2218009TM-วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี-ม2ล2-[221202]

ผูเรียบเรียงหนังสือเรียน นางสาวสุธารี คําจีนศรี นางภคพร จิตตรีขันธ ดร.วิชุดา บุญยรัตกลิน ผูเรียบเรียงคูมือครู นางสาวปณณณัท พึ่งพิง นายณรงคชัย พงษธะนะ บรรณาธิการคูมือครู นางสาววราภรณ ทวมดี ผูตรวจหนังสือเรียน รศ. ดร.ฤทธิ์ วัฒนชัยยิ่งเจริญ ผศ. ดร.สุโกสินทร ทองรัตนาศิริ ดร.ยุทธพันธุ พงศบุญชู บรรณาธิการหนังสือเรียน ดร.เขม พุมสะอาด นางสาววราภรณ ทวมดี ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 2 ตามมาตรฐานการเรียนรูและตัวชี้วัด กลุมสาระการเรียนรูวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 คู่มือครู ม.2 เล่ม2 Teacher Script พิมพครั้งที่ 4 สงวนลิขสิทธิ์ตามพระราชบัญญัติ รหัสสินคา 2248031 วิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี

ตัวชี้วัด ว 2.2 ม.2/1 พยากรณการเคลื่อนที่ของวัตถุที่เปนผลของแรงลัพธที่เกิดจากแรงหลายแรงที่กระทําตอวัตถุในแนวเดียวกันจากหลักฐานเชิงประจักษว 2.2 ม.2/2 เขียนแผนภาพแสดงแรงและแรงลัพธที่เกิดจากแรงหลายแรงที่กระทําตอวัตถุในแนวเดียวกันว 2.2 ม.2/3 ออกแบบการทดลองและทดลองดวยวิธีที่เหมาะสมในการอธิบายปจจัยที่มีผลตอความดันของของเหลวว 2.2 ม.2/4 วิเคราะหแรงพยุงและการจม การลอยของวัตถุในของเหลวจากหลักฐานเชิงประจักษว 2.2 ม.2/5 เขียนแผนภาพแสดงแรงที่กระทําตอวัตถุในของเหลวว 2.2 ม.2/6 อธิบายแรงเสียดทานสถิตและแรงเสียดทานจลนจากหลักฐานเชิงประจักษว 2.2 ม.2/7 ออกแบบการทดลองและทดลองดวยวิธีที่เหมาะสมในการอธิบายปจจัยที่มีผลตอขนาดของแรงเสียดทานว 2.2 ม.2/8 เขียนแผนภาพแสดงแรงเสียดทานและแรงอื่น ๆ ที่กระทําตอวัตถุว 2.2 ม.2/9 ตระหนักถึงประโยชนของความรูเรื่องแรงเสียดทาน โดยวิเคราะหสถานการณปญหาและเสนอแนะวิธีการลดหรือเพิ่มแรงเสียดทานที่เปนประโยชน ตอการทํากิจกรรมในชีวิตประจําวันว 2.2 ม.2/10 ออกแบบการทดลองและทดลองดวยวิธีที่เหมาะสมในการอธิบายโมเมนตของแรง เมื่อวัตถุอยูในสภาพสมดุลตอการหมุน และคํานวณโดยใชสมการ M = Flว 2.2 ม.2/11 เปรียบเทียบแหลงของสนามแมเหล็ก สนามไฟฟา และสนามโนมถวง และทิศทางของแรงที่กระทําตอวัตถุที่อยูในแตละสนามจากขอมูลที่รวบรวมไดว 2.2 ม.2/12 เขียนแผนภาพแสดงแรงแมเหล็ก แรงไฟฟา และแรงโนมถวงที่กระทําตอวัตถุว 2.2 ม.2/13 วิเคราะหความสัมพันธระหวางขนาดของแรงแมเหล็ก แรงไฟฟา และแรงโนมถวงที่กระทําตอวัตถุที่อยูในสนามนั้น ๆ กับระยะหางจากแหลงของ สนามถึงวัตถุจากขอมูลที่รวบรวมไดว 2.2 ม.2/14 อธิบายและคํานวณอัตราเร็วและความเร็วของการเคลื่อนที่ของวัตถุ โดยใชสมการ v = s t และ v = s t จากหลักฐานเชิงประจักษว 2.2 ม.2/15 เขียนแผนภาพแสดงการกระจัดและความเร็ว 4 หน่วยการเรียนรู้ที่ แรงและการเคลื่อนที่ แรงมีผลตอการ à¤Å×è͹·Õè¢Í§Çѵ¶Ø Í‹ҧäÃความเร็ว อัตราสวนระหวางการกระจัดกับ เวลา เปนปริมาณเวกเตอร มีทิศ ไปทางเดียวกับการกระจัด แรงเสียดทาน แรงที่เกิดขึ้นระหวางผิวสัมผัสของ วัตถุสองชิ้น มีทิศทางตรงขามกับ ทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุ เกร็ดแนะครู กอนเขาสูการเรียนการสอน เรื่อง แรงและการเคลื่อนที่ ครูอาจใหนักเรียน ยกตัวอยางแรงที่เกี่ยวของกับชีวิตประจําวันของนักเรียน และผลที่เกิดขึ้นจาก การกระทําของแรง เพื่อนําไปสูการทํากิจกรรมเกี่ยวกับการหาผลรวมของแรง หลายแรงที่กระทําตอวัตถุในระนาบเดียวกัน ตัวอยางเชน นักเรียนออกแรงปน จักรยาน ทําใหจักรยานเคลื่อนที่ไปขางหนา หากออกแรงปนจักรยานใหเร็วขึ้น จักรยานจะเคลื่อนที่ไปขางหนาไดเร็วขึ้น หรือออกแรงผลักกลองในทิศทางตรง ขามกัน กลองจะเคลื่อนไปในทิศทางที่มีแรงมากระทํามากกวา ขั้นนํา กระตุนความสนใจ 1. ครูใหนักเรียนทําแบบทดสอบกอนเรียน หนวยการเรียนรูที่ 4 แรงและการเคลื่อนที่ เพื่อวัดความรูเดิมของนักเรียนกอนเขาสู กิจกรรม 2. ครูเตรียมอุปกรณสาธิตการทดลอง เชน ลูกบอลยาง จากนั้นครูขออาสาสมัครนักเรียน 1 คน ออกมาหนาชั้นเรียน โดยใหตัวแทน นักเรียนโยนลูกบอลยางขึ้นไปเหนือศีรษะ แลวใหนักเรียนแตละคนสังเกตการเคลื่อนที่ ของลูกบอลยาง 3. ครูถามคําถามกระตุนความสนใจของนักเรียน โดยใชคําถาม Big Question จากหนังสือเรียน วิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 แนวตอบ Big Question แรงมีผลทําใหวัตถุเปลี่ยนแปลงสภาพการ เคลื่อนที่ ความเร็ว ทิศทาง รวมทั้งทําใหวัตถุ เปลี่ยนแปลงรูปรางและขนาด เชน รถยนตที่พุงชน ตนไมดวยความเร็วหนึ่ง แรงที่พุงชนตนไมจะสงผล ใหรถเกิดการชํารุด นํา นํา สอน สรุป ประเมิน T6 โซน 1 โซน 2 คําแนะนําการใช้ คูมือครู รายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี ม.2 เลม 2 เลมนี้ จัดทําขึ้นสําหรับใหครูผูสอนใชเปนแนวทางวางแผนการจัดการ เรียนการสอน เพื่อพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและการประกัน คุณภาพผูเรียนตามนโยบายของสํานักงานคณะกรรมการการศึกษา ขั้นพื้นฐาน (สพฐ.) โซน 2 ประกอบดวยองคประกอบตาง ๆ ที่เปนประโยชนสําหรับครู เพื่อนําไปประยุกตใชจัดกิจกรรมการเรียนรูในชั้นเรียน ช่วยครูเตรียมสอน เกร็ดแนะครู ความรูเสริมสําหรับครู ขอเสนอแนะ ขอสังเกต แนวทางการจัด กิจกรรม และอื่น ๆ เพื่อประโยชนในการจัดการเรียนการสอน นักเรียนควรรู ความรูเพิ่มเติมจากเนื้อหา สําหรับอธิบายเพิ่มเติมใหกับนักเรียน แนวทางการจัดกิจกรรมการเรียนการสอนใหครูผูสอน โดยแนะนําขั้นตอนการสอน และการจัดกิจกรรมอยางละเอียด เพื่อใหนักเรียนบรรลุผลสัมฤทธิ์ตามตัวชี้วัด ช่วยครูจัด การเรียนการสอน นํา สอน สรุป ประเมิน โซน 1 คําแนะนําการใช ชวยสรางความเขาใจ เพื่อใชคูมือครูได อยางถูกตองและเกิดประสิทธิภาพสูงสุด เพิ่ม เพิ่ม เพิ่ม เพิ่ม เพิ่ม เพิ่ม เพิ่ม เพิ่ม คําอธิบายรายวิชา แสดงขอบขายเนื้อหาสาระของรายวิชา ซึ่งครอบคลุมมาตรฐานการเรียนรูและตัวชี้วัดตามที่หลักสูตร กําหนด Pedagogy ชวยสรางความเขาใจในกระบวนการออกแบบ การจัดการเรียนการสอนแบบ Active Learning ไดอยางมี ประสิทธิภาพ Teacher Guide Overview ชวยใหเห็นภาพรวมของการ จัดการเรียนการสอนทั้งหมดของรายวิชากอนที่จะลงมือ สอนจริง Chapter Overview ชวยสรางความเขาใจและเห็นภาพรวม ในการออกแบบแผนการจัดการเรียนรูแตละหนวยการเรียนรู Chapter Concept Overview ชวยใหเห็นภาพรวม Concept และเนื้อหาสําคัญของหนวยการเรียนรู ขอสอบเนนการคิด/ขอสอบแนว O-NET เพื่อเตรียม ความพรอมของผูเรียนสูการสอบในระดับตาง ๆ กิจกรรม 21st Century Skills กิจกรรมที่จะชวยพัฒนา ผูเรียนใหมีทักษะที่จําเปนสําหรับการเรียนรูและการดํารงชีวิต ในโลกแหงศตวรรษที่ 21 โซน 3

