื่องนี้มีกําลังเทากับ 200 วัตต

5.4.3 พลังงาน

ครูและนักเรียนรวมเลาเรือ่ งพลังงาน ตามประสบการณ เชน การขีจ่ กั รยาน การนั่งรถ การนั่งเรือ ซึ่งถือเปนการ เปลี่ยนรูปพลังงาน µÑÇÍ‹ҧ

นักเรียนควรรู

20

คูมือครู

=

เครื่องจักรเครื่องหนึ่งทํางานได 2,000 จูล ในเวลา 10 วินาที กําลังของเครื่องจักร เครื่องนี้มีคาเทาใด จาก P = Wt แทนคา P = 2,000 J 10 s P = 200 Watt

ขยายความเขาใจ

พลังงานศักยโนมถวง (Ep) ซึ่งเปน ผลของมวลที่ถูกแรงโนมถวงของโลก กระทํา สามารถคํานวณไดจาก Ep = mgh เมื่อ Ep คือ พลังงานศักยโนมถวง (จูล) m คือ มวลของวัตถุ (กิโลกรัม) h คือ ความสูงของวัตถุถึง พื้นโลกหรือระดับ อางอิง (เมตร)

W t P แทนกําลัง มีหนวยเปนจูลตอวินาที หรือวัตต (J/s หรือ Watt) W แทนงาน มีหนวยเปนจูล (J) t แทนเวลา มีหนวยเปนวินาที (s) P

ภาพที่ 5.32 นํ้าที่กักเก็บไวในเขื่อนมีพลังงานศักย โนมถวงสะสมอยู (ทีม่ าของภาพ : http://www.smartdestinations.com)

20

ตอบ

พลังงาน (energy) คือ ความสามารถในการทํางานไดของวัตถุหรือ สสารตางๆ พลังงานไมสามารถสรางขึ้นมาใหมได แตสามารถเปลี่ยนรูปได ซึ่งมีหลายรูปแบบ เชน พลังงานไฟฟา พลังงานความรอน พลังงานเคมี เปนตน สําหรับพลังงานที่จะศึกษาในระดับชั้นนี้ เปนพลังงานที่มีอยูในวัตถุ ทุกชนิด ไดแก พลังงานกล ซึ่งแบงออกเปน 2 ประเภท ดังนี้ 1) พลังงานศักย (potential energy) หมายถึง พลังงานที่สะสมอยู ในวัตถุและพรอมที่จะทํางาน แบงออกเปน 2 ชนิด ดังนี้ 1. พลังงานศักย โนมถวง (gravitational potential energy) เปนพลังงานสะสมอยูในวัตถุที่อยูสูงจากพื้นโลกขึ้นไป เชน กอนหินที่อยูบน หนาผา ผลไมที่อยูบนตน การกักเก็บนํ้าในอางเก็บนํ้าเหนือเขื่อน เปนตน ทั้งนี้ถาวัตถุอยูสูงจากพื้นดินมากจะมีพลังงานศักย โนมถวงมากกวาวัตถุที่ อยูในระดับตํ่ากวา กรณีวัตถุอยูที่ระดับความสูงเทากัน วัตถุที่มีมวลมากจะมี พลังงานศักยโนมถวงมากกวาวัตถุที่มีมวลนอย

