m
w
co
ww
.M
. IS b o ok
ࢌÒã¨ÇÔ·ÂÒÈÒʵà ¼‹Ò¹¡Ò÷´Åͧ
! ¹ Í µ ¹ é Ñ ¢ §¨ÃÔ§·Ø¡
Í Å ´ · Ã Ò ÀÒ¾¡
Step y b Step
ä¿¿‡Ò ÍÒ¡ÒÈáÅйéÓ áʧáÅÐàÊÕ§ ÊÊÒÃáÅÐÇÑÊ´Ø
¾ÃŒÍÁÈѾ· ÇÔ·Â ¹‹ÒÃÙŒ ระดับประถม-มัธยมต น
4ÊÕ·Ñé§àÅ‹Á 120.-
เรื่อง : Chris Oxlade ที่ปรึกษา : John Farnd
on
กรณีต้อ
กรุณาติดต่อฝ่า งการสั่งซื้อจ�ำนวนมาก ย โทรศัพท์ 0-22 การตลาด ส�ำนักพิมพ์เอ็มไอเอ 94-8777 เพื่อ รับส่วนลดพิเศษส ISBN : 978-616-527-436-4 ราคา : 120 บาท เรื่อง : Chris Oxlade ที่ปรึกษา : John Farndon แปล : ผศ. ดร.อรกัญญ์ ภูมิโคกรักษ์ shing Ltd 2011 ภายใต้ลิขสิทธิ์ของ © Miles Kelly Publi , Thaxted, Essex, CM6 3PX, UK Harding’s Barn, Bardfield End Green : สำ�นักพิมพ์เอ็มไอเอส © ลิขสิทธิ์ภาษาไทย 2556 อส ธิ์ พ.ศ. 2537 โดยส�ำนักพิมพ์เอ็มไอเ สงวนลิขสิทธิ์ตามพระราชบัญญัติลิขสิท าร นี้ไปลอกเลียนแบบ ท�ำส�ำเนา ถ่ายเอกส ห้ามน�ำส่วนหนึ่งส่วนใดของหนังสือเล่ม รือข่ายต่างๆ ไม่ว่าจะในรูปแบบใดๆ หรือน�ำไปเผยแพร่บนอินเตอร์เน็ตและเค ์อักษรจากทางส�ำนักพิมพ์เท่านั้น นอกจากจะได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ งๆ ที่อ้างถึงเป็นของบริษัทนั้นๆ ชื่อผลิตภัณฑ์และเครื่องหมายการค้าต่า
รวุฒิ บรรณาธิการสำ�นักพิมพ์ : ชิดพงษ์ กวีวินทร์ บรรณาธิการเล่ม : สมประสงค์ แสงอ ร พรายมี ชนาภัท ประสานงานฝ่ายผลิต : อิสรีย์ แจ่มขำ�, นชัย, กัญทิยา มาสาซ้าย รณ์ แส ศิลปกรรม : ภรณีย์ สนองผัน, วัชรานุส : บุษกร กู้หลี ประสานงานสื่อสิ่งพิมพ์ ฝ่ายการตลาด : วราลี สิทธิจินดาวงศ์
จัดพิมพ์โดย : สำ�นกั พิมพ์เอ็มไอเอส 213/3 ซอยพัฒนา การ 1
(สาธุประดิษฐ์ 34 แขวงบางโพงพาง แยก 6) เขตยา โทรศัพท์ 0-2294-8นนาวา กรุงเทพฯ 10120 โทรสาร 0-2294-8 777 (สายอัตโนมัติ) 787 www.MISboo k.com จัดจำ�หน่ายโดย : บ ร 1858/87-90 ชั้น ิษัท ซีเอ็ดยูเคชั่น จำ�กัด (มหาชน) 19 อาคารทีซ ถนนบางนา-ตราด แ ขวงบางนา เขตบาง ีไอเอฟ ทาวเวอร์ นา ก โทรศัพท์ 0-2739-8 000 โทรสาร 0-27รุงเทพฯ 10260 39-8609 www.se-ed.com หากหนังสือเล่มนี้ผล ิตไม หน้าซ�้ำ หน้าขาดห ่ได้มาตรฐาน อาทิ หน้ากระดาษสลับ าย ส�ำนักพิมพ์ยิน กั น โดยส่งมาเปลี่ยนตาม ดีรับผิดชอบเปลี่ยนให้ใหม่ ท หรือติดต่อส�ำนักพิม ี่อยู่ด้านบน พ์เอ็มไอเอส โทรศัพท์ 0-2294 -8777 (สายอัตโน มัติ)
สารบัญ
เข้าใจวิทยาศาสตร์ ผ่านการทดลอง แสนสนุก
ี้
ือเล่มน ส ง ั น ห ้ ช ใ ร า 4ก
ไฟฟ้า 6-27 6 ไฟฟ้าคืออะไร 7 การท�ำงานของกระแสไฟฟ้า 8 ลูกโป่งไฟฟ้า 10 ลวดลายไฟฟ้าสถิต 12 วงจรไฟฟ้าอย่างง่าย 14 ตัวน�ำไฟฟ้ากับฉนวน 16 เครื่องตรวจจับไฟฟ้า 18 พลังถ่านไฟฉาย 20 แม่เหล็กวิเศษ 22 กริ่งไฟฟ้า 24 มหัศจรรย์ลวดเคลื่อนที่ 26 ไฟฟ้ากับเกลือ
แสงและเสียง 50-71 50 แสงคืออะไร 51 เสียงคืออะไร 52 เล่นกับเงามือ 54 รังสีแสง 56 มองผ่านเลนส์ 58 สีสันสายรุ้ง 60 สนุกเปลี่ยนสี 62 หนังสือภาพเคลื่อนไหว 64 ทดลองมองเสียง 66 แสงแข่งกับเสียง 68 กีตาร์ทำ�เอง 70 เป่าเพลงกันเถอะ
28 อากาศล 29 น�้ำทั้งนั้น้วนๆ 30 ลอยหรือ 32 น�้ำพุแสน จม 34 ผิวของน สนุก 36 ไม้กระดก�้ำ 38 ลูกโป่งจร ลูกโป่ง 40 เวทมนต วด 42 สารพัดกลร์อากาศ 44 เพรียวขึ้น เป่า 46 เครื่องดับ ก็เร็วขึ้น 48 นักด�ำน�้ำ เพลิง จ�ำลอง