ถูก/ผิด 1 แรง แรงมีสวนเกี่ยวของกับกิจกรรมตาง ๆ ในชีวิตประจําวันของ มนุษย โดยแรงที่มากระทํากับวัตถุ เชน แรงผลัก แรงโนมถวง แรงดึง แรงแมเหล็ก มีผลทําใหวัตถุเกิดการเปลี่ยนแปลงรูปรางหรือ สภาพการเคลื่อนที่ Prior Knowledge วัตถุที่อยูนิ่งถูกทําให เคลื่อนที่ไดอยางไร พิจารณาขอความตามความเขาใจของนักเรียนวาถูกหรือผิด แลวบันทึกลงในสมุดบันทึก แรง (force) คือ ปริมาณที่กระทําตอวัตถุแลวทําใหวัตถุเกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพการเคลื่อนที่หรือเปลี่ยนแปลง รูปราง เชน การออกแรงเข็นรถเข็นทําใหรถเข็นที่อยูนิ่งเกิดการเคลื่อนที่ การออกแรงปนดินนํ้ามันทําใหดินนํ้ามัน เปลี่ยนแปลงรูปราง แรงมีหนวยเปนนิวตัน (N) UnderstandingCheck 1. วัตถุไมหลุดลอยออกไปจากโลกเพราะมีแรงดึงดูดของโลกหรือแรงโนมถวงกระทําตอวัตถุ 2. แรงมีหนวยเปนเมตรตอวินาที 3. แรงลัพธ คือ ผลรวมของแรงทั้งหมดที่มากระทําตอวัตถุ 4. ความเร็วเฉลี่ยของวัตถุเปนอัตราสวนของระยะทางทั้งหมดที่วัตถุเคลื่อนที่ตอเวลาทั้งหมดที่ใช ในการเคลื่อนที่ 5. อัตราเร็วเฉลี่ยของวัตถุเปนอัตราสวนของระยะทางทั้งหมดที่วัตถุเคลื่อนที่ตอเวลาทั้งหมดที่ใช ในการเคลื่อนที่ บันทึกลงในสมุด แรงคืออะไร และมีผลต่อ วัตถุอย่างไร แรงเปนปริมาณเวกเตอร (vector quantity) จึงตองระบุทั้งขนาดและ ทิศทาง ซึ่งสัญลักษณที่ใชแทนปริมาณเวกเตอรมีหลายรูปแบบ ดังนี้ 1. แทนดวยลูกศร โดยที่ขนาดของความยาวลูกศรแทนขนาดของ เวกเตอร และหัวลูกศรแทนทิศทางของเวกเตอร เชน 2. แทนดวยตัวอักษรและมีลูกศรกํากับ เชน F หรือ F 3. แทนดวยตัวอักษรตัวหนา เชน F 4. แทนดวยสัญลักษณ AB คือ เวกเตอรที่มี A เปนจุดเริ่มตน และ B เปนจุดสุดทาย ถาพิจารณาเพียงแคขนาดของแรงสามารถเขียนสัญลักษณ F แทนขนาดของแรง โดยในหนวยการเรียนรูแรง และการเคลื่อนที่นี้จะใชสัญลักษณ F แทนขนาดของแรงที่กระทําตอวัตถุในแนวเดียวกัน และใชการเขียนเครื่องหมาย บวก (+) และเครื่องหมายลบ (-) หนาขนาดของแรงเพื่อเปนการบอกทิศทางของแรงที่กระทําตอวัตถุ กลาวคือ ถากําหนดใหแรงที่กระทําตอวัตถุมีทิศไปทางขวามือเปนบวก ดังนั้น แรงที่กระทําตอวัตถุมีทิศไปทางซายมือจะเปนลบ สามารถเขียนเครื่องหมายหนาขนาดของแรง เชน แรงขนาด 1 นิวตัน กระทําตอวัตถุในทิศทางขวามือจะเขียนเปน F = 1 N และแรงขนาด 1 นิวตัน กระทําตอวัตถุในทิศทางซายมือจะเขียนเปน F = -1 N แรงและการเคลื่อนที่ 3 ขั้นนํา กระตุนความสนใจ 4. นักเรียนตรวจสอบความเขาใจของตนเองกอน เขาสูกิจกรรมการเรียนการสอน จากกรอบ Understanding Check ในหนังสือเรียน วิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 โดยบันทึกลงในสมุด ประจําตัวนักเรียน 5. ครูถามคําถาม Prior Knowledge จากหนังสือ เรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 เพื่อเปนการ นําเขาสูบทเรียนและตรวจสอบความรูเดิม เกี่ยวกับ เรื่อง แรงและการเคลื่อนที่ ของ นักเรียน ขั้นสอน สํารวจคนหา 1. นักเรียนจับคูกับเพื่อนในชั้นเรียน จากนั้น รวมกันศึกษาคนควาขอมูลเกี่ยวกับ เรื่อง ความหมายของแรง จากหนังสือเรียน วิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 หรือแหลงการเรียนรู ตางๆ เชน อินเตอรเน็ต 2. นักเรียนแตละคูรวมกันอภิปรายเรื่องที่ไดศึกษา จากนั้นรวมกันสรุปความรูที่ไดจากการศึกษา ลงในสมุดประจําตัวนักเรียน แนวตอบ Prior Knowledge วัตถุที่อยูนิ่งสามารถเคลื่อนที่ไดเนื่องจากมีแรง มากระทํา โดยแรงที่มากระทําตอวัตถุอาจสัมผัส หรือไมสัมผัสกับวัตถุโดยตรง เชน แรงดึง แรงผลัก แรงดัน แรงโนมถวง แรงไฟฟา แรงแมเหล็ก แนวตอบ Understanding Check 1. ถูก 2. ผิด 3. ถูก 4. ผิด 5. ถูก สื่อ Digital ครูใหนักเรียนศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลกระทบของแรงที่มีตอวัตถุ จาก ภาพยนตรสารคดีสั้น Twig เรื่อง การชนของวัตถุ (https://www.twig-aksorn. com/film/body-crash-7883/) ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET แรงเปนปริมาณที่มีลักษณะตามขอใด 1. มีแตขนาด 2. มีแตทิศทาง 3. มีขนาดในบางทิศทาง 4. มีทั้งขนาดและทิศทาง (วิเคราะหคําตอบ แรงเปนปริมาณเวกเตอรที่มีทั้งขนาดและ ทิศทาง เมื่อมากระทําตอวัตถุมีผลทําใหวัตถุเปลี่ยนแปลงสภาพ การเคลื่อนที่ ดังนั้น ตอบขอ 4.) นํา นํา สอน สรุป ประเมิน T7 โซน 1 โซน 2 ประกอบดวยแนวทางสําหรับการจัดกิจกรรมและ เสนอแนะแนวขอสอบ เพื่ออํานวยความสะดวกใหแกครูผูสอน โซน 3 ช่วยครูเตรียมนักเรียน แนวทางการวัดและประเมินผล เสนอแนะแนวทางการบรรลุผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของ นักเรียนตามมาตรฐานการเรียนรูและตัวชี้วัดที่หลักสูตรกําหนด หองปฏิบัติการ (วิทยาศาสตร) คําอธิบายหรือขอเสนอแนะสิ่งที่ควรระมัดระวัง หรือขอควรปฏิบัติ ตามเนื้อหาในบทเรียน สื่อ Digital แนะนําแหลงเรียนรูและแหลงคนควาจากสื่อ Digital ตาง ๆ โซน 3 ช่วยครูเตรียมนักเรียน กิจกรรม 21st Century Skills กิจกรรมที่ใหนักเรียนไดประยุกตใชความรูสรางชิ้นงาน หรือ ทํากิจกรรมรวบยอดเพื่อใหเกิดทักษะที่จําเปนในศตวรรษที่ 21 ขอสอบเนนการคิด ตัวอยางขอสอบที่มุงเนนการคิด มีทั้งปรนัย-อัตนัย พรอม เฉลยอยางละเอียด ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET ตัวอยางขอสอบที่มุงเนนการคิดวิเคราะห และสอดคลองกับ แนวขอสอบ O-NET มีทั้งปรนัย-อัตนัย พรอมเฉลยอยาง ละเอียด กิจกรรมทาทาย เสนอแนะแนวทางการจัดกิจกรรม เพื่อตอยอดสําหรับนักเรียน ที่เรียนรูไดอยางรวดเร็ว และตองการทาทายความสามารถใน ระดับที่สูงขึ้น กิจกรรมสรางเสริม เสนอแนะแนวทางการจัดกิจกรรมซอมเสริมสําหรับนักเรียนที่ ควรไดรับการพัฒนาการเรียนรู โดยใชหนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี ม.2 เลม 2 และแบบฝกหัดรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร และเทคโนโลยี ม.2 เลม 2 ของบริษัท อักษรเจริญทัศน อจท. จํากัด เปนสื่อหลัก (Core Materials) ประกอบการสอน และการจัดกิจกรรมการเรียนรู เพื่อใหสอดคลองตามมาตรฐานการเรียนรูและตัวชี้วัดของกลุมสาระการเรียนรูวิทยาศาสตร และเทคโนโลยี (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 ซึ่งคูมือครู มีองคประกอบที่งายตอการใชงาน ดังนี้ โซน 3

ค�ำอธิบายรายวิชา วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 เวลาเรียน120 ชั่วโมง/ปี ศึกษาเกี่ยวกับระบบร่างกายมนุษย์ระบบหายใจ โครงสร้างและหน้าที่ของอวัยวะในระบบหายใจการหายใจการดูแล รักษาอวัยวะในระบบหายใจ ระบบขับถ่าย โครงสร้างและหน้าที่ของอวัยวะในระบบขับถ่าย กลไกการก�ำจัดของเสีย การดูแล รักษาอวัยวะในระบบขับถ่าย ระบบหมุนเวียนเลือด โครงสร้างและหน้าที่ของอวัยวะในระบบหมุนเวียนเลือด การท�ำงานของ ระบบหมุนเวียนเลือด การดูแลรักษาอวัยวะในระบบหมุนเวียนเลือด ระบบประสาท โครงสร้างและหน้าที่ของอวัยวะในระบบ ประสาท การท�ำงานของระบบประสาท การดูแลรักษาอวัยวะในระบบประสาท ระบบสืบพันธุ์โครงสร้างและหน้าที่ของอวัยวะ ในระบบสืบพันธุ์ฮอร์โมนเพศ การปฏิสนธิและการตั้งครรภ์การคุมก�ำเนิด ศึกษาเกี่ยวกับการแยกสารผสม การระเหยแห้ง การตกผลึก การกลั่น โครมาโทกราฟีแบบกระดาษ การสกัดด้วยตัวท�ำละลาย การน�ำวิธีการแยกสารไปใช้แก้ปัญหาในชีวิต ประจ�ำวันศึกษาเกี่ยวกับสารละลาย สภาพละลายได้ของสารความเข้มข้นของสารละลายการใช้สารละลายในชีวิตประจ�ำวัน ศึกษาเกี่ยวกับแรงและการเคลื่อนที่ แรง แรงดันในของเหลว แรงพยุง แรงเสียดทาน โมเมนต์ของแรง แรงในธรรมชาติ การเคลื่อนที่ ระยะทางและการกระจัด อัตราเร็ว ความเร็ว ศึกษาเกี่ยวกับงานและพลังงาน งาน ก�ำลัง เครื่องกลอย่างง่าย พลังงานประเภทของพลังงานกลกฎการอนุรักษ์พลังงานศึกษาเกี่ยวกับโลกและการเปลี่ยนแปลง เชื้อเพลิงซากดึกด�ำบรรพ์ ถ่านหิน หินน�้ำมัน ปิโตรเลียม พลังงานทดแทน โครงสร้างของโลก การเปลี่ยนแปลงของโลก ทรัพยากรดิน กระบวนการ เกิดดิน หน้าตัดข้างของดิน ปัจจัยในการเกิดดิน สมบัติของดิน การปรับปรุงคุณภาพของดิน แหล่งน�้ำ น�้ำบนดิน น�้ำใต้ดิน การใช้ประโยชน์จากแหล่งน�้ำ ภัยพิบัติที่เกิดจากน�้ำ โดยใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์กระบวนการสืบเสาะหาความรู้การสืบค้นข้อมูล การสังเกต การวิเคราะห์ การทดลอง การอภิปราย การอธิบาย และการสรุป เพื่อให้เกิดความรู้ความคิด ความเข้าใจ มีความสามารถในการตัดสินใจ สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้และน�ำความรู้ไปใช้ในชีวิตของตนเอง มีจิตวิทยาศาสตร์จริยธรรม คุณธรรม และค่านิยม ตัวชี้วัด ว1.2 ม.2/1 ระบุอวัยวะและบรรยายหน้าที่ของอวัยวะที่เกี่ยวข้องในระบบหายใจ ว1.2 ม.2/2 อธิบายกลไกการหายใจเข้าและออก โดยใช้แบบจ�ำลอง รวมทั้งอธิบายกระบวนการแลกเปลี่ยนแก๊ส ว1.2 ม.2/3 ตระหนักถึงความส�ำคัญของระบบหายใจ โดยการบอกแนวทางในการดูแลรักษาอวัยวะในระบบหายใจให้ท�ำงานเป็นปกติ ว1.2 ม.2/4 ระบุอวัยวะและบรรยายหน้าที่ของอวัยวะในระบบขับถ่ายในการก�ำจัดของเสียทางไต ว1.2 ม.2/5 ตระหนักถึงความส�ำคัญของระบบขับถ่ายในการก�ำจัดของเสียทางไต โดยการบอกแนวทางในการปฏิบัติตนที่ช่วยให้ระบบขับถ่าย ท�ำหน้าที่ได้อย่างปกติ ว1.2 ม.2/6 บรรยายโครงสร้างและหน้าที่ของหัวใจ หลอดเลือด และเลือด ว1.2 ม.2/7 อธิบายการท�ำงานของระบบหมุนเวียนเลือด โดยใช้แบบจ�ำลอง ว1.2 ม.2/8 ออกแบบการทดลองและทดลอง ในการเปรียบเทียบอัตราการเต้นของหัวใจ ขณะปกติและหลังท�ำกิจกรรม ว1.2 ม.2/9 ตระหนักถึงความส�ำคัญของระบบหมุนเวียนเลือด โดยการบอกแนวทางในการดูแลรักษาอวัยวะในระบบหมุนเวียนเลือดให้ท�ำงาน เป็นปกติ ว1.2 ม.2/10 ระบุอวัยวะและบรรยายหน้าที่ของอวัยวะในระบบประสาทส่วนกลางในการควบคุมการท�ำงานต่างๆ ของร่างกาย ว1.2 ม.2/11 ตระหนักถึงความสำ�คัญของระบบประสาท โดยการบอกแนวทางในการดูแลรักษา รวมถึงการป้องกันการกระทบกระเทือนและอันตราย ต่อสมองและไขสันหลัง ว1.2 ม.2/12 ระบุอวัยวะและบรรยายหน้าที่ของอวัยวะในระบบสืบพันธุ์ของเพศชายและเพศหญิง โดยใช้แบบจ�ำลอง ว1.2 ม.2/13 อธิบายผลของฮอร์โมนเพศชายและเพศหญิงที่ควบคุมการเปลี่ยนแปลงของร่างกาย เมื่อเข้าสู่วัยหนุ่มสาว ว1.2 ม.2/14 ตระหนักถึงการเปลี่ยนแปลงของร่างกายเมื่อเข้าสู่วัยหนุ่มสาว โดยการดูแลรักษาร่างกายและจิตใจของตนเองในช่วงที่มี การเปลี่ยนแปลง ว1.2 ม.2/15 อธิบายการตกไข่ การมีประจ�ำเดือน การปฏิสนธิและการพัฒนาของไซโกตจนคลอดเป็นทารก ว1.2 ม.2/16 เลือกวิธีการคุมก�ำเนิดที่เหมาะสมกับสถานการณ์ที่ก�ำหนด ว1.2 ม.2/17 ตระหนักถึงผลกระทบของการตั้งครรภ์ก่อนวัยอันควร โดยการประพฤติตนให้เหมาะสม ว2.1 ม.2/1 อธิบายการแยกสารผสมโดยการระเหยแห้ง การตกผลึก การกลั่นอย่างง่าย โครมาโทกราฟีแบบกระดาษ การสกัดด้วยตัวท�ำละลาย โดยใช้หลักฐานเชิงประจักษ์ ว2.1 ม.2/2 แยกสารโดยการระเหยแห้ง การตกผลึก การกลั่นอย่างง่าย โครมาโทกราฟีแบบกระดาษ การสกัดด้วยตัวท�ำละลาย ว2.1 ม.2/3 น�ำวิธีการแยกสารไปใช้แก้ปัญหาในชีวิตประจ�ำวัน โดยบูรณาการวิทยาศาสตร์คณิตศาสตร์เทคโนโลยีและวิศวกรรมศาสตร์