กระตุน ความสนใจ Engage

สํารวจคนหา Explore

อธิบายความรู

ขยายความเขาใจ

Explain

Expand

ตรวจสอบผล Evaluate

กระตุนความสนใจ 2. พลังงานศักยยดื หยุน (elastic potential energy) เปนพลังงาน ทีส่ ะสมอยูในวัตถุทยี่ ดื หยุน ได ซึง่ เมือ่ ไดรบั แรงกระทําจะยืดออกและสามารถ กลับสูสภาพเดิมได เชน สปริง ของเลนไขลาน หนังสติ๊ก คันธนู เปนตน 2) พลังงานจลน (kinetic energy) หมายถึง พลังงานที่เกิดกับวัตถุ ที่กําลังเคลื่อนที่ เชน รถกําลังแลน การไหลของกระแสนํ้า กอนหินตกจาก หนาผา พัดลมหมุน นกกําลังบิน เปนตน วัตถุที่เคลื่อนที่ดวยอัตราเร็วสูง จะมีพลังงานจลนมากกวาวัตถุที่เคลื่อนที่ดวยอัตราเร็วตํ่า ในกรณีที่วัตถุ เคลื่อนที่ดวยอัตราเร็วเทากัน วัตถุที่มีมวลมากจะมีพลังงานจลนมากกวา วัตถุที่มีมวลนอย พลังงานศักยโนมถวงของวัตถุจะมีคาสูงสุด เมื่อวัตถุหยุดนิ่งและอยู ตําแหนงที่สูงสุด แตเมื่อวัตถุเริ่มเคลื่อนที่พลังงานศักยโนมถวงจะมีคาลดลง เนื่องจากพลังงานศักยโนมถวงเปลี่ยนไปเปนพลังงานจลน และขณะที่วัตถุ เคลื่อนที่มาอยูในตําแหนงตํ่าสุด พลังงานจลนจะมีคาสูงสุด พลังงานศักย โนมถวงจะมีคาเทากับศูนย โดยพลังงานศักยโนมถวงไมไดสูญหายแตมีการ เปลี่ยนรูปพลังงานเกิดขึ้น ซึ่งเปนไปตามกฎการอนุรักษพลังงาน

ครูนําสปริงขนาดตางๆ มาให นักเรียนสังเกต

สํารวจคนหา ภาพที่ 5.33 นกทีบ่ นิ ดวยความเร็วสูงจะมีพลังงาน จลนมาก (ที่มาของภาพ : http://flywithmeproductions.com)

อธิบายความรู ใหนักเรียนอธิบายถึงความสัมพันธ ระหวางแรงที่ใชในการยืดสปริงกับ ระยะที่สปริงยืดออก ซึ่งครูอธิบาย เพิ่มเติมวา เมื่อใชแรงดึงมาก ระยะ ที่สปริงยืดออกก็จะมาก จึงสรุปไดวา ระยะทางที่สปริงยืดออกแปรผันตรง กับขนาดของแรงดึง

5.4.4 กฎการอนุรักษพลังงาน

กฎการอนุ รั ก ษ พ ลั ง งาน (law of conservation of energy) กลาววา “พลังงานเปนสิ่งที่ไมสามารถสรางขึ้นใหมและไมสามารถทําให สูญหายหรือทําลายได แตจะเกิดการเปลีย่ นรูปพลังงานจากรูปหนึง่ ไปเปนอีก รูปหนึ่ง” ซึ่งในชีวิตประจําวันเราสามารถนําความรูเกี่ยวกับกฎการอนุรักษ พลังงานไปใชประโยชนมากมาย ซึง่ นักเรียนจะไดศกึ ษาจากตัวอยาง ตอไปนี้ 1. การเปลีย่ นพลังงานศักยโนมถวงเปนพลังงานจลน ตัวอยางเชน นํ้าที่เก็บกักไวในเขื่อน จะมีพลังงานศักย โนมถวงสะสมอยู เมื่อปลอยให นํ้าไหลจากเขื่อนไปหมุนกังหันจะมีการเปลี่ยนแปลงพลังงานศักย ไปเปน พลังงานจลนเพื่อนําไปผลิตกระแสไฟฟา 2. การเปลี่ ย นพลั ง งานแสงไปเป น พลั ง งานเคมี ตั ว อย า งเช น กระบวนการสังเคราะหดวยแสงของพืช ซึ่งเปลี่ยนพลังงานแสงเปนพลังงาน เคมีในรูปสารอาหาร แลวเก็บสะสมไวในเนื้อเยื่อ 3. การเปลี่ยนพลังงานเคมีเปนพลังงานความรอน ตัวอยางเชน การเผาไหมเชือ้ เพลิงทีม่ พี ลังงานเคมีสะสมอยู จะไดพลังงานความรอนเกิดขึน้ 4. การเปลี่ยนพลังงานไฟฟาเปนพลังงานความรอน ตัวอยางเชน เตารีดที่มีขดลวดนิโครมเปนสวนประกอบ เมื่อไดรับกระแสไฟฟาจะทําใหมี พลังงานความรอนเกิดขึ้น

http://www.aksorn.com/LC/Sci B2/M3/03

ใหนักเรียนรวมกันคิดวางแผนวิธี ยืดสปริง โดยใหปลายสปริงดานหนึ่ง ยึดอยูกับที่ แลวสังเกตตําแหนงของ ปลายสปริงดานที่เปนอิสระ