สสารและวัสดุ 72-93 72 สสารคืออะ 73 วัสดุคืออะไรไร 74 จากน�้ำแข็ง แล้วกลายเปเป็นน�้ำ 76 รอเวลาสร้า ็นไอ 78 เปลี่ยนสีพิศ งผลึก 80 ผสมสารหร วง 82 การแยกขอ รษา 84 จากน�้ำเค็มเปงผสม 86 สีที่ซ่อนอยู่ ็นน�้ำจืด 88 มายากลน�้ำ 90 แป้งนมกับฟกะหล�่ำปลี 92 เครื่องพ่นฟ องฟู่ องพลังไฟฟ้า
94 ศัพท์วิทย์น่ารู้ ้ปกครอง 96 คำ�แนะนำ�สำ�หรับครูและผู
สัญลักษณ์ในการทดลอง
้ ี น ม ่ ล เ อ ื ส ง ั น ห ้ การาทรดลใองชแต่ละการทดลองจะมีค�ำแนะน�ำ
บอกว่าการทดลองใช้เวลาเท่าใด เริม่ จับเวลา หลังจากเตรียมอุปกรณ์เสร็จแล้ว บอกว่าหนูๆ จำ�เป็นต้องขอให้ผู้ใหญ่ช่วยใน การทดลองหรือไม่ บอกว่าการทดลองที่จะทำ�ง่ายหรือ ยากเพียงใด
ก งชัดเจน า ่ ย อ ้ ไว ง อ ล ด ท ร า ก ล ผ ย า บ แ ล ะ ค � ำ อ ธิ ลอง ด ท าร ก ม ่ ิ เร น อ ่ ก ด ม ห ง ้ ั ท ำ � น อ่านค�ำแนะ น่ใจว่า แ ่ ไม า ้ ถ อ ้ ข ะ ล ี ท าม ต ำ � ท ว ้ ล แ ผู้ใหญ่ ้ตองท�ำอย่างไรให้หนูๆ ถาม
ส่วนน�ำ
ดูสิว่าหนูๆ จะเรียนรู้อะไร ในแต่ละการทดลอง
อุปกรณ์ทใ่ี ช้ในการทดลอง หนูๆ สามารถหาอุปกรณ์ ได้จากรอบบ้านหรือร้านขายของ ไม่จำ�เป็นต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ และต้องขออนุญาตก่อนที่จะใช้ วัสดุอุปกรณ์ในบ้านเสมอ
เพิม่ ความระมัดระวัง ถ้าเห็นสัญลักษณ์นี้ หนูๆ ต้องขอให้ผู้ใหญ่ช่วย สัญลักษณ์นี้บอกให้ระมัดระวัง เวลาใช้มีด กรรไกร หรือไม้ขีดไฟ
4
เคล็ดลับ
บอกเคล็ดลับที่จะช่วยให้การทดลอง ของหนูๆ ดำ�เนินไปด้วยความเรียบร้อย
หัวข้อและแถบสี
ขั้นตอน
ตัวเลขและตัวอักษรจะอธิบายให้หนูๆ ทดลองไปทีละขั้นตอนอย่างเข้าใจ
บอกว่าหนูๆ อยู่ที่หัวข้อใด ของหนังสือ
ลองดูสิ
การทดลองเพิ่มเติม เพื่อความสนุกและเข้าใจ วิทยาศาสตร์ยิ่งขึ้น
ข้อแนะน�ำก่อนทดลอง
หาพื้นที่ว่างส�ำหรับทดลอง เช่น โต ๊ะ และปหู นังสือพิมพ์ กันเลอะ (ถ้าจ�ำเป็น)
หนูๆ อาจสวมผ้ากันเปื้อนหรือเส ื้อยืดเก่าเพื่อป้องกน ั เสื้อผ้าเปื้อน
รวบรวมอุปกรณ์ท้งั หมดท่จี �ำเป็นต้ องใช้ก่อนเริ่มทดลอง และเก็บกวาดหลงั ทดลองเสร็จ
ขอให้ผู้ใหญ่ช่วยเม่อ ื เห็นสัญลักษณ์ “ต้องการผู้ช่วย” หรือ “เพ่มิ ความระมัดระวัง” เวลาเทน�้ำให้เทเหนือถาดหรืออ่าง
ค�ำอธิบายผลการทดลอง
ตอนท้ายของแต่ละการทดลอง มีค�ำอธิบายแบบค�ำถามและค�ำตอบ บอกว่าควรเกิดอะไรขึ้น และเพราะอะไร
ถามผู้ใหญ่เสมอ ถ้าไม่แน่ใจว่าต้อ
งท�ำอย่างไร
5
ไฟฟ้า
ไฟฟฟ้าเป้า็นคพือลังองาะนไชรนิดหนึ่งและเป็นแหล่งพลังงานหลักที่ใช้ใวันน
ไฟ ใ้ นชวี ติ ประจ�ำ ใช รา ่ ี เ รท ั ก งจ ่ อ รื ค ้ เ ห �ำใ ท ้ า ฟ พนื้ ทสี่ ว่ นใหญท่ วั่ โลก ไฟ นั หรือแกส๊ ม ้ � ำ น ิ น ห น ่ า าถ เผ าร ก ย โด ้ า ฟ ท�ำงาน ไฟฟา้ ผลติ จากโรงไฟ นิวเคลียร์หมุนกังหันยักษ์ น หรือใช้พลังงานน�้ำหรือพลังงา สายไฟ
อะตอม
การไหลของประจุไกฟตรฟอน้าซึ่งเป็น
แหล่งพลังงานไฟฟ้าอาศัยอิเล็ งาน เมื่อ อนุภาคของอะตอมในการจ่ายพลัง ากอะตอมหนึง่ อิเล็กตรอนถูกผลกั มันจะเคลือ่ นทจ่ี หลายล้าน ไปยังอีกอะตอมหนึ่ง เมื่ออิเล็กตรอน ล้านตัวถูกผลัก ไฟฟ้าจะไหล