ว2.1 ม.2/4 ออกแบบการทดลองและทดลองในการอธิบายผลของชนิดตัวละลาย ชนิดตัวท�ำละลาย อุณหภูมิที่มีต่อสภาพละลายได้ของสาร รวมทั้งอธิบายผลของความดันที่มีต่อสภาพละลายได้ของสาร โดยใช้สารสนเทศ ว2.1 ม.2/5 ระบุปริมาณตัวละลายในสารละลาย ในหน่วยความเข้มข้นเป็นร้อยละ ปริมาตรต่อปริมาตร มวลต่อมวล และมวลต่อปริมาตร ว2.1 ม.2/6 ตระหนักถึงความส�ำคัญของการน�ำความรู้เรื่องความเข้มข้นของสารไปใช้ โดยยกตัวอย ่างการใช้สารละลายในชีวิตประจ�ำวัน อย่างถูกต้องและปลอดภัย ว2.2 ม.2/1 พยากรณ์การเคลื่อนที่ของวัตถุที่เป็นผลของแรงลัพธ์ที่เกิดจากแรงหลายแรงที่กระท�ำต่อวัตถุในแนวเดียวกันจากหลักฐาน เชิงประจักษ์ ว2.2 ม.2/2 เขียนแผนภาพแสดงแรงและแรงลัพธ์ที่เกิดจากแรงหลายแรงที่กระท�ำต่อวัตถุในแนวเดียวกัน ว2.2 ม.2/3 ออกแบบการทดลองและทดลองด้วยวิธีที่ในการอธิบายปัจจัยที่มีผลต่อความดันของของเหลว ว2.2 ม.2/4 วิเคราะห์แรงพยุงและการจม การลอยของวัตถุในของเหลวจากหลักฐานเชิงประจักษ์ ว2.2 ม.2/5 เขียนแผนภาพแสดงแรงที่กระท�ำต่อวัตถุในของเหลว ว2.2 ม.2/6 อธิบายแรงเสียดทานสถิตและแรงเสียดทานจลน์จากหลักฐานเชิงประจักษ์ ว2.2 ม.2/7 ออกแบบการทดลองและทดลองด้วยวิธีที่เหมาะสมในการอธิบายปัจจัยที่มีผลต่อขนาดของแรงเสียดทาน ว2.2 ม.2/8 เขียนแผนภาพแสดงแรงเสียดทานและแรงอื่นๆ ที่กระท�ำต่อวัตถุ ว2.2 ม.2/9 ตระหนักถึงประโยชน์ของความรู้เรื่องแรงเสียดทาน โดยวิเคราะห์สถานการณ์ปัญหา และเสนอแนะวิธีการลดหรือเพิ่มแรงเสียดทาน ที่เป็นประโยชน์ต่อการท�ำกิจกรรมในชีวิตประจ�ำวัน ว2.2 ม.2/10 ออกแบบการทดลองและทดลองด้วยวิธีที่เหมาะสมในการอธิบายโมเมนต์ของแรง เมื่อวัตถุอยู่ในสภาพสมดุลต่อการหมุน และค�ำนวณ โดยใช้สมการ M = Fl ว2.2 ม.2/11 เปรียบเทียบแหล่งของสนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า และสนามโน้มถ่วง และทิศทางของแรงที่กระท�ำต่อวัตถุที่อยู่ในแต่ละสนาม จากข้อมูลที่รวบรวมได้ ว2.2 ม.2/12 เขียนแผนภาพแสดงแรงแม่เหล็ก แรงไฟฟ้า และแรงโน้มถ่วงที่กระท�ำต่อวัตถุ ว2.2 ม.2/13 วิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว ่างขนาดของแรงแม ่เหล็ก แรงไฟฟ้า และแรงโน้มถ ่วงที่กระท�ำต ่อวัตถุที่อยู ่ในสนามนั้นๆ กับ ระยะห่างจากแหล่งของสนามถึงวัตถุจากข้อมูลที่รวบรวมได้ ว2.2 ม.2/14 อธิบายและค�ำนวณอัตราเร็วและความเร็วของการเคลื่อนที่ของวัตถุ โดยใช้สมการ v = s t และ v = s t จากหลักฐาน เชิงประจักษ์ ว2.2 ม.2/15 เขียนแผนภาพแสดงการกระจัดและความเร็ว ว2.3 ม.2/1 วิเคราะห์สถานการณ์และค�ำนวณเกี่ยวกับงานและก�ำลังที่เกิดจากแรงที่กระท�ำต่อวัตถุโดยใช้สมการ W = Fs และ P = W t จากข้อมูล ที่รวบรวมได้ ว2.3 ม.2/2 วิเคราะห์หลักการท�ำงานของเครื่องกลอย่างง่ายจากข้อมูลที่รวบรวมได้ ว2.3 ม.2/3 ตระหนักถึงประโยชน์ของความรู้ของเครื่องกลอย่างง่าย โดยบอกประโยชน์และการประยุกต์ใช้ในชีวิตประจ�ำวัน ว2.3 ม.2/4 ออกแบบและทดลองด้วยวิธีที่เหมาะสมในการอธิบายปัจจัยที่มีผลต่อพลังงานจลน์และพลังงานศักย์โน้มถ่วง ว2.3 ม.2/5 แปลความหมายข้อมูลและอธิบายการเปลี่ยนพลังงานระหว่างพลังงานศักย์โน้มถ่วงและพลังงานจลน์ของวัตถุโดยพลังงานกลของวัตถุ มีค่าคงตัวจากข้อมูลที่รวบรวมได้ ว2.3 ม.2/6 วิเคราะห์สถานการณ์และอธิบายการเปลี่ยนและการถ่ายโอนพลังงานโดยใช้กฎการอนุรักษ์พลังงาน ว3.2 ม.2/1 เปรียบเทียบกระบวนการเกิด สมบัติและการใช้ประโยชน์รวมทั้งอธิบายผลกระทบจากการใช้เชื้อเพลิงซากดึกด�ำบรรพ์จากข้อมูลที่ รวบรวมได้ ว3.2 ม.2/2 แสดงความตระหนักถึงผลจากการใช้เชื้อเพลิงซากดึกด�ำบรรพ์โดยน�ำเสนอแนวทางการใช้เชื้อเพลิงซากดึกด�ำบรรพ์ ว3.2 ม.2/3 เปรียบเทียบข้อดีและข้อจ�ำกัดของพลังงานทดแทนแต่ละประเภทจากการรวบรวมข้อมูลและน�ำเสนอแนวทางการใช้พลังงานทดแทน ที่เหมาะสมในท้องถิ่น ว3.2 ม.2/4 สร้างแบบจ�ำลองที่อธิบายโครงสร้างภายในโลก ตามองค์ประกอบทางเคมีจากข้อมูลที่รวบรวมได้ ว3.2 ม.2/5 อธิบายกระบวนการผุพังอยู่กับที่ การกร่อน และการสะสมตัวของตะกอนจากแบบจ�ำลอง รวมทั้งยกตัวอย่างผลของกระบวนการ ดังกล่าวที่ท�ำให้ผิวโลกเกิดการเปลี่ยนแปลง ว3.2 ม.2/6 อธิบายลักษณะของชั้นหน้าตัดดินและกระบวนการเกิดดินจากแบบจ�ำลอง รวมทั้งระบุปัจจัยที่ท�ำให้ดินมีลักษณะและสมบัติแตกต่างกัน ว3.2 ม.2/7 ตรวจวัดสมบัติบางประการของดิน โดยใช้เครื่องมือที่เหมาะสมและน�ำเสนอแนวทางการใช้ประโยชน์ดินจากข้อมูลสมบัติของดิน ว3.2 ม.2/8 อธิบายปัจจัยและกระบวนการเกิดแหล่งน�้ำผิวดินและแหล่งน�้ำใต้ดิน จากแบบจ�ำลอง ว3.2 ม.2/9 สร้างแบบจ�ำลองที่อธิบายการใช้น�้ำ และน�ำเสนอแนวทางการใช้น�้ำอย่างยั่งยืนในท้องถิ่นของตนเอง ว3.2 ม.2/10 สร้างแบบจ�ำลองที่อธิบายกระบวนการเกิดและผลกระทบของน�้ำท่วม การกัดเซาะชายฝั่ง ดินถล่ม หลุมยุบ แผ่นดินทรุด รวม 54 ตัวชี้วัด

Pedagogy คู่มือครู รายวิชาพื้นฐาน วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ม.2 เล่ม 2 รวมถึงสื่อการเรียนรูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตรและ เทคโนโลยี ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 2 ผูจัดทําไดออกแบบการสอน (Instructional Design) อันเปนวิธีการจัดการเรียนรูและเทคนิค การสอนที่เปยมดวยประสิทธิภาพและมีความหลากหลายใหกับผูเรียน เพื่อใหผูเรียนสามารถบรรลุผลสัมฤทธิ์ตามมาตรฐาน การเรียนรูและตัวชี้วัด รวมถึงสมรรถนะและคุณลักษณะอันพึงประสงคของผูเรียนที่หลักสูตรกําหนดไว โดยครูสามารถ นําไปใชจัดการเรียนรูในชั้นเรียนไดอยางมีประสิทธิภาพ ซึ่งในรายวิชานี้ ไดนํารูปแบบการสอนแบบสืบเสาะหาความรู (5Es Instructional Model) มาใชในการออกแบบการสอน ดังนี้ ดวยจุดประสงคของการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร เพื่อชวย ใหผูเรียนไดพัฒนาวิธีคิด ทั้งความคิดเปนเหตุเปนผล คิดสรางสรรค คิดวิเคราะห วิจารณ มีทักษะสําคัญในการคนควาหาความรู และมี ความสามารถในการแกปญหาอยางเปนระบบ ผูจัดทําจึงไดเลือกใช รูปแบบการสอนแบบสืบเสาะหาความรู (5Es Instructional Model) ซึ่งเปนขั้นตอนการเรียนรูที่มุงเนนใหผูเรียนไดมีโอกาสสราง องคความรูดวยตนเองผานกระบวนการคิดและการลงมือทํา โดยใช กระบวนการทางวิทยาศาสตรเปนเครื่องมือสําคัญเพื่อการพัฒนา ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร และทักษะการเรียนรูแหง ศตวรรษที่ 21 รูปแบบการสอนแบบสืบเสาะหาความรู้(5Es Instructional Model) วิธีสอน (Teaching Method) ผูจัดทําเลือกใชวิธีสอนที่หลากหลาย เชน การทดลอง การสาธิต การอภิปรายกลุมยอย เพื่อสงเสริมการเรียนรู รูปแบบการสอนแบบสืบเสาะหาความรู (5Es Instructional Model) ใหเกิดประสิทธิภาพมากที่สุด ซึ่งจะเนนใชวิธีสอน โดยใชการทดลองมากเปนพิเศษ เนื่องจากเปนวิธีสอนที่มุงพัฒนาใหผูเรียนเกิดองคความรูจากประสบการณตรงโดย การคิดและการลงมือทําดวยตนเอง อันจะชวยใหผูเรียนมีความรูและเกิดทักษะทางกระบวนการวิทยาศาสตรที่คงทน เทคนิคการสอน (Teaching Technique) ผูจัดทําเลือกใชเทคนิคการสอนที่หลากหลายและเหมาะสมกับเรื่องที่เรียน เพื่อสงเสริมวิธีสอนใหมีประสิทธิภาพมากขึ้น เชน การใชคําถาม การเลนเกม การยกตัวอยาง ซึ่งเทคนิคการสอนตาง ๆ จะชวยใหผูเรียนเกิดการเรียนรูอยางมีความสุข ในขณะที่เรียนและสามารถปฏิบัติกิจกรรมไดอยางมีประสิทธิภาพ รวมทั้งไดพัฒนาทักษะในศตวรรษที่ 21 อีกดวย e valuation engagement exploratio n ขยายความเขาใจ อธิบายความรู 5Es Elaboration Explanation E valuation Engagement Exploratio n ต ร ว จสอบผล กระตุนความสนใจ สํารวจและค น ห า ขยายความเขาใจ อธิบายความรู 1 2 4 3 5

หน่วย การเรียนรู้ ตัวชี้วัด ทักษะที่ได้ เวลาที่ใช้ การประเมิน สื่อที่ใช้ 4 แรงและ การเคลื่อนที่ 1. พยากรณ์การเคลื่อนที่ของวัตถุที่เป็น ผลของแรงลัพธ์ที่เกิดจากแรงหลายแรง ที่กระท�ำต่อวัตถุในแนวเดียวกันจาก หลักฐานเชิงประจักษ์(ว2.2 ม.2/1) 2. เขียนแผนภาพแสดงแรงและแรงลัพธ์ ที่เกิดจากแรงหลายแรงที่กระท�ำต่อวัตถุ ในแนวเดียวกัน (ว2.2 ม.2/2) 3. ออกแบบการทดลองและทดลองด้วยวิธี ที่เหมาะสมในการอธิบายปัจจัยที่มีผล ต่อความดันของของเหลว(ว2.2ม.2/3) 4. วิเคราะห์แรงพยุงและการจม การลอย ของวัตถุในของเหลว จากหลักฐานเชิง ประจักษ์(ว2.2 ม.2/4) 5. เขียนแผนภาพแสดงแรงที่กระท�ำต่อ วัตถุในของเหลว (ว2.2 ม.2/5) 6. อธิบายแรงเสียดทานสถิตและ แรงเสียดทานจลน์จากหลักฐานเชิง ประจักษ์(ว 2.2 ม.2/6) 7. ออกแบบการทดลองและทดลองด้วย วิธีที่เหมาะสมในการอธิบายปัจจัยที่มี ผลต่อขนาดของแรงเสียดทาน (ว2.2 ม.2/7) 8. เขียนแผนภาพแสดงแรงเสียดทานและ แรงอื่นๆ ที่กระทำ�ต่อวัตถุ(ว2.2ม.2/8) 9. ตระหนักถึงประโยชน์ของความรู้เรื่อง แรงเสียดทานโดยวิเคราะห์สถานการณ์ ปัญหาและเสนอแนะวิธีการลดหรือ เพิ่มแรงเสียดทานที่เป็นประโยชน์ต่อ การท�ำกิจกรรมในชีวิตประจ�ำวัน (ว2.2 ม.2/9) 10. ออกแบบการทดลองและทดลองด้วย วิธีที่เหมาะสมในการอธิบายโมเมนต์ ของแรง เมื่อวัตถุอยู่ในสภาพสมดุล ต่อการหมุน และค�ำนวณโดยใช้สมการ M = Fl (ว2.2 ม.2/10) - ทักษะการวัด - ทักษะการสังเกต - ทักษะการทดลอง - ทักษะการตั้งสมมติฐาน - ทักษะการค�ำนวณ - ทักษะการควบคุมตัวแปร - ทักษะการพยากรณ์ - ทักษะการลงความเห็น จากข้อมูล - ทักษะการตีความหมาย ข้อมูลและการลงข้อสรุป 20 ชั่วโมง - ตรวจแบบทดสอบ ก่อนเรียน - ตรวจแบบฝึกหัด - ตรวจใบงาน - ตรวจผังมโนทัศน์ - ประเมินการปฏิบัติการ - ประเมินพฤติกรรม การท�ำงานรายบุคคล - ประเมินพฤติกรรม การท�ำงานกลุ่ม - ประเมินคุณลักษณะ อันพึงประสงค์ - ตรวจแบบทดสอบ หลังเรียน - หนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - แบบฝึกหัด วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - ใบงาน - อุปกรณ์การทดลอง - อุปกรณ์สาธิต การทดลอง - QR Code - บัตรภาพ - วีดิทัศน์ - PowerPoint - แบบทดสอบก่อนเรียน - แบบทดสอบหลังเรียน วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ม.2 เล่ม 2 Teacher Guide Overview