ขยายความเขาใจ ครูนํานักเรียนรวมกันอภิปรายวา งานที่เกิดขึ้นจากแรงดึงนั้นจะเพิ่ม พลังงานศักยยืดหยุน ซึ่งเมื่อพลังงาน ศักยยืดหยุนยิ่งมีคามาก วัตถุที่ติด อยูกับสปริงก็ยิ่งจะเคลื่อนที่ไปไดไกล โดยครูยกตัวอยางใหเห็นไดชัด เชน ตุกตาที่ติดอยูกับสปริง ภาพที่ 5.34 กอนหินที่ตกจากหนาผามีการเปลี่ยน แปลงพลังงานจากพลังงานศักย โนมถวงไปเปน พลังงานจลน (ที่มาของภาพ : http://www.af.mil/shared/media)

EB GUIDE

21

@

มุม IT

ศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับกฎการ อนุรักษพลังงานไดจากเว็บไซตของ ภาควิชาฟสิกส คณะวิทยาศาสตร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล http://www.rumutphysics.com/ CHARUD/specialnews/5/conservation-of-energy/energy1.htm

คูมือครู

21

กระตุนความสนใจ Engage

สํารวจคนหา Explore

อธิบายความรู Explain

ขยายความเขาใจ Elaborate

กิจกรรม

ใหนักเรียนปฏิบัติกิจกรรมพัฒนา ทักษะวิทยาศาตร 5.4

ครูอาจนําภาพกิจกรรมตางๆ ที่ นอกเหนือจากในหนังสือเรียน มา ทดสอบนักเรียนเพื่อใหเกิดความ หลากหลาย

NET ขอสอบ ป 52 ปลอยวัตถุที่มีนํ้าหนัก 10 นิวตัน จากที่สูง 2 เมตร เหนือผิวดิน เมื่อ วัตถุกระทบพื้น งานที่เกิดเนื่องจาก แรงโนมถวงมีคาเทาใด 1. 5 จูล 2. 10 จูล 3. 15 จูล 4. 20 จูล (วิเคราะหคําตอบ W = Fxs = (10 N)(2 m) = 20 N.m หรือ 20 จูล ตอบ ขอ 4.)

พั ฒ นาทั ก ษะ วิทยาศาสตร

งานที่เกิดขึ้นในชีวิตประจําวันที่เราคุนเคยโดยทั่วไป จะหมายถึงการประกอบอาชีพหรือทํากิจกรรมตางๆ เชน การคาขาย การเลนกีฬา การทําความสะอาด เปนตน แต ในทางวิทยาศาสตรงานจะมีความสัมพันธกับแรง ระยะทาง และทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุ ใหนักเรียนพิจารณาแผนภาพดานลางทั​ั้ง 6 ภาพ แลวบอกวาภาพใดบางที่เกิดงานและภาพใดบางที่ไมเกิดงาน พรอมใหเหตุผลประกอบ จุดประสงค : เพื่อศึกษาและอธิบายการเกิดงาน

ภาพที่ 5.35 (ที่มาของภาพ : http://www.af.mil/ shared/media)

ภาพที่ 5.36 (ที่มาของภาพ : http://blog.seattle times.nwsource.com/olympics)

ภาพที่ 5.37 (ที่มาของภาพ : http://something fortheeyes.files.wordpress.com)

ภาพที่ 5.38 (ที่มาของภาพ : http://www.used cranes.net)

ภาพที่ 5.39 (ที่มาของภาพ :http://www.lodige. co.uk)

ภาพที่ 5.40 (ทีม่ าของภาพ : http://pic2.nipic.com)

22

คูมือครู

5.4

1. งาน

?