อิเล็กตรอน กำ�ลังเคลื่อนที่
วัสดุ
ไฟฟ้าไหลผา่ นได้ ตัวนำ�ไฟฟ้า คือ วัสดุซึ่ง ง นำ�ไฟฟ้าได้ดี โลหะบางอยา่ ง เชน่ ทองแด ้ไฟฟ้าไหลผ่าน ฉนวน คือ วัสดุที่ไม่ยอมให อย่างเช่นไม้หรือพลาสติก
วงจรไฟฟ้า
น�ำ ไฟฟ้า เพอ่ื ให้ วงจรไฟฟ้าเปน็ การเชอ่ื มตอ่ ของวสั ดุ ระกอบพน้ื ฐาน ไฟฟ้าไหลผา่ นได้อย่างตอ่ เนอ่ื ง ส่วนป ล่งพลังงาน เช่น 3 ส่วนของวงจรไฟฟ้า ได้แก่ แห า และอปุ กรณ์ ถ่านไฟฉายหรอื แบตเตอรี่ ตัวนำ�ไฟฟ้ หลอดไฟ ไฟฟ้าทีว่ งจรจะจ่ายพลังงานให้ เช่น
หลอดไฟ (อุปกรณ์ไฟฟ้า)
กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ตัวนำ�ไฟฟ้าที่เป็นทองแดง ในสายไฟ ปลอกหุ้มด้านนอก ทำ�ด้วยฉนวนพลาสติก กันไฟฟ้ารั่ว
สายไฟ (ตัวนำ�ไฟฟ้า) ถ่านไฟฉาย (แหล่งพลังงาน)
6
การท�ำงานของกระแสไฟฟ้า
ไฟฟ้าท�ำงานอยู่รอบตัวเร าเส สามารถเกิดประจุไฟฟ้า มอแม้เรามองไม่เห็น เป็นเพราะอะตอมทุกอะต อม ได ในอะตอมจะเท่ากัน แต่ถ ้ ปกติแล้วสมดุลระหว่างประจุลบกับประจุบ วก ้า กลายเป็นมีประจุบวก หร สูญเสียอิเล็กตรอนไปเนื่องจากถูก “ผลัก” วัตถ ุจะ ือถ้าได้รับอิเล็กตรอนมา วัตถุจะกลายเป็นมีประจุล บ
ไฟฟ้าสถิต
ไฟฟ้าสถิต คือ ประจุไฟฟ้าบนพื้นผิวที่เกิดขึ้น เมื่อหนูๆ ถูวัสดุ 2 ชิ้นเข้าด้วยกัน อิเล็กตรอนจะ เคลอ่ื นทจ่ี ากวตั ถุชน้ิ หนง่ึ ไปยงั อีกชิน้ หนง่ึ ทำ�ให้วตั ถุ ชิ้นหนึ่งมีประจุบวกและชิ้นหนึ่งมีประจุลบ
หลังจากถูลูกโป่ง กับเส้นผม ผมจะตั้งขึ้น ผมแต่ละเส้นกลายเป็น มีประจุบวก จึงผลักกัน และเคลื่อนที่ออกห่าง จากกัน
ดูดหรือผลัก
วัตถุที่มีประจุ ตรงข้ามกันจะด ูดก ส่วนประจุเหมือ ัน นกัน จะผลักกัน
สายฟ้าฟาดารณ์ไฟฟ้าตามธรรมชาติ
ฟ้าผ่าเป็นปรากฏก คะนองจะเกิด ที่น่าตื่นตาตื่นใจ ในช่วงที่มีฝนฟ้านื้ ดินมีประจุบวก ประจลุ บขนึ้ ทีฐ่ านของเมฆ ขณะทพี่ นเพื่อ สายฟา้ จึงพุง่ ผ่านเมฆลงมายังพื้นดิ ปลดปล่อยประจุ
ประจุลบจากเมฆ เจอกับประจุบวก จากพื้นดิน
รอบแม่เหล็ก เป็นสนามแม่เหล็ก คือบริเวณที่สามารถ ดึงดูดโลหะต่างๆ
แรงแม่เหล็ก
อย่างใกล้ชิด สภาวะ ไฟฟ้าเกี่ยวข้องกับสภาวะแม่เหล็กอบๆ วัสดุแม่เหล็ก แม่เหล็กเป็นพลังที่มองไม่เห็นอยู่ร แม่เหล็กขึ้น เมื่อไฟฟ้าเคลื่อนที่จะสร้างสภาวะงไฟฟ้าเช่นกัน และเมื่อแม่เหล็กเคลื่อนที่ก็จะสร้า หะ แม่เหล็กคือวัตถุที่สามารถดึงดูดโล อย่างเช่นเหล็กได้
7
สนามแม่เหล็ก จะมีแรงมากที่สุด ที่ปลายหรือ “ขั้ว” 2 ข้าง
ลูกไฟโฟป้า ่ง
30 นาที
ผมของหนูๆ ม ผ ี ว ห อ ื ร ห ง ร ป แ า ล เว บางครั้ง ิดไฟฟ้าสถิต เก ะ า ร เพ น ็ ป เ ่ ี น า ่ ล เป อ ื ตั้งขึ้นหร ฟา้ จะถา่ ยเท ฟ ุ ไ จ ะ ร ป ั น ู ก ถ ิ ด น ช ะ ล น ุ ค เมอื่ วสั ด ชิ้นหนึ่ง จากวัสดุชิ้นหนึ่งไปยังอีก
ต้องการผู้ช่วย
ง่าย
หนๆู ตอ้ งใช้
• พน ื้ ทที่ �ำงาน • ช้อ • ลกู โปง่ 3 ลกู • นโลหะ ดา้ ย 1 ม. • ผ้าขนสต ั ว์ • นำ�้ (ถงุ เทา้ หรอ ื ถุงมอ ื ) • กรรไกร • เศษกระดาษเลก็ ๆ (เช่น กระดาษช�ำระ)
1ก
1ข
ตัดกระดเล็าษกๆ ิ้ เป็นชน
ั ว์ เป่าลูกโป่งแล้วผูกให้แน่น ถูลูกโป่งด้วยผ้าขนสต เช่น ถุงมือหรือถุงเท้า
ถือลูกโป่งจ่อเหนือเศษกระดาษเล็ก ๆ และดูว่าเกิด อะไรขึ้น
ลองดูสิ
ลูกโป่งดูดกระดาษขึ้นมาได้ไหม