หน่วย การเรียนรู้ ตัวชี้วัด ทักษะที่ได้ เวลาที่ใช้ การประเมิน สื่อที่ใช้ 4 แรงและ การเคลื่อนที่ (ต่อ) 11. เปรียบเทียบแหล่งของสนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า และสนามโน้มถ่วง และ ทิศทางของแรงที่กระท�ำต่อวัตถุที่อยู่ใน แต่ละสนามจากข้อมูลที่รวบรวมได้ (ว 2.2 ม.2/11) 12. เขียนแผนภาพแสดงแรงแม่เหล็ก แรงไฟฟ้า และแรงโน้มถ่วงที่กระท�ำ ต่อวัตถุ (ว 2.2 ม.2/12) 13. วิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างขนาด ของแรงแม่เหล็ก แรงไฟฟ้า และ แรงโน้มถ่วงที่กระท�ำต่อวัตถุที่อยู่ใน สนามนั้นๆ กับระยะห่างจากแหล่งของ สนามถึงวัตถุจากข้อมูลที่รวบรวมได้ (ว2.2 ม.2/13) 14. อธิบายและค�ำนวณอัตราเร็วและ ความเร็วของการเคลื่อนที่ของวัตถุ โดยใช้สมการ v = s t และ v = s t จากหลักฐานเชิงประจักษ์ (ว2.2 ม.2/14) 15. เขียนแผนภาพแสดงการกระจัด และความเร็ว (ว2.2 ม.2/15) 20 ชั่วโมง

หน่วย การเรียนรู้ ตัวชี้วัด ทักษะที่ได้ เวลาที่ใช้ การประเมิน สื่อที่ใช้ 5 งานและ พลังงาน 1. วิเคราะห์สถานการณ์และค�ำนวณ เกี่ยวกับงานและก�ำลังที่เกิดจากแรงที่ กระท�ำต่อวัตถุ โดยใช้สมการ W = Fs และ P = W t จากข้อมูลที่รวบรวมได้ (ว2.3 ม.2/1) 2. วิเคราะห์หลักการท�ำงานของเครื่องกล อย่างง่ายจากข้อมูลที่รวบรวมได้ (ว2.3 ม.2/2) 3. ตระหนักถึงประโยชน์ของความรู้ของ เครื่องกลอย่างง่าย โดยบอกประโยชน์ และการประยุกต์ใช้ในชีวิตประจ�ำวัน (ว2.3 ม.2/3) 4. ออกแบบและทดลองด้วยวิธีที่เหมาะสม ในการอธิบายปัจจัยที่มีผลต่อพลังงานจลน์ และพลังงานศักย์โน้มถ่วง (ว2.3ม.2/4) 5. แปลความหมายข้อมูลและอธิบายการ เปลี่ยนพลังงานระหว่างพลังงานศักย์ โน้มถ่วงและพลังงานจลน์ของวัตถุ โดยพลังงานกลของวัตถุมีค่าคงตัวจาก ข้อมูลที่รวบรวมได้(ว2.3 ม.2/5) 6. วิเคราะห์สถานการณ์และอธิบายการ เปลี่ยนและการถ่ายโอนพลังงานโดยใช้ กฎการอนุรักษ์พลังงาน (ว2.3 ม.2/6) - ทักษะการสังเกต - ทักษะการระบุ - ทักษะการทดลอง - ทักษะการตั้งสมมติฐาน - ทักษะการสื่อสาร - ทักษะการค�ำนวณ - ทักษะการท�ำงานร่วมกัน - ทักษะการรวบรวมข้อมูล - ทักษะการน�ำความรู้ไปใช้ - ทักษะการเชื่อมโยง 11 ชั่วโมง - ตรวจแบบทดสอบ ก่อนเรียน - ตรวจแบบฝึกหัด - ตรวจชิ้นงาน สิ่งประดิษฐ์ ด้านพลังงาน - ประเมินการปฏิบัติการ - ประเมินพฤติกรรม การท�ำงานรายบุคคล - ประเมินพฤติกรรม การท�ำงานกลุ่ม - ประเมินคุณลักษณะ อันพึงประสงค์ - ตรวจแบบทดสอบ หลังเรียน - หนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - แบบฝึกหัด วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - ใบงาน - อุปกรณ์การทดลอง - QR Code - บัตรภาพ - PowerPoint - แบบทดสอบก่อนเรียน - แบบทดสอบหลังเรียน

หน่วย การเรียนรู้ ตัวชี้วัด ทักษะที่ได้ เวลาที่ใช้ การประเมิน สื่อที่ใช้ 6 โลกและการ เปลี่ยนแปลง 1. เปรียบเทียบกระบวนการเกิด สมบัติ และการใช้ประโยชน์รวมทั้งอธิบาย ผลกระทบจากการใช้เชื้อเพลิงซาก ดึกด�ำบรรพ์จากข้อมูลที่รวบรวมได้ (ว3.2 ม.2/1) 2. แสดงความตระหนักถึงผลจากการใช้ เชื้อเพลิงซากดึกด�ำบรรพ์โดยน�ำเสนอ แนวทางการใช้เชื้อเพลิงซาก ดึกด�ำบรรพ์(ว3.2 ม.2/2) 3. เปรียบเทียบข้อดีและข้อจ�ำกัดของ พลังงานทดแทนแต่ละประเภทจากการ รวบรวมข้อมูลและน�ำเสนอแนวทาง การใช้พลังงานทดแทนที่เหมาะสม ในท้องถิ่น (ว3.2 ม.2/3) 4. สร้างแบบจ�ำลองที่อธิบายโครงสร้าง ภายในโลกตามองค์ประกอบทางเคมี จากข้อมูลที่รวบรวมได้(ว3.2 ม.2/4) 5. อธิบายกระบวนการผุพังอยู่กับที่ การกร่อนและการสะสมตัวของตะกอน จากแบบจ�ำลอง รวมทั้งยกตัวอย่าง ผลของกระบวนการดังกล่าวที่ท�ำให้ ผิวโลกเกิดการเปลี่ยนแปลง (ว3.2 ม.2/5) 6. อธิบายลักษณะของชั้นหน้าตัดดินและ กระบวนการเกิดดินจากแบบจ�ำลอง รวมทั้งระบุปัจจัยที่ท�ำให้ดินมีลักษณะ และสมบัติแตกต่างกัน (ว3.2 ม.2/6) 7. ตรวจวัดสมบัติบางประการของดิน โดย ใช้เครื่องมือที่เหมาะสมและน�ำเสนอ แนวทางการใช้ประโยชน์ดินจากข้อมูล สมบัติของดิน (ว3.2 ม.2/7) 8. อธิบายปัจจัยและกระบวนการเกิด แหล่งน�้ำผิวดินและแหล่งน�้ำใต้ดิน จากแบบจ�ำลอง (ว3.2 ม.2/8) 9. สร้างแบบจ�ำลองที่อธิบายการใช้น�้ำ และ น�ำเสนอแนวทางการใช้น�้ำอย่างยั่งยืน ในท้องถิ่นของตนเอง (ว3.2 ม.2/9) 10. สร้างแบบจ�ำลองที่อธิบายกระบวนการ เกิดและผลกระทบของน�้ำท่วม การกัดเซาะชายฝั่ง ดินถล่ม หลุมยุบ แผ่นดินทรุด (ว3.2 ม.2/10) - ทักษะการวัด - ทักษะการระบุ - ทักษะการสังเกต - ทักษะการทดลอง - ทักษะการตั้งสมมติฐาน - ทักษะการส�ำรวจค้นหา - ทักษะการเชื่อมโยง - ทักษะการเปรียบเทียบ - ทักษะการรวบรวมข้อมูล - ทักษะการท�ำงานร่วมกัน - ทักษะการจ�ำแนกประเภท - ทักษะการน�ำความรู้ไปใช้ 29 ชั่วโมง - ตรวจแบบทดสอบ ก่อนเรียน - ตรวจแบบฝึกหัด - ตรวจผังมโนทัศน์ - ตรวจแบบจ�ำลอง - ประเมินการปฏิบัติการ - ประเมินพฤติกรรม การท�ำงานรายบุคคล - ประเมินพฤติกรรม การท�ำงานกลุ่ม - ประเมินคุณลักษณะ อันพึงประสงค์ - ตรวจแบบทดสอบ หลังเรียน - หนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - แบบฝึกหัด วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - ใบงาน - ใบความรู้ - อุปกรณ์การทดลอง - บัตรภาพ - สลากอักษร - วีดิทัศน์ - QR Code - PowerPoint - แบบทดสอบก่อนเรียน - แบบทดสอบหลังเรียน

Chapter Title Chapter Overview Chapter Concept Overview Teacher Script หน่วยการเรียนรูที่ 4 แรงและกำรเคลื่อนที่ T2-T3 T4-T5 T6 • แรง • การเคลื่อนที่ ท้ายหน่วยการเรียนรู้ที่ 4 T7 -T35 T36 -T43 T44 -T49 หน่วยการเรียนรูที่ 5 งำนและพลังงำน T50-T51 T52-T53 T54 • งานและกําลัง • พลังงาน ท้ายหน่วยการเรียนรู้ที่ 5 T55 -T65 T66 -T74 T75 -T81 หน่วยการเรียนรูที่ 6 โลกและกำรเปลี่ยนแปลง T82-T85 T86-T87 T88 • โครงสร้างและการเปลี่ยนแปลงของโลก • ดิน • นํ้า • เชื้อเพลิงซากดึกดําบรรพ์ ท้ายหน่วยการเรียนรู้ที่ 6 T89 -T100 T101 -T109 T110 -T121 T122 -T137 T138 -T146 STEM Activity T147 -T148 บรรณำนุกรม T149 สำรบัญ

แผนการจัด การเรียนรู้ สื่อที่ใช้ จุดประสงค์ วิธีสอน ประเมิน ทักษะที่ได้ คุณลักษณะ อันพึงประสงค์ แผนฯ ที่ 1 การหาแรงลัพธ์ ของวัตถุ 4 ชั่วโมง - แบบทดสอบ ก่อนเรียน - หนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - แบบฝึกหัด วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - ใบงาน - อุปกรณ์สาธิต การทดลอง - PowerPoint 1. อธิบายความหมายของแรงได้ (K) 2. เขียนแผนภาพแสดงแรงและ ค�ำนวณหาแรงลัพธ์ที่เกิดจาก แรงหลายแรงที่กระท�ำต่อวัตถุ ในแนวเดียวกันได้(P) 3. มีความใฝ่เรียนรู้และมีความ มุ่งมั่นในการท�ำงาน (A) แบบสืบเสาะ หาความรู้ (5Es Instructional Model) - ตรวจแบบทดสอบ ก่อนเรียน - ตรวจแบบฝึกหัด - ตรวจใบงาน เรื่อง แรง และแรงลัพธ์ - ประเมินการน�ำเสนอ ผลงาน - สังเกตพฤติกรรม การท�ำงานรายบุคคล - สังเกตพฤติกรรม การท�ำงานกลุ่ม - สังเกตความมีวินัย ใฝ่เรียนรู้และมุ่งมั่น ในการท�ำงาน - ทักษะการวัด - ทักษะการสังเกต - ทักษะการทดลอง - ทักษะการค�ำนวณ - ทักษะการพยากรณ์ - ทักษะการลง ความเห็นจาก ข้อมูล - มีวินัย - ใฝ่เรียนรู้ - มุ่งมั่นใน การท�ำงาน แผนฯ ที่ 2 แรงเสียดทาน 4 ชั่วโมง - หนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - แบบฝึกหัด วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - ใบงาน - อุปกรณ์สาธิต การทดลอง - PowerPoint 1. อธิบายแรงเสียดทานสถิตและ แรงเสียดทานจลน์ได้(K) 2. อธิบายปัจจัยที่มีผลต่อขนาด ของแรงเสียดทาน (K) 3. เขียนแผนภาพแสดงแรงเสียด ทานและแรงอื่นๆ ที่กระท�ำต่อ วัตถุ (P) 4. ปฏิบัติกิจกรรมการหาขนาดของ แรงเสียดทานและปัจจัยที่มีผลต่อ ขนาดของแรงเสียดทานได้อย่าง ถูกต้องและเป็นล�ำดับขั้นตอน(P) 5. ตระหนักถึงประโยชน์ของความรู้ เรื่องแรงเสียดทานต ่อการท�ำ กิจกรรมในชีวิตประจ�ำวันได้(A) แบบสืบเสาะ หาความรู้ (5Es Instructional Model) - ตรวจแบบฝึกหัด - ตรวจใบงาน เรื่อง แรงเสียดทาน - ประเมินการน�ำเสนอ ผลงาน - สังเกตพฤติกรรม การท�ำงานรายบุคคล - สังเกตพฤติกรรม การท�ำงานกลุ่ม - สังเกตความมีวินัย ใฝ่เรียนรู้และมุ่งมั่น ในการท�ำงาน - ทักษะการวัด - ทักษะการสังเกต - ทักษะการทดลอง - ทักษะการ ตั้งสมมติฐาน - ทักษะการควบคุม ตัวแปร - ทักษะการค�ำนวณ - ทักษะการ ตีความหมาย ข้อมูลและการ ลงข้อสรุป - มีวินัย - ใฝ่เรียนรู้ - มุ่งมั่นใน การท�ำงาน แผนฯ ที่ 3 แรงดัน ในของเหลว และแรงพยุง 4 ชั่วโมง - หนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - แบบฝึกหัด วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - อุปกรณ์การ ทดลอง - วีดิทัศน์เกี่ยวกับ ความดันของ ของเหลว - PowerPoint 1. อธิบายปัจจัยที่มีผลต่อความดัน ของของเหลวได้(K) 2. อธิบายลักษณะการจมและลอย ของวัตถุในของเหลวได้(K) 3. เขียนแผนภาพแสดงแรงที่กระท�ำ ต่อวัตถุในของเหลวได้(P) 4. ปฏิบัติกิจกรรมความดันของของ เหลวและแรงที่กระท�ำต่อวัตถุใน ของเหลวได้อย่างถูกต้องและเป็น ล�ำดับขั้นตอน (P) 5. มีความมุ่งมั่นในการเรียนรู้และ ท�ำงานที่ได้รับมอบหมายตลอด เวลา (A) แบบสืบเสาะ หาความรู้ (5Es Instructional Model) - ตรวจแบบฝึกหัด - ประเมินการน�ำเสนอ ผลงาน - สังเกตพฤติกรรม การท�ำงานรายบุคคล - สังเกตพฤติกรรม การท�ำงานกลุ่ม - สังเกตความมีวินัย ใฝ่เรียนรู้และมุ่งมั่น ในการท�ำงาน - ทักษะการสังเกต - ทักษะการทดลอง - ทักษะการค�ำนวณ - ทักษะการลง ความเห็นจาก ข้อมูล - ทักษะการ ตีความหมาย ข้อมูลและการ ลงข้อสรุป - มีวินัย - ใฝ่เรียนรู้ - มุ่งมั่นใน การท�ำงาน Chapter Overview T2