22

Evaluate

(ยอจากฉบับนักเรียน 30%)

ตรวจสอบผล

เกร็ดแนะครู

ตรวจสอบผล

1. การเกิดงานมีความสัมพันธกับแรง ระยะทาง และทิศทางการเคลื่อนที่อยางไร 2. กรณี ใดบางที่ ไมทําใหเกิดงาน ใหยกตัวอยางประกอบการอธิบาย

กระตุนความสนใจ

สํารวจคนหา

Engage

Explore

อธิบายความรู Explain

ตรวจสอบผล

ขยายความเขาใจ Elaborate

Evaluate

หลักฐาน แสดงผลการเรียนรู • บันทึกผลการปฏิบัติกิจกรรม

2. พลังงาน วัตถุทุกชนิดจะมีพลังงานสะสมอยู ซึ่งพลังงานจะแบงออกเปนพลังงานศักยและพลังงานจลน โดยพลังงาน ทั้งสองนี้อาจจะอยู ในรูปของพลังงานตางๆ เชน พลังงานเคมี พลังงานไฟฟา พลังงานความรอน เปนตน พลังงาน เหลานี้จะไมมีการสูญหายหรือถูกทําลาย แตจะมีการเปลี่ยนรูปพลังงานจากรูปหนึ่งไปเปนอีกรูปหนึ่ง ใหนักเรียนพิจารณาภาพขางลางแลวบอกวาในแตละภาพมีพลังงานใดเกิดขึ้นบาง พรอมใหเหตุผลประกอบ จุดประสงค : เพื่อศึกษาและอธิบายพลังงานในรูปตางๆ

ภาพที่ 5.41 (ที่มาของภาพ : http://www.lakshya world.com)

ภาพที่ 5.42 (ที่มาของภาพ : http://naomiestment. files.wordpress.com)

พัฒนาทักษะวิทยาศาสตร 5.4 • นักเรียนสามารถจําแนก กิจกรรมที่ทําใหเกิดงาน และ ไมเกิดงานได • นักเรียนสามารถอธิบายเกี่ยวกับ พลังงานได

NET ขอสอบ ป 51 ปลอยวัตถุออกจากตําแหนงที่ 1 ใหตกลงในหลุมผานตําแหนงที่ 2,3 และ 4 ตามลําดับ ดังภาพ ณ ตําแหนง ใดที่วัตถุมีพลังงานศักยสูงที่สุด

ภาพที่ 5.43 (ที่มาของภาพ : Physics Insights)

วัตถุ

1

พื้นดินปากหลุม

2

3 4

ภาพที่ 5.44 (ทีม่ าของภาพ : http://www.irishviews. com/wind-turbines.html)

?

ภาพที่ 5.45 (ที่มาของภาพ : http://images.quick blogcast.com)

ภาพที่ 5.46 (ที่มาของภาพ : http://www.kamran web.com)

1. พลังงานศักย โนมถวงและพลังงานจลนจะมีคามากหรือนอยขึ้นอยูกับสิ่งใดบาง 2. เราสามารถนํากฎการอนุรักษพลังงานไปใชประโยชน ไดอยางไรบาง

1. ตําแหนงที่ 1 2. ตําแหนงที่ 2 3. ตําแหนงที่ 3 4. ตําแหนงที่ 4 (วิเคราะหคําตอบ วัตถุที่อยูสูงจาก พืน้ ดินมากจะมีพลังงานศักยโนมถวงมากกวาวัตถุที่อยูใกล พื้นดิน และในกรณีที่วัตถุอยูใน ความสูงระดับเดียวกัน วัตถุที่มี มวลมากก็จะมีพลังงานศักยโนมถวงมากกวาวัตถุที่มีมวลนอย ตอบ ขอ 1.)