ได้ เมื่อเกิดไฟฟ้าสถิตบนพื้นผิว การถู
ลู ก โป่ ง ด้ ว ยผ้ า ขน สั ต ว์ ท�ำให ้ เ กิ ด การ สะส ม ๆ ประจุไฟฟ้า เรียกว่าไฟฟ้าสถิต โดยอนุภาคเล็กบ เรียกว่าอิเล็กตรอนจะถ่ายเทจากผ้าขนสตั ว์ไปใหป้ ระจลุ แก่ลกู โป่ง ประจุลบนดี้ งึ ดูดประจุบวกในกระดาษ และ มีแรงดงึ ดูดมากพอทจี่ ะดูดกระดาษเล็กๆ ขึ้นมา
ถือลูกโป่งที่สะสมป ระจุไฟฟ เสน ้ ผมของหนๆู หรือใก ้าจ่อใกล้ๆ ล้ ายนำ�้ เลก็ ๆ ที่ไหลจากก๊อกน�้ำ แล ส ะดูว่าเกดิ อะไรขึ้น
8
ไฟฟ้า 3ก
2ก
เป่าลูกโป่งเพิ่มอีก 2 ลูก ผูกปลายด้ ายท่ล ี ูกโป่งลูก หนึ่ง แล้วถูลูกโป่งทั้ง 2 ลูกให้ทั่วด้วยผ ้าขนสัตว์
จุ่มช้อนโลหะในน�้ำและถูให้ท่วั ผิวลูกโป่ง
2ข
3ข
คราวนี้ลองจ่อลูกโป่งเหนือเศษกระดาษอีกครั้ง เกิดอะไรขึ้น
ป่ง ให้ลูกโน ั ก อย่า ัมผส ั ส
หนูๆ ก�ำจัดไฟฟ้าสถิตได้ไหม
ะเปียกช่วย ได้ การถูลูกโป่งด้วยช้อนโฟ้ลห าสถติ บนพืน้ ผิว
ก�ำจัดประจไุ ฟฟา้ ออกไป ไฟ น (น�้ำช่วย ลูกโป่ง จะไหลออกจากลูกโป่งเข้าไปในช้อสกับลูกโปง่ ให้เกิดปรากฏการณน์ ี้ โดยท�ำใหโ้ ลหะสมั ผั ารถดูดเศษ ได้ดีขึ้น) เมื่อลูกโป่งไม่มีประจุ จะไม่สาม กระดาษได้
่ ยลกู โป่งห้อยลงมา ค่อยๆ ให้ผชู้ ว่ ยถือปลายดา้ ย ปลอ กับลูกโป่งที่ จ่อลูกโป่งอีกลูกใกล้ๆ ดูว่าเกิดอะไรขึ้น ห้อยอยู่
ลูกโป่งผลักกันได้หรือไม่
ได้ ไฟฟ้าสถิตผลักให้ลูกโป่งห่างจากกัน การถูลูก โป่ง
2 ลูกด้วยผ้าขนสัตว์ท�ำให้เกิดไฟฟ้าสถิตบนพื้นผิว ประจุบนลูกโป่งทั้ง 2 ลูกเป็นประจุลบ ลูกโป่งจึงผลั ลูกโป่ง ประจุเหมือนกัน (บวกทั้งคู่หรือลบทั้งคู่) จะผลักกัน กกัน เพราะ เสมอ
9
ลวดลาย
ไฟฟ้าสถิต
รื่อง เค ง า บ ร า ส ก เอ ย า ่ ถ ง อ ่ ื ร เค เครื่องพิมพ์และ ของไฟฟ้าสถิต ไฟฟ้าสถิต ท�ำงานโดยใช้หลักการ บนกระดาษที่ท�ำเสร็จ สร้างรอยให้หนูๆ เห็นว้ มาดกู นั วา่ การทดลองนี้ เตรยี มตวั ใหพ้ รอ้ ม แล มีขั้นตอนอย่างไร
ก
30 นาที
ไม่ต้องการผู้ช่วย
ง่าย
หนๆู ตอ้ งใช้
• พื้นที่ท�ำงาน • ถาดพลาสติก • ซองพลาสติก • กระดาษ ช�ำระ ส�ำหรับใสเ่ อกสาร อเนก ประสงค์ • แป้งฝุ่น • น�ำ้ • ตะแกรง • กรรไกร • กระดาษกาวหรือ เทปกาว
ข พื้นผ การเชด็ กำก จัด ิว ช่วย ประจไุ ฟฟ้า
ใช้ตะแกรงร่อนแป้งฝุ่นลงในถาดพลาสติก ตะแกรง ึ ช่วยกระจายแป้งฝุ่นให้สม�่ำเสมอมากข้น
ชุบกระดาษช�ำระอเนกประสงค์ในน�ำ้ เช็ดซองพลาสติก ทัง้ 2 ด้าน แล้วใช้กระดาษช�ำระอเนกประสงคท์ แี่ ห้งสนิท เช็ดซองพลาสติกให้แห้ง การท�ำเช่นนีช้ ่วยก�ำจัดไฟฟ้า สถิตจากพ้น ื ผิวพลาสติก
10
ไฟฟ้า ค
จ
ตัดกระดาษกาวหรือเทปกาว ติดบนซองพลาสติกให้เป็น ่ งหมายถูก รีดกระดาษกาวหรือเทปกาว รูปต่างๆ เช่น เครือ แนบกับซองพลาสติก แต่พับทบตรงปลายเพื่อให้ แกะออกง่าย
พลิกซองพลาสติกกลับ แต่ไม่ตอ ้ งวาง ให้ถอ ื ไว้เหนือ ถาดอย่างระมัดระวังและค่อยๆ ลดระดบั จนอยู่เหนือ แป้งฝุ่นเพียงเล็กน้อย
ง
ฉ
ตอนนี้ได้เวลาท�ำลวดลายของห นูๆ แล้ว ให้วาง ซองพลาสตกิ บนโต๊ะแล้วแกะกระด าษกาวหรือเทปกาว ออกอย่างรวดเร็ว
อะไรขึ้น
พลิกซองพลาสติกขึ้นมา ดูว่าเกิด
ฉันท�ำให้แป้งฝุน่ เป็นรูปร่างไดห้ รือเปลา่
ได้ โดยใช้ไฟฟ้าสถิต การแกะกระดาษกาว