แผนการจัด การเรียนรู้ สื่อที่ใช้ จุดประสงค์ วิธีสอน ประเมิน ทักษะที่ได้ คุณลักษณะ อันพึงประสงค์ แผนฯ ที่ 4 โมเมนต์ของแรง 2 ชั่วโมง - หนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - แบบฝึกหัด วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - อุปกรณ์สาธิต การทดลอง - PowerPoint 1. อธิบายโมเมนต์ของแรงได้(K) 2. ค�ำนวณหาปริมาณต่างๆ ที่ เกี่ยวข้องกับโมเมนต์ของแรงได้ (P) 3. ปฏิบัติกิจกรรมสมดุลต่อการหมุน และโมเมนต์ของแรงได้อย่าง ถูกต้องและเป็นล�ำดับขั้นตอน(P) 4. มีความใฝ่เรียนรู้และมีความ มุ่งมั่นในการท�ำงาน (A) แบบสืบเสาะ หาความรู้ (5Es Instructional Model) - ตรวจแบบฝึกหัด - ประเมินการน�ำเสนอ ผลงาน - สังเกตพฤติกรรม การท�ำงานรายบุคคล - สังเกตพฤติกรรม การท�ำงานกลุ่ม - สังเกตความมีวินัย ใฝ่เรียนรู้และมุ่งมั่น ในการท�ำงาน - ทักษะการสังเกต - ทักษะการทดลอง - ทักษะการค�ำนวณ - ทักษะการลง ความเห็นจาก ข้อมูล - มีวินัย - ใฝ่เรียนรู้ - มุ่งมั่นใน การท�ำงาน แผนฯ ที่ 5 สนามของแรง 2 ชั่วโมง - หนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - แบบฝึกหัด วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - ใบงาน - อุปกรณ์สาธิต การทดลอง - QR Code เรื่อง แรงจากสนาม ไฟฟ้า - วีดิทัศน์เกี่ยวกับ การทดลอง แรงดึงดูดของ กาลิเลโอ - PowerPoint 1. อธิบายความหมายและลักษณะ สนามของแรงได้(K) 2. เปรียบเทียบแหล ่งของสนาม แม่เหล็ก สนามไฟฟ้า และสนาม โน้มถ่วง และทิศทางของแรงที่ กระท�ำต่อวัตถุที่อยู่ในแต่ละสนาม ได้(K) 3. วิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่าง ขนาดของแรงแม่เหล็กแรงไฟฟ้า และแรงโน้มถ่วงที่กระท�ำต่อวัตถุ ที่อยู่ในสนามนั้นๆ กับระยะห่าง จากแหล ่งของสนามถึงวัตถุได้ (K) 4. เขียนแผนภาพแสดงแรงแม่เหล็ก แรงไฟฟ้า และแรงโน้มถ่วงที่ กระท�ำต่อวัตถุได้(P) 5. มีความใฝ่เรียนรู้และมีความ มุ่งมั่นในการท�ำงาน (A) แบบสืบเสาะ หาความรู้ (5Es Instructional Model) - ตรวจแบบฝึกหัด - ตรวจใบงาน เรื่อง สนามของแรง - ประเมินการน�ำเสนอ ผลงาน - สังเกตพฤติกรรม การท�ำงานรายบุคคล - สังเกตพฤติกรรม การท�ำงานกลุ่ม - สังเกตความมีวินัย ใฝ่เรียนรู้และมุ่งมั่น ในการท�ำงาน - ทักษะการสังเกต - ทักษะการทดลอง - ทักษะการลง ความเห็นจาก ข้อมูล - ทักษะการ ตีความหมาย ข้อมูลและการ ลงข้อสรุป - มีวินัย - ใฝ่เรียนรู้ - มุ่งมั่นใน การท�ำงาน แผนฯ ที่ 6 การเคลื่อนที่ ของวัตถุ 4 ชั่วโมง - แบบทดสอบ หลังเรียน - หนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - แบบฝึกหัด วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - ใบความรู้ - ใบงาน - อุปกรณ์สาธิต การทดลอง - PowerPoint 1. อธิบายความหมายของอัตราเร็ว และความเร็วของการเคลื่อนที่ ของวัตถุได้(K) 2. เขียนแผนภาพแสดงการ กระจัดและความเร็วได้(P) 3. ค�ำนวณหาปริมาณต่างๆ ที่ เกี่ยวข้องกับอัตราเร็วและ ความเร็วของการเคลื่อนที่ของ วัตถุได้(P) 4. มีความสนใจใฝ่เรียนรู้หรืออยาก รู้อยากเห็น และท�ำงานร่วมกับ ผู้อื่นอย่างสร้างสรรค์(A) แบบสืบเสาะ หาความรู้ (5Es Instructional Model) - ตรวจแบบทดสอบ หลังเรียน - ตรวจแบบฝึกหัด - ตรวจ Topic Question - ตรวจ Unit Question - ตรวจใบงาน เรื่อง อัตราเร็วและความเร็ว - ประเมินชิ้นงาน ผังมโนทัศน์เรื่อง แรง และการเคลื่อนที่ - ประเมินการน�ำเสนอ ผลงาน - สังเกตพฤติกรรม การท�ำงานรายบุคคล - สังเกตพฤติกรรม การท�ำงานกลุ่ม - สังเกตความมีวินัย ใฝ่เรียนรู้และมุ่งมั่น ในการท�ำงาน - ทักษะการสังเกต - ทักษะการค�ำนวณ - ทักษะการลง ความเห็นจาก ข้อมูล - ทักษะการ ตีความหมาย ข้อมูลและการ ลงข้อสรุป - มีวินัย - ใฝ่เรียนรู้ - มุ่งมั่นใน การท�ำงาน T3

Chapter Concept Overview แรง แรงพยุง แรงดันในของเหลว แรงดันในของเหลว คือ แรงที่ของเหลวกระท�าตั้งฉากกับผิวของวัตถุต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ ซึ่งเรียกว่า ความดันของของเหลว แรงเป็นปริมาณเวกเตอร์ที่มีขนาดและทิศทาง มีหน่วยเป็น นิวตัน (N) แรงเสียดทาน • ถ้า Fลัพธ์ ≠ 0 วัตถุจะเคลื่อนที่ไปตามแนวแรง • ถ้า Fลัพธ์ = 0 วัตถุจะไม่เปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ แรงยอยกระทําตอวัตถุไปในทิศทางเดียวกัน แรงยอยกระทําตอวัตถุไปในทิศทางตรงกันขาม แรงพยุง คือ แรงเนื่องจากของเหลวกระท�าต่อวัตถุที่อยู่ในของเหลวซึ่งมีทิศขึ้นในแนวดิ่ง ขนาดของแรงพยุงมีค่าเท่ากับขนาดของ น�้าหนักของของเหลวที่ถูกวัตถุแทนที่ อาร์คิมีดีส ศึกษาเกี่ยวกับขนาดของแรงที่กระท�าต่อวัตถุ ซึ่งจมอยู่ในของเหลว สามารถ สรุปหลักการได้ว ่า “น�้าหนักของวัตถุที่หายไปเมื่อชั่งในของเหลวจะเท ่ากับน�้าหนักของ ของเหลวที่มีปริมาตรเท่ากับปริมาตรวัตถุส่วนที่จมในของเหลว” ขนาดของแรงพยุง = น�้าหนักของของเหลวที่ถูกวัตถุแทนที่ FB = ρVg P = F A แรงเสียดทาน คือ แรงที่เกิดขึ้นระหว่างที่ผิวสัมผัสของวัตถุ เพื่อต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุนั้นมีทิศทางตรงข้ามกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ แรงเสียดทานมี 2 ประเภท คือ 1. แรงเสียดทานสถิต เกิดขึ้นในขณะที่วัตถุยังไม่เคลื่อนที่ 2. แรงเสียดทานจลน์ เกิดขึ้นในขณะที่วัตถุก�าลังเคลื่อนที่ f s,max = μs N f k = μk N ขนาดของแรงเสียดทานจะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ ดังนี้ 1. ขนาดของแรงปฏิกิริยาตั้งฉากระหว่างผิวสัมผัส 2. ลักษณะผิวสัมผัส Fลัพธ์ = F1 + F2 Fลัพธ์ = F1 + (-F2 ) F1 F1 F2 F2 h ทิศทางการเคลื่อนที่ของกล่องไม้ F f W N ผิวสัมผัส กล่อง พื้น f 20 N 15 N T4

หนวยการเรียนรูที่ 4 สนามของแรง • สนามโนมถวง เมื่อมีแรงโน้มถ่วงกระท�าต่อวัตถุในทิศทางพุ่งเข้าหาวัตถุที่เป็นแหล่งของสนามโน้มถ่วง ส่งผลให้วัตถุตกจากที่สูงลงมาสู่ที่ต�่า • สนามไฟฟา เป็นแรงที่เกิดขึ้นบนจุดประจุ เมื่อน�าวัตถุที่มีประจุไฟฟ้าไปวางไว้ ณ ที่ใด ๆ โมเมนต์ของแรง โมเมนตของแรง คือ แรงที่กระท�าต่อวัตถุโดยไม่ผ่านศูนย์กลางมวลของวัตถุ ซึ่งท�าให้วัตถุหมุนรอบศูนย์กลางมวลของวัตถุ สมดุลตอการหมุน คือ เมื่อวัตถุอยู่ในสมดุลต่อการหมุน ผลรวมของโมเมนต์ทวนเข็มนาฬกาเท่ากับผลรวมของโมเมนต์ตามเข็มนาฬกา เขียนความสัมพันธ์ได้ ดังนี้ M = FL ΣMทวน = ΣMตาม การเคลื่อนที่ ระยะทาง (s) เป็นปริมาณสเกลาร์ที่มีแต ่ขนาด มีหน ่วยเป็น เมตร โดยอัตราส่วนระหว่างระยะทางกับเวลา คือ อัตราเร็ว (v) มีหน่วยเป็น เมตรต่อวินาที (m/s) การกระจัด ( s ) เป็นปริมาณเวกเตอร์ที่มีทั้งขนาดและทิศทาง มีหน่วย เป็น เมตร โดยอัตราส่วนระหว่างการกระจัดกับเวลา คือ ความเร็ว ( v ) มีหน่วยเป็น เมตรต่อวินาที (m/s) + ++ - + -- - + - + - M1 M2 F1 F2 l 1 l 2 จุดหมุน • สนามแมเหล็ก เป็นวัตถุที่สามารถดูดสารแม่เหล็กบางชนิดได้ สนามแม่เหล็กเป็นปริมาณเวกเตอร์ โดยสนามแม่เหล็กโดยรอบแท่งแม่เหล็กจะมีทิศพุ่ง ออกจากขั้วแม่เหล็กเหนือเข้าหาขั้วแม่เหล็กใต้ ส่วนสนามแม่เหล็กภายในแท่งแม่เหล็กจะมีทิศพุ่งจากขั้วแม่เหล็กใต้ไปหาขั้วแม่เหล็กเหนือ S N N S S N S N T5

ตัวชี้วัด ว 2.2 ม.2/1 พยากรณการเคลื่อนที่ของวัตถุที่เปนผลของแรงลัพธที่เกิดจากแรงหลายแรงที่กระทําตอวัตถุในแนวเดียวกันจากหลักฐานเชิงประจักษว 2.2 ม.2/2 เขียนแผนภาพแสดงแรงและแรงลัพธที่เกิดจากแรงหลายแรงที่กระทําตอวัตถุในแนวเดียวกันว 2.2 ม.2/3 ออกแบบการทดลองและทดลองดวยวิธีที่เหมาะสมในการอธิบายปจจัยที่มีผลตอความดันของของเหลวว 2.2 ม.2/4 วิเคราะหแรงพยุงและการจม การลอยของวัตถุในของเหลวจากหลักฐานเชิงประจักษว 2.2 ม.2/5 เขียนแผนภาพแสดงแรงที่กระทําตอวัตถุในของเหลวว 2.2 ม.2/6 อธิบายแรงเสียดทานสถิตและแรงเสียดทานจลนจากหลักฐานเชิงประจักษว 2.2 ม.2/7 ออกแบบการทดลองและทดลองดวยวิธีที่เหมาะสมในการอธิบายปจจัยที่มีผลตอขนาดของแรงเสียดทานว 2.2 ม.2/8 เขียนแผนภาพแสดงแรงเสียดทานและแรงอื่น ๆ ที่กระทําตอวัตถุว 2.2 ม.2/9 ตระหนักถึงประโยชนของความรูเรื่องแรงเสียดทาน โดยวิเคราะหสถานการณปญหาและเสนอแนะวิธีการลดหรือเพิ่มแรงเสียดทานที่เปนประโยชน ตอการทํากิจกรรมในชีวิตประจําวันว 2.2 ม.2/10 ออกแบบการทดลองและทดลองดวยวิธีที่เหมาะสมในการอธิบายโมเมนตของแรง เมื่อวัตถุอยูในสภาพสมดุลตอการหมุน และคํานวณโดยใชสมการ M = Flว 2.2 ม.2/11 เปรียบเทียบแหลงของสนามแมเหล็ก สนามไฟฟา และสนามโนมถวง และทิศทางของแรงที่กระทําตอวัตถุที่อยูในแตละสนามจากขอมูลที่รวบรวมไดว 2.2 ม.2/12 เขียนแผนภาพแสดงแรงแมเหล็ก แรงไฟฟา และแรงโนมถวงที่กระทําตอวัตถุว 2.2 ม.2/13 วิเคราะหความสัมพันธระหวางขนาดของแรงแมเหล็ก แรงไฟฟา และแรงโนมถวงที่กระทําตอวัตถุที่อยูในสนามนั้น ๆ กับระยะหางจากแหลงของ สนามถึงวัตถุจากขอมูลที่รวบรวมได ว 2.2 ม.2/14 อธิบายและคํานวณอัตราเร็วและความเร็วของการเคลื่อนที่ของวัตถุ โดยใชสมการ v = s t และ v = s t จากหลักฐานเชิงประจักษว 2.2 ม.2/15 เขียนแผนภาพแสดงการกระจัดและความเร็ว 4 หน่วยการเรียนรู้ที่ แรงและการเคลื่อนที่ แรงมีผลตอการ à¤Å×è͹·Õè¢Í§Çѵ¶Ø Í‹ҧäà ความเร็ว อัตราสวนระหวางการกระจัดกับ เวลา เปนปริมาณเวกเตอร มีทิศ ไปทางเดียวกับการกระจัด แรงเสียดทาน แรงที่เกิดขึ้นระหวางผิวสัมผัสของ วัตถุสองชิ้น มีทิศทางตรงขามกับ ทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุ เกร็ดแนะครู กอนเขาสูการเรียนการสอน เรื่อง แรงและการเคลื่อนที่ ครูอาจใหนักเรียน ยกตัวอยางแรงที่เกี่ยวของกับชีวิตประจําวันของนักเรียน และผลที่เกิดขึ้นจาก การกระทําของแรง เพื่อนําไปสูการทํากิจกรรมเกี่ยวกับการหาผลรวมของแรง หลายแรงที่กระทําตอวัตถุในระนาบเดียวกัน ตัวอยางเชน นักเรียนออกแรงปน จักรยาน ทําใหจักรยานเคลื่อนที่ไปขางหนา หากออกแรงปนจักรยานใหเร็วขึ้น จักรยานจะเคลื่อนที่ไปขางหนาไดเร็วขึ้น หรือออกแรงผลักกลองในทิศทางตรง ขามกัน กลองจะเคลื่อนไปในทิศทางที่มีแรงมากระทํามากกวา ขั้นนํา กระตุ้นความสนใจ 1. ครูใหนักเรียนทําแบบทดสอบกอนเรียน หนวยการเรียนรูที่ 4 แรงและการเคลื่อนที่ เพื่อวัดความรูเดิมของนักเรียนกอนเขาสู กิจกรรม 2. ครูเตรียมอุปกรณสาธิตการทดลอง เชน ลูกบอลยาง จากนั้นครูขออาสาสมัครนักเรียน 1 คน ออกมาหนาชั้นเรียน โดยใหตัวแทน นักเรียนโยนลูกบอลยางขึ้นไปเหนือศีรษะ แลวใหนักเรียนแตละคนสังเกตการเคลื่อนที่ ของลูกบอลยาง 3. ครูถามคําถามกระตุนความสนใจของนักเรียน โดยใชคําถาม Big Question จากหนังสือเรียน วิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 แนวตอบ Big Question แรงมีผลทําใหวัตถุเปลี่ยนแปลงสภาพการ เคลื่อนที่ ความเร็ว ทิศทาง รวมทั้งทําใหวัตถุ เปลี่ยนแปลงรูปรางและขนาด เชน รถยนตที่พุงชน ตนไมดวยความเร็วหนึ่ง แรงที่พุงชนตนไมจะสงผล ใหรถเกิดการชํารุด นํา นํา สอน สรุป ประเมิน T6