23

บูรณาการสูอาเซียน อาเซียนมีแผนปฏิบัติการความรวมมือดานพลังงานมาแลวรวม 2 ฉบับ คือ ASEAN Plan of Action for Energy Cooperation หรือ APAEC ป 2542-2552 มีวัตถุประสงคหลักในการสงเสริมความมั่นคงและความยั่งยืนในการจัดหาพลังงาน มีการใชทรัพยากรพลังงานอยาง มีประสิทธิภาพ ปจจุบันไทยเปนประธานยกราง APAEC ป 2553-2558 โดยมีวัตถุประสงคหลักเพื่อสงเสริมความมั่นคงทางพลังงานและการ พัฒนาที่ยั่งของอาเซียนทั้งนี้เพื่อสนับสนุนการเปนประชาคมเศรษฐกิจอาเซียนในป 2558 คูมือครู

23

กระตุนความสนใจ Engage

สํารวจคนหา Explore

อธิบายความรู Explain

ขยายความเขาใจ Elaborate

ตรวจสอบผล Evaluate

(ยอจากฉบับนักเรียน 30%)

ตรวจสอบผล

กิ จ กรรม สรางสรรคพัฒนา

ใหนักเรียนปฏิบัติกิจกรรม สรางสรรคพัฒนา ประจํา หนวยการเรียนรูที่ 5

ประจําหนวยการเรียนรูที่

5

1. แรงและการเคลื่อนที่

เกร็ดแนะครู ครูอาจใหนักเรียนศึกษาเรื่องแรง และการเคลื่อนที่ โดยใชสื่อจาก โครงการจัดทําเนื้อหาระบบ e-learning ของการศึกษาทางไกล ผานดาวเทียม เว็บไซต http://edltv. thai.net/index.php?mod=Cou rses&ffifiile=showcontent&cid=1 9&sid=104

มนุษยดํารงชีวิตอยู ในโลกโดยมีความเกี่ยวของกับแรงและการเคลื่อนที่ทั้งสิ้น วัตถุที่เรามองเห็นวาอยูนิ่ง ก็อยูภายใตแรงที่มากระทํากับวัตถุ คือ มีแรงโนมถวงของโลกมากระทําตอวัตถุ สวนวัตถุที่เคลื่อนที่จะมีแรงตั้งแตสอง แรงขึ้นไปมากระทํากับวัตถุ การศึกษาเรื่องราวหรือกฎเกณฑของแรงและการเคลื่อนที่ จึงเปนประโยชนอยางยิ่งเพราะ จะทําใหเราเขาใจสิ่งแวดลอมรอบตัวทั้งที่อยูนิ่งและเคลื่อนที่ และสามารถนํามาประยุกต ใช ในชีวิตประจําวันได ใหนกั เรียนพิจารณาภาพขางลางแลวบอกชือ่ แรงทัง้ หมดทีม่ ากระทําตอวัตถุในภาพ พรอมทัง้ อธิบายการเคลือ่ นที่ ของวัตถุที่เปนผลมาจากการกระทําของแรงชนิดตางๆ จุดประสงค : เพื่อศึกษาแรงที่กระทําตอวัตถุและนําความรู ไปใชประโยชน

24

24

คูมือครู

ภาพที่ 5.47 (ทีม่ าของภาพ : http://www2.aes. ac.in)

ภาพที่ 5.48 (ที่มาของภาพ : http://www. deshow.net)

ภาพที่ 5.49 (ที่มาของภาพ : http://lh5.ggpht. com)

ภาพที่ 5.50 (ที่มาของภาพ : http://ovm21. igetweb.com)