หรือเทปกาวออกจากซองพลาสติกอย่างรวดเร็ว ท�ำใ ห้ เ กิ ด ไฟฟ ้ า สถิ ต ตรง ที่ เ คยติ ด กระ ดาษ กาว หรื อ เทปกาวไว้ เพราะกระดาษกาวหรอื เทปกาวและพลาสติก ผลิตจากวัสดุแตกต่างกัน ประจุไฟฟ้าจะดึงดูดอนุภาค เล็กๆ ของแป้งฝุ่นมาเกาะที่พลาสติกเป็นรูปร่าง
11
า ้ ฟ ฟ ไ ร จ ง วอย่างง่าย
มันท�ำงาน ไฟฉายส่องแสงได้โดยใช้ไฟี้แฟส้าดงให้เห็น อย่างไรนะ การทดลองน�ำให้หลอดไฟ ว่าไฟฟ้าไหลไปตามวงจรท สว่างได้อย่างไร
15 นาที
• พนื้ ทที่ �ำงาน • ฟอ ยล • กรรไกร ขน ห์ อ่ อาหาร 3 แผน่ าด • หลอดไฟฉาย 1.5 โว 20x2 ซม. ล (ไมใ่ ช่หลอดแอลอ ต์ 2 หลอด ดี • ถ่านไฟฉายขนาด A )ี A • ยางรดั ของเสน้ หนา 1.5 โวลต์
พับ ครึ่ง ฟอย ล์ แ ต่ ล ะ แผ่นตามยาว 2 ครั้ง ให้ เ ป็ น แถบ ฟอย ล์ เส้นบางๆ
รั ด ยา งรั ด ขอ งร อบ ถ่านไฟฉายตามยาว ให้คลุมทั้ง 2 ขั้วของ ถ่านไฟฉาย
ค
ง่าย
หนๆู ตอ้ งใช้
เตรียมใหพ้ ร้อม : ต่อวงจร
ก
ไม่ต้องการผู้ช่วย
ง
ข
สอดปลายข้างหนึ่ง ของฟอยล์แต่ละเส้น ใต้ยางรัดของตรงขั้ว ถ่ า นไฟ ฉาย แต่ ล ะขั้ ว ฟอยล์ทงั้ 2 เส้นต้อง ไม่สัมผัสกัน เพราะ กระแสไฟฟ้าจะไหลได้
ขัว้ หลอดไฟฉายมี 2 จุดสัมผัส จุดแรกเปน ็ โครงโลหะ ด้านล่างฐานของหลอดแก้ว (เกลียวหรือเขี้ยว) อีก จุดหนึ่งอยู่ที่ก้น ให้พันปลายฟอยล์เส้นหนึ่งรอบ โครงโลหะและบิดให้แน่น ดูให้แน่ใจว่าเส้นนี้ไม่แตะ กับจุดสัมผัสที่ก้นหลอดไฟ
12
ไฟฟ้า 1
ถ่านไฟฉายท�ำให้หลอดไฟสว่างได้อย่างไร
โดยการเชื่อมต่อหลอดไฟเข้ากับถ่านไฟฉาย ด้วยเส้นฟอยล์ ท�ำให้ได้วงจรขึ้นมา ไฟฟ้าจะ
ไหลไปตามวงจร เรียกการไหลนี้ว่ากระแสไฟฟ้า ถ่าน ไฟฉายเปรียบเหมือนเครื่องปั๊มที่ผลักดันกระแสไฟฟ้าไป รอบวงจร กระแสไฟฟ้าไหลจากขัว้ บวกทีม่ เี ครือ่ งหมาย + ไปยังขั้วลบที่มีเครื่องหมาย - เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน หลอดไฟ หลอดไฟจะสว่าง
หลุดจากฟอยล์ ฟ ไ ด ลอ อยล์ ถ้าห ให้ติดฟ าว ปก ด้วยเท
3 กดจุดสัมผัสที่ก้นหลอดไฟลงบนฟอยล์อีกเส้ หนึ่ง
2ก 2ข
น
อดที่ 2 ดไฟหล อ ล ียวกับ ห พนั อยล์เส้นเด ฟ ก ด้วย หลอดแร
พันฟอยลเ์ สน ้ ที่ 2 รอบโครงโลหะของหลอด ไฟ ู่มาพันรอบโครง หยิบฟอยล์เส้นที่มีหลอดไฟติดอย ้ จุดสัมผัสทีก่ น โลหะของหลอดไฟหลอดที่ 2 กด เส้นหน่งึ หลอดไฟท้ง้ 2 หลอด กับฟอยล์อกี
วางฟอยล์เส้นที่ 3 บนพื้นที่ท�ำงาน ของหนูๆ
2ค
หนูๆ ท�ำให้หลอดไฟทั้ง 2 หลอด สว่างกว่าเดิมได้ไหม
ได้ โดยให้กระแสไฟฟ้าผ่านทั้ง 2 หลอด พร้อมกัน ไม่ใช่ทีละหลอด เราเรียกการต่อ
วงจรแบบนี้ว่าแบบ “ขนาน”
์เส้นที่ 3
ล ฟอ ย
หนูๆ ท�ำให้หลอดไฟสว่าง 2 หลอด ได้อย่างไร
โดยต่อวงจรแบบ “อนุกรม” ไฟฟ้าจะไหล
จากถ่านไฟฉายผ่านหลอดไฟทีละหลอดแล้ว กลับไปยังถ่านไฟฉาย แสงจากหลอดไฟทงั้ 2 หลอด จะสว่างน้อย
วางจุดสัมผัสที่ก้นหลอดไฟแต่ละหลอด (ซึ่งเชื่อม ต่อกับถ่านไฟฉายด้วยเส้นฟอยล์) บนฟอยล์ชิ้น ที่ 3 ดูว่าเกิดอะไรขึ้น
13
ตัวน�ำไฟนฟ้า
กับฉนว
้ง่าย ได น า ่ ผ า ้ ฟ ฟ ไ ้ ให ม อ ย ด ิ น ช าง วัสดุบ ย นี่เป็น เล น า ่ ผ า ้ ฟ ฟ ไ ้ ให ม อ ย ่ ไม ด ิ น บางช แบบใด น ็ เป ใด ด ิ น ช ุ ด ส ั ว า ่ ว ู ด ง อ ล ด การท
15 นาที
หนๆู ตอ้ งใช้ •
ไม่ต้องการผู้ช่วย
ง่าย