ถูก/ผิด 1 แรง แรงมีสวนเกี่ยวของกับกิจกรรมตาง ๆ ในชีวิตประจําวันของ มนุษย โดยแรงที่มากระทํากับวัตถุ เชน แรงผลัก แรงโนมถวง แรงดึง แรงแมเหล็ก มีผลทําใหวัตถุเกิดการเปลี่ยนแปลงรูปรางหรือ สภาพการเคลื่อนที่ Prior Knowledge วัตถุที่อยูนิ่งถูกทําให เคลื่อนที่ไดอยางไร พิจารณาขอความตามความเขาใจของนักเรียนวาถูกหรือผิด แลวบันทึกลงในสมุดบันทึก แรง (force) คือ ปริมาณที่กระทําตอวัตถุแลวทําใหวัตถุเกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพการเคลื่อนที่หรือเปลี่ยนแปลง รูปราง เชน การออกแรงเข็นรถเข็นทําใหรถเข็นที่อยูนิ่งเกิดการเคลื่อนที่ การออกแรงปนดินนํ้ามันทําใหดินนํ้ามัน เปลี่ยนแปลงรูปราง แรงมีหนวยเปนนิวตัน (N) UnderstandingCheck 1. วัตถุไมหลุดลอยออกไปจากโลกเพราะมีแรงดึงดูดของโลกหรือแรงโนมถวงกระทําตอวัตถุ 2. แรงมีหนวยเปนเมตรตอวินาที 3. แรงลัพธ คือ ผลรวมของแรงทั้งหมดที่มากระทําตอวัตถุ 4. ความเร็วเฉลี่ยของวัตถุเปนอัตราสวนของระยะทางทั้งหมดที่วัตถุเคลื่อนที่ตอเวลาทั้งหมดที่ใช ในการเคลื่อนที่ 5. อัตราเร็วเฉลี่ยของวัตถุเปนอัตราสวนของระยะทางทั้งหมดที่วัตถุเคลื่อนที่ตอเวลาทั้งหมดที่ใช ในการเคลื่อนที่ บันทึกลงในสมุด แรงคืออะไร และมีผลต่อ วัตถุอย่างไร แรงเปนปริมาณเวกเตอร (vector quantity) จึงตองระบุทั้งขนาดและ ทิศทาง ซึ่งสัญลักษณที่ใชแทนปริมาณเวกเตอรมีหลายรูปแบบ ดังนี้ 1. แทนดวยลูกศร โดยที่ขนาดของความยาวลูกศรแทนขนาดของ เวกเตอร และหัวลูกศรแทนทิศทางของเวกเตอร เชน 2. แทนดวยตัวอักษรและมีลูกศรกํากับ เชน F หรือ F 3. แทนดวยตัวอักษรตัวหนา เชน F 4. แทนดวยสัญลักษณ AB คือ เวกเตอรที่มี A เปนจุดเริ่มตน และ B เปนจุดสุดทาย ถาพิจารณาเพียงแคขนาดของแรงสามารถเขียนสัญลักษณ F แทนขนาดของแรง โดยในหนวยการเรียนรูแรง และการเคลื่อนที่นี้จะใชสัญลักษณ F แทนขนาดของแรงที่กระทําตอวัตถุในแนวเดียวกัน และใชการเขียนเครื่องหมาย บวก (+) และเครื่องหมายลบ (-) หนาขนาดของแรงเพื่อเปนการบอกทิศทางของแรงที่กระทําตอวัตถุ กลาวคือ ถากําหนดใหแรงที่กระทําตอวัตถุมีทิศไปทางขวามือเปนบวก ดังนั้น แรงที่กระทําตอวัตถุมีทิศไปทางซายมือจะเปนลบ สามารถเขียนเครื่องหมายหนาขนาดของแรง เชน แรงขนาด 1 นิวตัน กระทําตอวัตถุในทิศทางขวามือจะเขียนเปน F = 1 N และแรงขนาด 1 นิวตัน กระทําตอวัตถุในทิศทางซายมือจะเขียนเปน F = -1 N แรงและการเคลื่อนที่ 3 ขั้นนํา กระตุ้นความสนใจ 4. นักเรียนตรวจสอบความเขาใจของตนเองกอน เขาสูกิจกรรมการเรียนการสอน จากกรอบ Understanding Check ในหนังสือเรียน วิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 โดยบันทึกลงในสมุด ประจําตัวนักเรียน 5. ครูถามคําถาม Prior Knowledge จากหนังสือ เรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 เพื่อเปนการ นําเขาสูบทเรียนและตรวจสอบความรูเดิม เกี่ยวกับเรื่อง แรงและการเคลื่อนที่ ของ นักเรียน ขั้นสอน สํารวจค้นหา 1. นักเรียนจับคูกับเพื่อนในชั้นเรียน จากนั้น รวมกันศึกษาคนควาขอมูลเกี่ยวกับเรื่อง ความหมายของแรง จากหนังสือเรียน วิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 หรือแหลงการเรียนรู ตางๆ เชน อินเทอรเน็ต 2. นักเรียนแตละคูรวมกันอภิปรายเรื่องที่ไดศึกษา จากนั้นรวมกันสรุปความรูที่ไดจากการศึกษา ลงในสมุดประจําตัวนักเรียน แนวตอบ Prior Knowledge วัตถุที่อยูนิ่งสามารถเคลื่อนที่ไดเนื่องจากมีแรง มากระทํา โดยแรงที่มากระทําตอวัตถุอาจสัมผัส หรือไมสัมผัสกับวัตถุโดยตรง เชน แรงดึง แรงผลัก แรงดัน แรงโนมถวง แรงไฟฟา แรงแมเหล็ก แนวตอบ Understanding Check 1. ถูก 2. ผิด 3. ถูก 4. ผิด 5. ถูก สื่อ Digital ครูใหนักเรียนศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลกระทบของแรงที่มีตอวัตถุ จาก ภาพยนตรสารคดีสั้น Twig เรื่อง การชนของวัตถุ (https://www.twig-aksorn. com/film/body-crash-7883/) ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET แรงเปนปริมาณที่มีลักษณะตามขอใด 1. มีแตขนาด 2. มีแตทิศทาง 3. มีขนาดในบางทิศทาง 4. มีทั้งขนาดและทิศทาง (วิเคราะหคําตอบ แรงเปนปริมาณเวกเตอรที่มีทั้งขนาดและ ทิศทาง เมื่อมากระทําตอวัตถุมีผลทําใหวัตถุเปลี่ยนแปลงสภาพ การเคลื่อนที่ ดังนั้น ตอบขอ 4.) นํา นํา สอน สรุป ประเมิน T7

การเขียนภาพเวกเตอรแทนแรงสามารถเขียนได โดยเขียนลูกศรแทนแรงที่มากระทําและหัวลูกศรแทนทิศทาง ของแรงที่มากระทําตอวัตถุ ดังภาพที่ 4.1 เนื่องจากแรงเปนปริมาณเวกเตอร สามารถนํามาเขียนโดยใชแผนภาพได ดังนี้ 1. เขียนเวกเตอรดวยเสนตรงแทนแรง โดยความยาวของเสนตรงแทนขนาดของแรงและตองสอดคลองกับ มาตราสวนที่กําหนด เชน ตองการเขียนเวกเตอรแทนแรง 300 นิวตัน โดยใชมาตราสวน 1 เซนติเมตร ตอ 100 นิวตัน (1 cm : 100 N) ดังนั้น ตองเขียนเสนตรงที่มีความยาว 3 เซนติเมตร 2. กําหนดหัวลูกศรไปในทิศทางที่แรงกระทํา ตัวอย่างที่ 4.1 จงเขียนแรงที่มีขนาด 400 นิวตัน และมีทิศทางไปทางทิศตะวันออก วิธีเขียน กําหนดให 1 เซนติเมตร เทากับ 40 นิวตัน มาตราสวน 1 cm : 40 N F = 400 N N S W E ตัวอย่างที่ 4.2 จงเขียนแรงที่มีขนาด 250 นิวตัน และมีทิศทางไปทางทิศตะวันตก วิธีเขียน กําหนดให 1 เซนติเมตร เทากับ 50 นิวตัน มาตราสวน 1 cm : 50 N F = 250 N N S W E ตัวอย่างที่ 4.3 จงเขียนแรงที่มีขนาด 2,100 นิวตัน และมีทิศทางไปทางทิศเหนือ วิธีเขียน กําหนดให 1 เซนติเมตร เทากับ 700 นิวตัน มาตราสวน 1 cm : 700 N F = 2,100 N N S W E F ภาพที่ 4.1 การเขียนภาพเวกเตอรแทนแรงที่ใชในการดึงกลองไม ที่มา : คลังภาพ อจท. บอกขนาดของแรง เชน F = 5 N คือ แรงที่กระทําตอวัตถุมีขนาด 5 นิวตัน ลูกศรบอกทิศทางของแรงที่กระทํากับวัตถุ 4 ขั้นสอน อธิบายความรู้ 1. ครูสุมนักเรียน 3 คู ออกมานําเสนอผลการ ศึกษาหนาชั้นเรียน ในระหวางที่นักเรียน นําเสนอ ครูคอยใหขอเสนอแนะเพิ่มเติม เพื่อใหนักเรียนมีความเขาใจที่ถูกตอง 2. ครูอธิบายเพิ่มเติมใหนักเรียนเขาใจวา “แรง เปนปริมาณเวกเตอรที่ทั้งขนาดและทิศทาง สามารถเขียนแทนดวยเสนตรง โดยความยาว ของเสนแทนขนาดของแรง และตองสอดคลอง กับมาตราสวนที่กําหนด โดยหัวของลูกศรจะชี้ ไปในทิศทางที่แรงกระทํา” 3. นักเรียนศึกษาตัวอยางที่ 4.1-4.3 จากหนังสือ เรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 จากนั้นครูเขียน โจทยเพิ่มเติมบนกระดาน โดยใหนักเรียน แตละคนเขียนแผนภาพ ลงในสมุดประจําตัว นักเรียน ตัวอยางโจทย เชน จงเขียนแรงที่ มีขนาด 500 นิวตัน ที่มีทิศไปทางตะวันตก เฉียงเหนือ 4. ครูสุมเลขที่นักเรียน 4 คน ออกมาเขียน คําตอบของตนเองหนาชั้นเรียน โดยใหเพื่อน ในชั้นเรียนรวมกันพิจารณาวาคําตอบถูกตอง หรือไม จากนั้นครูเฉลยคําตอบที่ถูกตองให นักเรียน 5. นักเรียนจับคูกับเพื่อนในชั้นเรียนตามความ สมัครใจ จากนั้นใหนักเรียนแตละคูรวมกันทํา ใบงาน เรื่อง แรง เกร็ดแนะครู ครูอาจใหนักเรียนฝกเขียนแผนภาพเวกเตอร และฝกคํานวณมาตราสวนที่ ใชกําหนดการเขียนแผนภาพเวกเตอร เพื่อใหนักเรียนเห็นถึงความสําคัญของการ เขียนแผนภาพเวกเตอร เพื่อนําไปใชในการหาแรงลัพธเนื่องจากมีแรงหลายแรง มากระทํากับวัตถุ โดยครูอาจยกตัวอยางการหาผลรวมของแรงหลายแรง โดยการ เขียนแผนภาพแบบหางเวกเตอรตอหัวเวกเตอร เพื่อใหนักเรียนเกิดความชํานาญ ในการเขียนแผนภาพเวกเตอร ขอใดกลาวถูกตอง 1. F1 = F2 = F3 = F4 2. F1 = F2 และ F3 = F4 3. F1 = F3 และ F2 = F4 4. F1 = F4 และ F2 = F3 (วิเคราะหคําตอบ F1 = F3 และ F2 = F4 จึงจะทําใหวัตถุ หยุดนิ่ง ดังนั้น ตอบขอ 3.) ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET จากภาพ แรง F1 F2 F3 และ F4 กระทําตอวัตถุ แลวทําใหวัตถุ หยุดนิ่ง F1 F2 F3 F4 นํา สอน สรุป ประเมิน T8