กระตุนความสนใจ Engage

อธิบายความรู Explain

สํารวจคนหา Explore

ขยายความเขาใจ Elaborate

ตรวจสอบผล Evaluate

เกร็ดแนะครู 2. งานและพลังงาน เมือ่ มีแรงมากระทําตอวัตถุ แลวทําใหวตั ถุเกิดการเคลือ่ นที่ไปตามแนวแรงทีม่ ากระทํานัน้ จะทําใหมงี านเกิดขึน้ และวัตถุทมี่ กี ารทํางานจะมีพลังงานสะสมอยู ซึง่ อาจจะสะสมอยู ในรูปของพลังงานศักยหรือพลังงานจลน โดยวัตถุทกี่ าํ ลัง เคลื่อนที่ จะมีพลังงานจลนสะสมอยู เชน ตุกตาที่ไขลานจนเต็ม จะมีพลังงานศักยสะสมอยู แตเมื่อปลอยใหตุกตาคลาย ลานที่ไขไว ตุกตาจะเคลื่อนที่ ซึ่งจะมีพลังงานจลนเกิดขึ้น จุดประสงค : เพื่อศึกษาการเกิดงานและพลังงานของวัตถุ ÇÑÊ´ØÍØ»¡Ã³

ÇÔ¸Õ¡Òû¯ÔºÑµÔ

• หลอดดาย 1 อัน • ยางวง 1 เสน ที่มี เสนผานศูนยกลาง เทาๆ กับ หรือสั้นกวา ความยาวของหลอด ดายเล็กนอย • ไมเสียบลูกชิ้น

1. นําไมเสียบลูกชิ้นมาตัดแบงเปน 2 สวน โดย ใหสวนที่หนึ่งยาวประมาณ 2 ซม.

ครูอาจใหนักเรียนศึกษาเรื่องงาน และพลังงาน โดยใชสอื่ จากโครงการ จัดทําเนื้อหาระบบ e-learning ของ การศึกษาทางไกลผานดาวเทียม เว็บไซต http://edltv.thai.net/ index.php?mod=Courses&ffiifile=sh owcontent&cid=20&sid=104

ÀÒ¾»ÃСͺ

2. นํายางวง 1 เสนคลองรัดไมเสียบลูกชิ้นสวน ที่ยาว 2 ซม. ไว พรอมกับนําปลายอีกดาน ของยางวง สอดเขาไปในรูของหลอดดาย ดันจนไปโผลอีกดานหนึ่ง แลวดึงสวนที่โผล จนทําให ไมเสียบลูกชิ้นคํ้าติดกับปลายของ หลอดดาย 3. สอดไมเสียบลูกชิ้นอีกสวนหนึ่งจากขอ 1. เขากับปลายของยางวงที่โผลมาอีกดานของ หลอดดาย 4. นําวงลอหลอดดายที่สรางเสร็จแลวนั้นมา แขงขันกัน โดยใชมอื หนึง่ จับที่ไมเสียบลูกชิน้ สวนอีกมือหนึ่งหมุนหลอดดายไปในทิศทาง เดียวกันใหมากที่สุด แลววางลงบนพื้นที่ เรียบ ซึ่งยางจะคลายเกลียวทําใหลอของ หลอดดายหมุนวิ่งไปได

ภาพที่ 5.51 (ที่มาของภาพ : photo bank ACT.)

 1. การเคลื่อนที่ของวงลอหลอดดายเกี่ยวของกับการเกิดงานและพลังงานอยางไร

2. วงลอหลอดดายมีหลักการทํางานอยางไร 3. พลังงานที่เกิดขึ้นของวงลอหลอดดายขณะหยุดนิ่งและขณะเคลื่อนที่ มีพลังงานใดบาง 4. พลังงานทีเ่ กิดขึ้นเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงพลังงาน สามารถเขียนเปนแผนภาพไดอยางไร

25

คูมือครู

25

กระตุนความสนใจ Engage

สํารวจคนหา Explore

อธิบายความรู Explain

• •

•

• •

เกร็ดแนะครู ครูควรใหนักเรียนอานสรุปทบทวน ประจําหนวยการเรียนรูที่ 5 เพื่อได ทบทวนเนื้อหาทั้งหมดที่เรียนมา