ถา่ นไฟฉายขนาด AA 1.5 โวลต์ • ยางรดั ของเสน ้ หนา • ปากกา • หลอดไฟฉาย 1. 5 โวลต ์ • สงิ่ ขอ งท�ำจาก (ไมใ่ ชห่ ลอดแอ ลอดี )ี วัสดตุ า่ งๆ เชน • ฟอยลห์ อ่ อาหา ่ ร 2 แผน ่ ก ร ะด า ษ ไม้ แกว้ ขนาด 20x2 ซม. พ ล าสตกิ โลหะ • กรรไกร ฯ ล ฯ • กระดาษ
เตรยี มใหพ้ ร้อม : ต่อวงจร
ดูวิธีต่อวงจรพื้นฐานในหน ้า 12 หนูๆ จะใช้ ฟอยล์เพียง 2 เส้นเท่าน ้น ั
ก
กดขัว้ หลอดไฟและปลายฟอยล์เส้นที่ 2 บนปลาย แต่ ล ะข้ า งขอ งปา กกาห รื อ ไม้ บ รรทั ด พลา สติ ก เกิดอะไรขึ้นกับหลอดไฟ
14
ไฟฟ้า ข
ท�ำซ�ำ้ กับสิง่ ของอน ื่ ๆ แต่ละครัง้ ให้จดชือ่ สิง่ ของและ วัสดุในตารางผลการทดลอง ใส่ ถัดจากชื่อ วัสดุถา้ หลอดไฟไม่สว่าง และใส่ ถ้าสว่าง สิ่งของ
วัสดุ
ปากกา ไม้บรรทัด ลวดหนีบกระดาษ หนังสือ ดินสอ
พลาสติก พลาสติก โลหะ กระดาษ ไม้
ลูกกุญแจ
หะ ช้อนโล
ล
นีบกร ห ด ว
ะดาษ
วัสดุใดยอมให้ไฟฟ้าไหลผ่านได้
ดไฟ โลหะยอมให้ไฟฟา้ ไหลผา่ น ท�ำใหว่ ห้ ัสลอดุอื่นๆ สว่าง โลหะจึงเป็นตัวน�ำไฟฟ้า แต
ไ้ ฟฟา้ ไหลผา่ น เช่น กระดาษ ไม้ และพลาสตกิ ไมย่ อมให จึงจัดเป็นฉนวน
15
บ ั จ จ ว ร ต ง อ ่ ื ร เค ไฟฟ้า
เราจะบอกได้อย่างไรว่ามีไฟหฟน้าูๆ จ�ำเป็นต้องใช้ ไหลไปตามสายไฟหรือไม่ ิศ เข็มของเข็มทิศ เครื่องตรวจจับ เช่น เข็มท จะขยับ เมื่ออยู่ใกล้สายไฟ ที่มีไฟฟ้าไหลผ่าน
30 นาที
ต้องการผู้ช่วย
สุดท้าทาย
หนูๆ ต้องใช้
• ถ่านไฟฉาย AA 1.5 โวลต ์ • ฟอยลห์ อ่ อาหาร 2 แผน่ ขน าด • สายไฟเล็กหุ้มฉนวน 2 ม. 20x2 ซม. • หลอดไฟฉาย 1.5 โวลต ์ (ไม่ใช่หลอดแอลอดี ี) • ที่ปอกสายไฟหรอ ื มีด • ยางรดั ของเสน ้ หนา • เข็มทิศ • เทปกาว • ดินน้ำ� มัน • กรรไกร
ร เตรยี มใหพ้ รอ้ ม : ต่อวงจ
น้า 12 หนๆู จะใช้ ห ใน น ฐา ื น ้ รพ จ วง อ ่ ดูวิธีต ั ่าน้น ฟอยล์เพยี ง 2 เส้นเท
1ข
1ก
คราวนี้เอาหลอดไฟออกเพื่อปิดไฟ เกิดอะไรขึ้นกับเข็มของเข็มทิศ
หนูๆ ตรวจจับกระแสไฟฟ้าได้ไหม
ะแส ได้ เขม็ ของเขม็ ทิศสามารถตรวจจับกรฟ้ อยล์ ไฟฟ้า เมือ่ ไฟฟ้าไหลไปตามฟอยลจ์ ะท�ำให ่เหล็ก
ซึ่งเป็นแม มีแรงแม่เหล็กอ่อนๆ เข็มของเข็มทิศ เช่นกันจึงตอบสนอง
วางเข็มทิศบนฟอยล์เส้นหนึง่ เมือ ่ น�ำฟอยล์เส้นนัน ้ ไปแตะกับจุดสัมผัสที่ก้นหลอดไฟจะท�ำให้ต่อครบ วงจรและท�ำให้หลอดไฟสว่าง
16
ไฟฟ้า เตรียมให้พร้อม : ท�ำเครื่องต รวจจับไฟฟ้า
บางส่วน ไฟ ย า ส ก อ ป : ม อ ้ ร พ ้ ให เตรียม
ไฟให้เป็นระเบยี บ น ัพ สาย าพ มิเช่นนั้น ตามภ รวจจบั จะไม่ททำงาน งต เครอื่
จับสายไฟห่างจากปลายด้านห นึ่งประมาณ 20 ซม. พันสายไฟรอบเข็มทิศจนกระทั่ง เหลือปลายอีกด้าน หนึ่งประมาณ 20 ซม. ใช้เทป กาวและดินน�้ำมันยึด สายไฟให้อยู่กับที่
า้ นใด ขอให้ผใู้ หญป่ อกฉนวน 2 ซม. ออกจากปลายด ยไฟ ด้านหนึ่งของสายไฟหุ้มฉนวน ด้วยที่ปอกสา หรือมีดคมๆ
2
ฉันท�ำให้เครื่อง ตรวจจับตอบสนอง ไวขึ้นได้หรือไม่
ได้ โดยพนั สายไฟรอบเขม็ ทิศ เมอื่ ต่ ครบวงจรและมีไฟฟ้าไหลผ่านสาย อ ไฟ เข็ ม ทิ ศ จะ เป ลี่ ย นเ ป็ น แม ่ เ หล็ ก ที่ แ รง ขึ ้ น มา ก แรงแม่เหล็กที่มากกว่าเดิมจะท�ำ ให ้ เ ข็ ม ของ เข็มทิศตอบสนองต่อการไหลของ ไฟฟ้าดีขึ้น
ื ยเข้ากับฟอยล์ ติดปลายด้านหนึง่ ของสายไฟเปลอ เส้นหนึ่ง และปลายอีกด้านเข้ากับจุดสัมผัสที่ก้น หลอดไฟ ไฟฟ้าจะไหลผ่านสายไฟ ครั้งนี้เข็มของ เข็มทิศเคลื่อนไหวแตกต่างจากเดมิ หรือไม่