เมื่อมีแรงย่อยตั้งแต่ 2 แรงขึ้นไปมากระท�าต่อวัตถุ จะส่งผลให้วัตถุเปลี่ยนแปลงสภาพการเคลื่อนที่ โดยขึ้น อยู่กับผลรวมของแรงที่มากระท�าต่อวัตถุ เรียกแรงดังกล่าวว่า แรงลัพธ์ (resultant force) ซึ่งวัตถุจะเคลื่อนที่ไปใน ทิศทางเดียวกับแรงลัพธ์ การหาขนาดและทิศทางของแรงลัพธ์สามารถใช้วิธีเดียวกับการหาเวกเตอร์ลัพธ์ โดยพิจารณาทิศทางของ แรงย่อยทุกแรงที่มากระท�าต่อวัตถุ ในกรณีที่ต้องการหาขนาดและทิศทางของแรงลัพธ์เมื่อแรงย่อยอยู่ในแนวเดียวกัน เราจะก�าหนดให้แรงที่มีทิศทางตรงข้ามกันมีเครื่องหมายต่างกัน เช่นก�าหนดให้แรงที่กระท�าต่อวัตถุที่มีทิศทางไปทาง ขวามือมีเครื่องหมายบวก และให้แรงที่กระท�าต่อวัตถุที่มีทิศทางไปทางซ้ายมือมีเครื่องหมายลบ เมื่อแรงย่อยอยู่ในแนวเดียวกัน แรงลัพธ์ที่มากระท�าต่อวัตถุสามารถหาได้ ดังนี้ 1. แรงลัพธ์ที่เกิดจากแรงย่อยที่อยู่ในแนวเดียวกันมากระท�ากับวัตถุในทิศทางเดียวกัน ภาพที่ 4.2 แรง F1 และ F2 กระท�ากับวัตถุในทิศทางเดียวกัน ที่มา : คลังภาพ อจท. F1 = 4 N F2 = 4 N F1 = 4 N F2 = 4 N Fลัพธ์ = 8 N F1 = 4 N F2 = 4 N จากภาพที่ 4.2 สามารถเขียนแผนภาพของแรง F1 และ F2 แล้วหาแรงลัพธ์ที่กระท�าต่อวัตถุ โดยใช้วิธี หางต่อหัวได้ ดังนี้ ก�าหนดให้ 1 เซนติเมตร เท่ากับ 1 นิวตัน จึงเขียนแรง F1 และ F2 ได้เป็น หาแรงลัพธ์ที่เกิดจาก F1+ F2 โดยการน�าหางของแรง F2มาต่อกับหัวลูกศรของแรง F1 แรงลัพธ์ที่เกิดจาก F1+ F2 หาได้ โดยการลากเส้นตรงจากหางลูกศรของแรง F1 ไปยังหัวลูกศรของแรง F2 ดังนั้น แรงลัพธ์ที่เกิดจากแรงย่อยที่อยู่ในแนวเดียวกันมากระท�ากับวัตถุในทิศทางเดียวกันจะมีขนาดเท่ากับ ผลรวมขนาดของแรงย่อยที่มากระท�าต่อวัตถุ และมีทิศทางไปในทิศทางเดียวกับทิศทางของแรงย่อย โดยขนาดของ แรงลัพธ์เขียนแทนด้วย Fลัพธ์ หาได้ ดังสมการ Fลัพธ์ = F1+ F2 F1 = 4 N F2 = 4 N แรงและการเคลื่อนที่ 5 จะส่งผลให้วัตถุเปลี่ยนแปลงสภาพการเคลื่อนที่ แรงลัพธ์ ( 1 ขั้นสอน สํารวจค้นหา 1. นักเรียนแบงกลุมออกเปน 6 กลุม กลุมละ เทาๆ กัน จากนั้นใหนักเรียนแตละกลุมสง ตัวแทนออกมาจับสลากหัวขอที่ศึกษา โดยให นักเรียนแตละกลุมรวมกันศึกษาคนควาขอมูล จากหนังสือเรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 หรือแหลงการเรียนรูตางๆ เชน อินเทอรเน็ต หองสมุด ซึ่งหัวขอประกอบดวย • กลุมที่ 1-2 ศึกษาเกี่ยวกับแรงลัพธที่เกิดจาก แรงยอยที่อยูในแนวเดียวกันมากระทํากับ วัตถุในทิศทางเดียวกัน • กลุมที่ 3-4 ศึกษาเกี่ยวกับแรงลัพธที่เกิดจาก แรงยอยที่อยูในแนวเดียวกันมากระทํากับ วัตถุในทิศทางตรงขามกัน • กลุมที่ 5-6 ศึกษาเกี่ยวกับกฎของความเฉื่อย 2. นักเรียนแตละกลุมรวมกันอภิปรายเรื่องที่ได ศึกษา จากนั้นใหนักเรียนแตละกลุมรวมกัน สรุปความรูที่ไดจากการศึกษาคนควาลงใน สมุดประจําตัวนักเรียน ขอใดคือความหมายของปริมาณเวกเตอร 1. ปริมาณที่มีขนาดใหญ 2. ปริมาณที่มีขนาดเทากัน 3. ปริมาณที่มีทิศทางแนนอน 4. ปริมาณที่มีทั้งขนาดและทิศทาง (วิเคราะหคําตอบ ปริมาณเวกเตอร คือ ปริมาณที่มีทั้งขนาดและ ทิศทาง แรงจึงสามารถเขียนแทนไดดวยเวกเตอรเสนตรง ดังนั้น ตอบขอ 4.) นักเรียนควรรู 1 แรงลัพธ คือ ผลรวมของแรงหลายแรงที่กระทําตอวัตถุ ทําใหวัตถุเคลื่อนที่ ไปตามทิศทางของแรงลัพธ ถาผลรวมของแรงลัพธมีขนาดเทากับศูนย จะทําให วัตถุหยุดนิ่งอยูกับที่ ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET นํา สอน สรุป ประเมิน T9

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET 2. แรงลัพธ์ที่เกิดจากแรงย่อยที่อยู่ในแนวเดียวกันมากระท�ากับวัตถุในทิศทางตรงข้ามกัน จากภาพที่ 4.3 สามารถเขียนแผนภาพของแรง F1 และ F2 แล้วหาแรงลัพธ์ที่มากระท�าต่อวัตถุ โดยใช้วิธี หางต่อหัวได้ ดังนี้ ก�าหนดให้ 1 เซนติเมตร เท่ากับ 1 นิวตัน จึงเขียนแรง F1 และ F2 ได้เป็น หาแรงลัพธ์ที่เกิดจาก F1+ F2 โดยการน�าหางของแรง F2 มาต่อกับหัวลูกศรของแรง F1 แรงลัพธ์ที่ได้เกิดจากการลากเส้นตรงจากหางลูกศรของแรง F1 ไปยังหัวลูกศรของแรง F2 แรงลัพธ์ที่เกิดจากแรงย่อยที่อยู่ในแนวเดียวกันมากระท�ากับวัตถุในทิศทางตรงข้ามกันจะมีขนาดเท่ากับ ผลรวมของแรงย่อยที่มากระท�าต่อวัตถุ ซึ่งก�าหนดให้แรงที่กระท�าต่อวัตถุที่มีทิศไปทางขวามือเป็นแรงF1มีค่าเป็นบวก ดังนั้น แรงที่มากระท�าต่อวัตถุที่มีทิศไปทางซ้ายมือเป็นแรง F2 มีค่าเป็นลบ และมีทิศทางไปในทิศทางเดียวกับแรง ย่อยที่มีขนาดมากกว่า โดยขนาดของแรงลัพธ์เขียนแทนด้วย Fลัพธ์ หาได้จากผลรวมของแรงย่อย แต่เนื่องจากแรง ย่อยที่มากระท�าต่อวัตถุที่ทิศทางตรงข้ามกัน ขนาดของแรงลัพธ์จึงหาได้ ดังสมการ Fลัพธ์ = F1+ (-F2) ภาพที่ 4.3 แรง F1 และ F2 กระท�าต่อวัตถุในทิศทางตรงข้ามกัน โดยแรง F1 และ F2 มีขนาดไม่เท่ากัน ที่มา : คลังภาพ อจท. F2 = 3 N F1 = 7 N F2 = 3 N F1 = 7 N Fลัพธ์ = 4 N F1 = 7 N F2 = 3 N F2 = 3 N F1 = 7 N 6 ขั้นสอน อธิบายความรู้ 1. นักเรียนแตละกลุมออกมานําเสนอผลการ ศึกษาหนาชั้นเรียน ในระหวางที่นักเรียน นําเสนอ ครูคอยใหขอเสนอแนะเพิ่มเติม เพื่อใหนักเรียนมีความเขาใจที่ถูกตอง 2. ครูอธิบายเพิ่มเติมใหนักเรียนเขาใจวา “แรงลัพธ คือ ผลรวมของแรงทั้งหมดที่กระทํา ตอวัตถุ สามารถหาแรงลัพธของแรงที่กระทํา ตอวัตถุที่อยูนิ่งในแนวเดียวกัน ซึ่งสามารถ พิจารณาได คือ การหาแรงลัพธที่เกิดจาก แรงยอยที่อยูในแนวเดียวกันมากระทํากับวัตถุ ในทิศทางเดียวกัน แรงลัพธที่เกิดจากแรงยอย ที่อยูในแนวเดียวกันมากระทํากับวัตถุใน ทิศทางตรงขามกัน และการหาแรงลัพธของ แรงที่กระทําตอวัตถุในทิศทางตั้งฉากกัน” เมื่อมีแรงขนาด 10 นิวตัน จํานวน 2 แรง มากระทําตอกลองที่ไมเคลื่อนที่ ดังรูป กลองจะเคลื่อนที่ไปทิศทางใด 1. ไมเคลื่อนที่ 2. ไปทางซายมือ 3. ไปทางขวามือ 4. ไปทางซายมือหรือขวามือก็ได (วิเคราะหคําตอบ จากสมการ Fลัพธ = F1 + F2 กําหนดให แรงที่มากระทํากับวัตถุที่มีทิศทางไปทางขวามือ (F1 ) มีคาเปนบวก และแรงที่มากระทําตอวัตถุ ที่มีทิศทางไปทางซายมือ (F2 ) มีคาเปนลบ Fลัพธ = F1 + (-F2 ) Fลัพธ = 10 + (-10) Fลัพธ = 0 แรงลัพธมีคาเทากับศูนย กลองจึงไมเคลื่อนที่ ดังนั้น ตอบขอ 1.) F1 = 10 N F2 = 10 N นํา สอน สรุป ประเมิน T10

แต่ถ้าแรง F1 และ F2 ที่มากระท�าต่อวัตถุมีขนาดเท่ากัน ดังภาพที่ 4.4 จากภาพที่ 4.4 สามารถเขียนแผนภาพของแรง F1 และ F2 แล้วหาแรงลัพธ์ที่มากระท�าต่อวัตถุ โดยใช้วิธีหาง ต่อหัวได้ ดังนี้ ก�าหนดให้ 1 เซนติเมตร เท่ากับ 1 นิวตัน จึงเขียนแรง F1 และ F2 ได้เป็น หาแรงลัพธ์ที่เกิดจาก F1+ F2 โดยการน�าหางของแรง F2 มาต่อกับหัวลูกศรของแรง F1 F2 = 4 N F1 = 4 N เนื่องจากหางลูกศรของแรง F1อยู่ในต�าแหน่งเดียวกับหัวลูกศรของแรง F2ดังนั้นแรงลัพธ์จึงมีค่าเท่ากับศูนย์ Fลัพธ์ = 0 เมื่อแรงลัพธ์ที่กระท�าต่อวัตถุเป็นศูนย์วัตถุจะรักษาสภาพการเคลื่อนที่เดิมเอาไว้ซึ่งเป็นไปตามกฎข้อที่ 1 ของ นิวตัน (Newton’s first law) เรียกว่า กฎของความเฉื่อย โดยแบ่งออกเป็น 2 กรณี ดังนี้ F2 = 4 N F1 = 4 N ภาพที่ 4.5 เมื่อแรงลัพธ์ที่กระท�าต่อลูกฟุตบอลเป็นศูนย์ ลูกฟุตบอลที่ หยุดนิ่งจะยังคงหยุดนิ่งอยู่กับที่ ที่มา : คลังภาพ อจท. 1. วัตถุที่หยุดนิ่งจะพยายามหยุดนิ่งอยู ่กับที่ ตราบที่ไม่มีแรงลัพธ์ภายนอกมากระท�า 2. วัตถุที่เคลื่อนที่จะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงด้วย ความเร็วคงตัวตราบที่ไม่มีแรงลัพธ์ภายนอก มากระท�า ภาพที่ 4.4 แรง F1 และ F2 กระท�าต่อวัตถุในทิศทางตรงข้ามกัน โดยแรง F1 และ F2 มีขนาดเท่ากัน ที่มา : คลังภาพ อจท. F2 = 4 N F1 = 4 N แรงและการเคลื่อนที่ 7 ขั้นสอน อธิบายความรู้ 3. นักเรียนแตละกลุมรวมกันศึกษาตัวอยางที่ 4.4-4.7 จากหนังสือเรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 จากนั้นรวมกันทําใบงาน เรื่อง แรงลัพธ 4. ครูสุมนักเรียน 3 กลุม ออกมาเขียนคําตอบ ของตนเองหนาชั้นเรียน โดยใหเพื่อนใน ชั้นเรียนรวมกันพิจารณาวาคําตอบถูกตอง หรือไม จากนั้นครูเฉลยคําตอบที่ถูกตอง ใหนักเรียน เกร็ดแนะครู ครูอาจอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน ซึ่งมี 3 ขอ ดังนี้ • กฎการเคลื่อนที่ขอ 1 ของนิวตัน หรือกฎของความเฉื่อย กลาววา “วัตถุจะ รักษาสภาวะอยูนิ่ง หรือสภาวะเคลื่อนที่อยางสมํ่าเสมอในแนวเสนตรง นอกจาก จะมีแรงลัพธซึ่งมีคาไมเทากับศูนยมากระทํา” • กฎการเคลื่อนที่ขอ 2 ของนิวตัน หรือกฎความเรง กลาววา “ความเรง ของอนุภาคแปรผันตรงกับแรงลัพธที่กระทําตออนุภาค แตจะแปรผกผันกับมวล ของอนุภาค” • กฎการเคลื่อนที่ขอ 3 ของนิวตัน หรือกฎของกิริยาและปฏิกิริยา กลาว วา “ทุกแรงกิริยายอมมีแรงปฏิกิริยา ซึ่งมีขนาดเทากัน แตมีทิศทางตรงขามกัน เสมอ” กฎขอนี้เรียกวา กฎของกิริยาและปฏิกิริยา ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET ถาแรง F1 มีขนาด 6 นิวตัน และแรง F2 มีขนาด 4 นิวตัน แรงลัพธของแรงทั้งสองที่กระทําตอวัตถุมีขนาดเทากับ 10 นิวตัน แสดงวา ทิศทางของแรง F1 และ F2 ที่กระทําตอวัตถุเปนอยางไร 1. มีทิศทางเดียวกัน 2. มีทิศทางตั้งฉากกัน 3. มีทิศทางตรงขามกัน 4. มีทิศทางทํามุมกันมากกวา 30 องศา (วิเคราะหคําตอบ เมื่อแรงยอยที่มากระทําตอวัตถุในทิศทาง เดียวกัน ขนาดของแรงลัพธจะมีคาเทากับผลรวมของแรงยอย ดังนั้น ตอบขอ 1.) นํา สอน สรุป ประเมิน T11