ประจําหนวยการเรียนรูที่

คูมือครู

5

ความเรง (a) เปนการเปลี่ยนแปลงความเร็วของวัตถุในหนึ่งหนวยเวลา กฎของความเรง เมื่อมีแรงลัพธที่ไมเปนศูนยมากระทําตอวัตถุ จะทําใหวัตถุเคลื่อนที่ดวยความเรงใน ทิศเดียวกับแรงลัพธ ■ แรงกิริยา เปนแรงที่มากระทําตอวัตถุ เชน แรงที่ฝามือตบลงบนโตะ ■ แรงปฏิกิริยา เปนแรงที่วัตถุตอบโตตอแรงที่มากระทํา เชน แรงที่ผิวโตะกระทําตอฝามือ ■ แรงกิริยาและแรงปฏิกิริยา (F ) จะเกิดขึ้นพรอมกันเสมอ มีขนาดเทากัน มีทิศทางตรงกันขาม และ B กระทําตอวัตถุคนละชิ้น ■ แรงพยุงของของเหลว เปนแรงที่ของเหลวพยุงวัตถุไวเมื่อวัตถุนั้นอยูในของเหลว ซึ่งมี 3 ลักษณะ คือ วัตถุลอยอยูในของเหลว วัตถุลอยปริ่มผิวของของเหลว และวัตถุจมอยูในของเหลว ■ หลักของอารคิมีดิส เมื่อหยอนวัตถุลงไปในนํ้า ปริมาตรนํ้าที่ลนออกมาจะเทากับปริมาตรของกอนวัตถุ ที่เขาไปแทนที่นํ้า ■ แรงเสียดทาน (f) เกิดขึ้นระหวางผิวสัมผัสของวัตถุ 2 ชิ้นที่สัมผัสกัน มีทิศตรงขามกับแรงที่มากระทํา ซึ่งจะมีคามากหรือนอยขึ้นอยูกับนํ้าหนักของวัตถุและลักษณะพื้นผิวสัมผัส ■ แรงเสียดทานสถิต (f ) เปนแรงเสียดทานที่เกิดขณะที่วัตถุหยุดนิ่งหรือไมมีการเคลื่อนที่ s ■ แรงเสียดทานจลน (f ) เปนแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นขณะที่วัตถุกําลังเคลื่อนที่ k ■ โมเมนตของแรง (M) เปนผลคูณระหวางขนาดของแรงกับระยะทางที่ตั้งฉากจากแนวแรงถึงจุดหมุน ■ การเคลื่อนที่ของวัตถุ แบงออกเปนการเคลื่อนที่ในแนวตรง (การเคลื่อนที่ในแนวราบและแนวดิ่ง) และ การเคลื่อนที่ในแนวโคง (การเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทลและแบบวงกลม) ■ งาน (W) เปนผลของแรงที่กระทําตอวัตถุ แลววัตถุเกิดการเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกับแรง ซึ่งจะ ไมเกิดงานก็ตอเมื่อแรงที่มากระทํามีคาเปนศูนย หรือระยะทางมีคาเปนศูนย หรือแนวแรงตั้งฉากกับระยะทาง ■ พลังงานกล แบงออกเปนพลังงานศักยและพลังงานจลน ซึ่งพลังงานศักยจะสะสมอยูในวัตถุที่พรอมจะ ทํางาน สวนพลังงานจลนจะเกิดกับวัตถุที่กําลังเคลื่อนที่ ■ ■

26

26

Evaluate

สรุปทบทวน

• บันทึกผลการปฏิบัติกิจกรรม •

ตรวจสอบผล (ยอจากฉบับนักเรียน 30%)

หลักฐาน แสดงผลการเรียนรู พัฒนาทักษะวิทยาศาสตร นักเรียนสามารถบอกชนิด ของแรงที่กระทําตอวัตถุได ชิ้นงานที่ใชหลักการของ โมเมนต นักเรียนสามารถสังเกตและ บอกลักษณะการเคลื่อนที่ของ วัตถุได นักเรียนสามารถจําแนก กิจกรรมที่ทําใหเกิดงาน และ ไมเกิดงาน นักเรียนสามารถอธิบาย เกี่ยวกับพลังงานได บันทึกผลการปฏิบัติกิจกรรม สรางสรรคพัฒนา ประจํา หนวยการเรียนรูที่ 5

ขยายความเขาใจ Elaborate