17
พลัง
ย า ฉ ฟ ไ น ถ่า
ทุกชนิด อุปกรณ์ไฟฟ้าขนาดเลฉ็กายในการท�ำงาน จ�ำเป็นต้องใช้ถ่านไฟล่งก�ำเนิดไฟฟ้าที่สร้าง ถ่านไฟฉายเป็นแหในการทดลองนี้หนูๆ ไฟฟ้าจากสารเคมี ฉายสร้างไฟฟ้า จะได้เห็นว่าถ่านไฟ ได้อย่างไร
30 นาที
ต้องการผู้ช่วย
สุดท้าทาย
หนูๆ ต้องใช้
• เหรียญทองแดง เหรีย หรือลวดทองแด ญ 25 สตางค์ ง • ตะปูเกลียว • เหยือก • น�้ำ • เกลือ • ช้อนชา • แก้วน�้ำ • สายไฟเล็กหุ้มฉ นวน • ไม้หน ีบผ้า 2 เส้น ยาว 50 ซม. • ที่ปอกสาย • สายไฟเลก็ หมุ้ ฉน วน หรือมีด ไฟ 1 เส้น ยาว 2 ม . • เทปกาว
เตรียมให้พร้อม : ปอกสายไฟ
ดูวิธีปอกสายไฟในหน้า 17 หนๆู ต้องใช้ สายไฟยาวประมาณ 50 ซม. 2 เสน ้
ข ดูให้แน่ใจว่า เปลือยแตะกบั ปลาย ทองแดง เหรียญ
ก
วางปลายเปลือยของสายไฟเส ้นที่ 2 บนเหรียญ แล้วหนีบด้วยไม้หนีบผ้า พันปลายเปลือยของสายไฟเส้นหนึ่งรอบคอตะปู เกลียวให้แน่น
18
ไฟฟ้า เตรียมให้พร้อม : ท�ำเครื่องตรวจ จับไฟฟ้า
ง
ดูวิธีท�ำเคร่อ ื งตรวจจับไฟฟ้
าในหน้า 16
ค
เทน�้ำใส่แก้วและใส่เกลอ ื ลงไปสัก 2 ช้อนชา คนให้ เกลือละลาย จากน้น ั ใส่ตะปูเกลียวลงไป
น บิดปลายเปลือยของสายไฟหุ้มฉนวนทั้ง 2 เส้ ่ งตรวจจบั ไฟฟา้ ใช้เทปกาว เข้ากับปลายทงั้ 2 ของเครือ ูๆ ติดเครื่องตรวจจับไฟฟ้าไว้บนพื้นที่ท�ำงานของหน (เพื่อไม่ให้ขยับไปมาในภายหลงั )
เหรียญและตะปูเกลียวสร้างไฟฟ้า ได้หรือไม่
วและ ได้ โดยใส่ลงไปในน�้ำเกลือ ตะปูเกลปูียเกลียว
เหรียญท�ำด้วยโลหะแตกต่างกัน (ตะ ) น�้ำมี งแดง เคลือบด้วยสังกะสี ส่วนเหรียญเป็นทองชนิดกันท�ำให้ อนุภาคเล็กๆ ที่มีประจุไฟฟ้า โลหะต่าดกระแสไฟฟ้า อนุภาคเคลื่อนที่ผ่านน�้ำและท�ำให้เกิ รือ่ งตรวจจบั ในการทดลองนี้ หนๆู จะไดเ้ ห็นเข็มของเค ไฟฟ้ากระตุกเมื่อเกิดกระแสไฟฟ้าขึ้น
จ
ค่อยๆ จุ่มเหรียญลงในน�้ำ (อย่าให ้เหรียญแตะกับ ตะปเู กลยี ว) ขณะทีจ่ มุ่ ใหด้ เู ข็มบนเครอ ื่ งตรวจจับไฟฟ้า เกิดอะไรขึ้น ยกไม้หนีบผ้าออกอีกคร ั้ง เกิดอะไรขึ้น
19
แมศ่เษหล็ก วิเ
็นว่า การทดลองนี้แสดงให้เห ่เหล็ก แม ไฟฟ้าสามารถน�ำมาใชาด้ทเล�ำ ็ก และ ที่จะดดู วัตถุโลหะขน ิดปิดได้ แม่เหล็กนี้สามารถเป
15 นาที
ต้องการผู้ช่วย
สุดท้าทาย
หนูๆ ต้องใช้
เตรียมให้พร้อม : ปอกสายไฟ
้ ายไฟ ดูวธิ ปี อกสายไฟในหน้า 17 หนๆู ต้องใชส ยาวประมาณ 1 ม. 2 เส้น
ก
เตรียมให้พร้อม : ท�ำแม่เหล็กไฟฟ้า
ั บนตะปูก่อน น้ำน มน ด ิต ดิน ยดึ สายไฟ เพื่อ ให้อยู่กับที่
• พื้นที่ท�ำงาน • ดินน • ตะปู (หรือตะปูเกลีย �้ำมัน ว) • ลวดหนบี กระดาษ • สายไฟเล็กหุ้มฉนวน ยาว 1 ม. • ถ่านไฟฉายขนาด A A 1.5 โวลต์ • ที่ปอกสายไฟหรือม ีด • ยางรัดของเส้นหนา • เทปกาว
รัดยางรัดของรอบถา่ นไฟฉายตามยาวใ ห้คลุมทัง้ 2 ขัว้ ของถ่านไฟฉาย
ณ 10 ซม. จับสายไฟห่างจากปลายด้านหนึ่งประมา พันสายไฟให้แน่นจนถึงหัวตะปู
20
ไฟฟ้า ค ข
ดูให้แน่ใจว่า ลือยแตะกับ สายเป ฟฉาย ขวั้ ถ่านไ
วางลวดหนบี กระดาษ 2-3 ตัวไว้บนพืน ้ ทีท่ �ำงาน ถือ แม่เหล็กไฟฟ้าให้ปลายแหลมของตะปูจ่อกับลวด หนีบกระดาษ ดูว่าเกิดอะไรขึ้นกับลวดหนีบกระดาษ อย่าปล่อยให้สายไฟเชือ ่ มต่อกับถ่านไฟฉายนานเกิน 2-3 วินาทีในแต่ละครั้ง เพราะถ่านไฟฉายจะหมดไฟ และร้อนเร็ว
สอดปลายเปลือยของสายไฟจากแม่เหล็กไฟฟ้า แต่ละปลายเข้าไปใต้ยางรัดของตรงขั้วถ่านไฟฉาย แต่ละขั้ว
ง
ไฟฟ้าดูดลวดหนีบกระดาษขึน้ มาไดไ้ หม ป็น
กลียวให้เ ได้ ไฟฟ้าเปลี่ยนตะปูหรือตะปูเดห บกระดาษ แมเ่ หลก็ ไฟฟ้า แมเ่ หลก็ ไฟฟ้าดูดลว นี ก
ขยบั สายไฟออกจา เนอื่ งจากลวดท�ำดว้ ยโลหะ เมอื่ หนๆู ้นแม่เหล็กไฟฟ้าจึง ถ่านไฟฉาย ไฟฟ้าจะหยุดไหล ดังนั กลับลงไปที่โต๊ะ หยุดท�ำงาน ท�ำให้ลวดหนีบกระดาษตก
ผ่านไป 2-3 วินาที ให้ขยับสายไฟเส้นหน่งึ ออกจากถ่านไฟฉาย คราวนีเ้ กิดอะไรขึน ้ กับลวด หนีบกระดาษ
ลองดูสิ ท�ำแม่เหลก็ ไฟฟ้าโดยใช้ส ายไฟ 2 เท่า ต่อถ่าน ไฟฉายอีกก้อนเข้ากับก้อ นแรกแบบอนุกรมโดย ใช้ฟอยล์อีกเส้นหนึ่งเช ื่อมต่อขั้วถ่านไฟฉาย ก้อนหน่งึ เข้ากับอีกก้อน หนึ่ง 2 ก้อนหันไปทางเดยี วกัน (ดูให้แน่ใจว่าทั้ง ) การเพ่มิ สายไฟและ ถ่านไฟฉายจะท�ำให้แม่เห ลก็ ไฟฟ้าแรงข้น ึ ครั้งนี้ หนูๆ ดูดลวดหนบี กระด าษได้มากขึ้นไหม
21
ู ร ค บ ั ร ห ำ � ส ำ � น ะ น แ ค�ำ และผู้ปกครอง ต้องการผู้ช่วย
ต้องการผู้ช่วย
เพิ่มความระมัดระวัง
• การทดลองทั้งหมดเหมาะส
ำ�หรับเด็ก แต่เด็กจำ�เป็น การควบคุมดูแลในบ จะต้องได้รับความช่วยเห างขั้นตอน เช่น ขั้นต ลือและ อนที่ต้องใช้ของมีคม เป เหลา่ นจ้ี ะท�ำ เครอ่ื งหม ็นต้น ขั้นตอน ดว้ ยสญ ั ลกั ษณ์ “ตอ้ งการผชู้ ว่ • อ่านคำ�แนะนำ�ด้วยกันาย ย” และ “เพม่ิ ความระม ก่อนทดลองและช่วยรว ดั ระวงั ” บรวมเครื่องมือก่อนคว • ท่านอาจประเมินความเหม บคุมดูแลเด็กๆ าะสมของการทดลองด ใดๆ ทอ่ี าจเกดิ ขน้ึ ได้ ว ้ ยตนเอง เพื่อหลีกเลี่ยง และกอ่ นเดก็ ๆ เรม่ิ ทดลอ ง ใหร้ วบผมหรอื เสอ้ื ผา้ ไว อันตราย • หยิบจับที่ปอกสายไฟ กรร ด้ า้ นหลงั เสมอ ไกร หรือมีดอย่างระม ใช้ความร้อน และดูใ ั ด ระวัง หรือเมื่อจุดไม้ขีด ห้แน่ใจว่าจัดเก็บเครื่อง ไฟและ มือทั้งหมดอย่างเป็นระเ ทดลอง บียบหลังการ
ลอง ดูสิ
การทดลองพิเศษ
ที่ระบุในหนังสือ าม ต ม ิ เต ม ่ ิ พ งเ ลอ ด ท ้ ให ท่านสามารถแนะนำ�เด็กๆอร์เน็ตหาการทดลองเพิ่มเติมได้เช่นกัน เล่มนี้หรือจะสืบค้นอินเท ศาสตร์มากมายให้เลือก มีเว็บไซต์การทดลองวิทยา ์นี้อัดแน่นไปด้วย ต ไซ บ ็ เว m o .c ts en rim www.kids-science-expe ่ายให้เด็กได้เพลิดเพลิน การทดลองที่ทั้งสนุกและง การทดลอง hp .p ex nd /i ts en im er xp /e www.sciencebob.comะน�ำ อธบิ ายไวอ้ ย่างชดั เจน ต่อยอดความรู้ วิทยาศาสตร์พร้อมคำ�แน ให้กว้างไกล ายที่สนุก อีกทั้ง ม าก งม ลอ ด รท กา บ พ จะ น www.tryscience.org ท่า ะมีปฏิสัมพันธ์กับผู้ใช้ด้วย เว็บไซต์นี้ยังสวยงาม แล
96
! ¹ Í µ ¹ é Ñ ¢ ¡ Ø · § Ô Ã ¨ § Í Å ´ · Ã Ò ¡ ÀÒ¾
¡ÃдÒɡѹ¹éÓ䴌͋ҧäà àÃÕ¹ÃÙŒ¡ÒÃà´Ô¹·Ò§¢Í§áʧ
วิทยาศาสตร ISBN 978-616-527-436-4
9
120.-
ÊÕ ¡  á Ã Ò ¡ Ñ º ¡ ʹ¡Ø ʹҹ
Step y b p e St
786165 274364
ผลิตโดย สำนักพิมพ เอ็มไอเอส
213/3 ซอยพัฒนาการ 1 (สาธุประดิษฐ 34 แยก 6) แขวงบางโพงพาง เขตยานนาวา กรุงเทพฯ 10120 โทรศัพท 0-2294-8777 (สายอัตโนมั ติ) โทรสาร 0-2294-8787 www.MISbook.com