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET ขนาดของแรงลัพธหาไดจากสมการ Fลัพธ = F1 + F2 Fลัพธ = 20 N + 40 N Fลัพธ = 60 N ดังนั้น แรงลัพธที่มากระทําตอโตะมีขนาด 60 นิวตัน ตัวอย่างที่ 4.4 นักเรียนสองคนออกแรงผลักโตะที่ตั้งอยูบนพื้นลื่นไมมีความฝดใหเคลื่อนที่ไปทางขวามือ ดวยขนาด 20 และ 40 นิวตัน จงคํานวณหาขนาดและทิศทางของแรงลัพธ วิธีทํา กําหนดให นักเรียนคนที่ 1 ออกแรงผลัก F1 ขนาด 20 นิวตัน และนักเรียนคนที่ 2 ออกแรงผลัก F2 ขนาด 40 นิวตัน โดยมีทิศทางที่กระทําตอโตะ ดังภาพที่ 4.6 ภาพที่ 4.6 ขนาดและทิศทางของแรง F1และ F2 ที่กระทําตอโตะ ที่มา : คลังภาพ อจท. F1 = 20 N F2 = 40 N Fลัพธ = 60 N F1 = 20 N F2 = 40 N กําหนดให 1 เซนติเมตร เทากับ 10 นิวตัน จึงเขียนแรง F1 และ F2 ไดเปน เขียนแผนภาพของแรง F1 และ F2 และหาแรงลัพธที่มากระทําตอโตะ โดยใชวิธีหางตอหัวได ดังนี้ นําหางของแรง F2 มาตอกับหัวลูกศรของแรง F1 แลวลากเสนตรงจากหางลูกศรของแรง F1 ไปยังหัวลูกศรของแรง F2 จะไดเปน Fลัพธ F1 = 20 N F2 = 40 N 8 ขั้นสอน อธิบายความรู 5. ครูเขียนโจทยเพิ่มเติมบนกระดาน โดยให นักเรียนลอกโจทยและแสดงวิธีทําลงในสมุด ประจําตัวนักเรียน ตัวอยางโจทย กําหนดให แรง F1 = 10 N F2 = 20 N และ F3 = 10 N มากระทําตอกลอง ดังภาพ จงหา ขนาดและทิศทางของแรงลัพธ 1) 2) 3) 4) แรงขนาด 40 20 และ 25 นิวตัน กระทําตอกลอง ดังภาพ จงหาขนาดของแรงลัพธ 1. 5 นิวตัน 2. 15 นิวตัน 3. 25 นิวตัน 4. 35 นิวตัน (วิเคราะหคําตอบ จากสมการ Fลัพธ = F1 + F2 + F3 กําหนดให F1 มีคาเปนลบ F2 และ F3 มีคาเปนบวก Fลัพธ = (-F1 ) + F2 + F3 Fลัพธ = (-40) + 20 + 25 = 5 นิวตัน แรงลัพธมีคาเทากับ 5 นิวตัน ดังนั้น ตอบขอ 1.) สื่อ Digital ครูใหนักเรียนศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับแรงลัพธ จาก YouTube เรื่อง การหา แรงลัพธโดยวิธีหางตอหัวและโดยวิธีการคํานวณ (https://www.youtube.com/ watch?v=mfiSGD1fsWs) F1F2 F2 F1 F1 F3 F1 F3 = 25 N F2 = 20 N F1 = 40 N F3F1F2 นํา สอน สรุป ประเมิน T12

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET ตัวอย่างที่ 4.5 ชายสองคนออกแรงผลักตูไมที่หยุดนิ่งบนพื้นเรียบลื่น โดยชายคนที่ 1 ออกแรง F1 ผลักตูไม ดวยแรงขนาด 50 นิวตัน ชายคนที่สองออกแรงF2ผลักตูไมดวยแรงขนาด 30 นิวตัน ดังภาพ ที่ 4.7 จงคํานวณหาขนาดและทิศทางของแรงลัพธ วิธีทํา กําหนดให 1 เซนติเมตร เทากับ 10 นิวตัน จึงเขียนแรง F1 และ F2 ไดเปน เขียนแผนภาพของแรง F1 และ F2 แลวหาแรงลัพธที่มากระทําตอตูไม โดยใชวิธีหางตอหัวได ดังนี้ นําหางของแรง F2 มาตอกับหัวลูกศรของแรง F1 แลวลากเสนตรงจากหางลูกศรของแรง F1 ไปยังหัวลูกศร ของแรง F2 จะไดเปน Fลัพธ กําหนดให แรงที่กระทําตอวัตถุที่มีทิศทางไปทางขวามือมีคาเปนบวก และแรงที่กระทําตอวัตถุที่มีทิศทาง ไปทางซายมือมีคาเปนลบ ขนาดของแรงลัพธหาไดจากสมการ Fลัพธ = F1 + F2 Fลัพธ = F1 + (-F2) Fลัพธ = 50 N + (-30 N) Fลัพธ = 20 N ดังนั้น แรงลัพธที่กระทําตอตูไมมีขนาด 20 นิวตัน ภาพที่ 4.7 ขนาดของแรงที่ชายทั้งสองกระทําตอตูไม ที่มา : คลังภาพ อจท. F1 = 50 N F2 = 30 N F1 = 50 N F2 = 30 N F1 = 50 N F2 = 30 N Fลัพธ = 20 N แรงและการเคลื่อนที่ 9 ขั้นสอน อธิบายความรู้ 6. ครูอธิบายเพิ่มเติมใหนักเรียนเขาใจวา “แรงลัพธที่เกิดจากแรงยอยที่อยูในแนว เดียวกัน ถาหากแรงยอยที่มากระทํามีทิศ ไปทางเดียวกัน ขนาดของแรงลัพธจะมีคา เทากับผลบวกของแรงยอย ถาหากแรงยอย ที่มากระทํามีทิศตรงขามกัน ขนาดของ แรงลัพธจะมีคาเทากับผลตางของแรงยอย โดยอาจกําหนดใหแรงที่มากระทําตอวัตถุที่ มีทิศทางไปทางขวามีคาเปนบวก และแรง ที่มากระทําตอวัตถุที่มีทิศทางไปทางซายมีคา เปนลบ แตถาแรงที่มากระทําตอวัตถุมีขนาด เทากันและมีทิศทางตรงขามกัน แรงลัพธ จะมีคาเทากับศูนย วัตถุจะรักษาสภาพการ เคลื่อนที่เดิม” จากรูป แรงลัพธที่กระทําตอรถยนตมีคาเทากับเทาใด และมีทิศทางการเคลื่อนที่อยางไร (วิเคราะหคําตอบ กําหนดให แรงที่กระทําตอรถยนตที่มีทิศทางไปทางขวามือมีคาเปนบวก และ แรงที่กระทําตอรถยนตที่มีทิศทางไปทางซายมือมีคาเปนลบ ขนาดของแรงลัพธหาไดจาก Fลัพธ = F1 + (-F2 ) = 40 N + (-20 N) = 20 N แรงลัพธที่กระทําตอรถยนตมีคาเทากับ 20 นิวตัน และมีทิศทางการเคลื่อนที่ไปทางขวามือ ดังนั้น ตอบ ขอ 2.) 1. แรงลัพธเปนศูนย 2. แรงลัพธมีขนาด 20 นิวตัน และมีทิศทางไปทางขวามือ 3. แรงลัพธมีขนาด 20 นิวตัน และมีทิศทางไปทางซายมือ 4. แรงลัพธมีขนาด 60 นิวตัน และมีทิศทางไปทางซายมือ F2 = 20 N F1 = 40 N นํา สอน สรุป ประเมิน T13

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET นํา สอน สรุป ประเมิน ตัวอย่างที่ 4.6 แรง 2 แรงกระทําตอวัตถุที่หยุดนิ่ง โดยมีแรงดึงวัตถุไปทางขวามือ 60 นิวตัน และมีแรงดึง วัตถุไปทางซายมือ 40 นิวตัน จงหาแรงลัพธที่กระทําตอวัตถุและวัตถุนี้มีทิศทางการเคลื่อนที่ อยางไร (สมมติวาพื้นลื่นไมมีความฝด) วิธีทํา สามารถเขียนแผนภาพแรงที่กระทําตอวัตถุได ดังภาพที่ 4.8 กําหนดให 1 เซนติเมตร เทากับ 10 นิวตัน จึงเขียนแรง F1 และ F2 ไดเปน เขียนแผนภาพของแรง F1 และ F2 แลวหาแรงลัพธที่กระทําตอวัตถุ โดยใชวิธีหางตอหัวได ดังนี้ กําหนดใหแรงที่กระทําตอวัตถุที่มีทิศทางไปทางขวามือมีคาเปนบวก และแรงที่กระทําตอวัตถุที่มีทิศทาง ไปทางซายมือมีคาเปนลบ ขนาดของแรงลัพธจึงหาไดจาก Fลัพธ = F1 + F2 Fลัพธ = F1 + (-F2) Fลัพธ = 60 N + (-40 N) Fลัพธ = 60 N - 40 N Fลัพธ = 20 N ดังนั้น แรงลัพธที่กระทําตอวัตถุมีคาเทากับ 20 นิวตัน และวัตถุเคลื่อนที่ไปทางขวามือ ภาพที่ 4.8 ขนาดและทิศทางของแรง F1 และ F2 ที่กระทําตอวัตถุ ที่มา : คลังภาพ อจท. F2 = 40 N F1 = 60 N F1 = 60 N F2 = 40 N Fลัพธ = 20 N F1 = 60 N F2 = 40 N 10 ขั้นสอน ขยายความเข้าใจ 1. ครูเปดโอกาสใหนักเรียนซักถามเนื้อหาเกี่ยวกับ เรื่อง การหาแรงลัพธของวัตถุ และใหความรู เพิ่มเติมจากคําถามของนักเรียน โดยครูใช PowerPoint เรื่อง การหาแรงลัพธของวัตถุ ในการอธิบายเพิ่มเติม 2. นักเรียนแตละคนทําแบบฝกหัด เรื่อง การหา แรงลัพธของวัตถุ จากแบบฝกหัดวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 ขั้นสรุป ตรวจสอบผล นักเรียนและครูรวมกันสรุปเกี่ยวกับการหา แรงลัพธของวัตถุ ซึ่งควรไดขอสรุปรวมกันวา “แรง คือ ปริมาณที่กระทําตอวัตถุ แลวทําใหวัตถุ เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพการเคลื่อนที่ หรือ เปลี่ยนแปลงรูปราง แรงเปนปริมาณเวกเตอร ตองระบุทั้งขนาดและทิศทาง แรงลัพธ คือ ผลรวมของแรงทั้งหมดที่กระทําตอวัตถุ การหา แรงลัพธทําไดโดยการเขียนแผนภาพของแรง แลวหาแรงลัพธโดยใชวิธีหางตอหัว” วัตถุกําลังเคลื่อนที่ดวยความเร็วคงตัวไปทางซายมือบนพื้นราบ เมื่อถูกกระทําดวยแรง 3 แรง พรอมกัน ดังภาพ ถาวัตถุยังเคลื่อนที่ดวยความเร็วคงตัวไปทางซายมือ แรง F1 จะตองมีขนาดเทาใด 1. 5 นิวตัน 2. 10 นิวตัน 3. 15 นิวตัน 4. 20 นิวตัน ทิศทางการเคลื่อนที่ F1 F2 = 30 N F3 = 40 N (วิเคราะหคําตอบ จากสมการ Fลัพธ = F1 + F2 + F3 กําหนดให แรงที่มากระทํากับวัตถุที่มีทิศทางไปทางซายมือ (F3 ) มีคาเปนลบ และแรงที่มากระทําตอวัตถุ ที่มีทิศทางไปทางขวามือ (F1 และ F2 ) มีคาเปนบวก Fลัพธ ≠ 0 และ Fลัพธ< 0 40 + (-30 - F1 ) ≠ 0 และ 40 + (-30 - F1 ) < 0 10 - F1 ≠ 0 และ 10 - F1 < 0 จะไดวา F1 ≠ 10 และ F1 < 10 ดังนั้น ตอบขอ 1.) นํา สอน สรุป ประเมิน T14

ตัวอยางที่ 4.7 ครอบครัวหนึ่งออกแรงผลักกล่องไม้ที่หยุดนิ่ง โดยพ่อและแม่ออกแรงผลักไปทางขวาคนละ 20 นิวตัน น้องสาวที่อยู่ฝังตรงข้ามออกแรงดึงกล่องไม้ 10 นิวตัน พี่ชายที่อยู่ฝังเดียวกับ น้องสาวออกแรงผลักกล่องไม้ไปทางซ้าย 50 นิวตัน จงค�านวณหาขนาดของแรงลัพธ์ที่กระท�า ต่อกล่องไม้ วิธีท�า ก�าหนดให้ พ่อออกแรงผลัก F1 ขนาด 20 นิวตัน แม่ออกแรงผลัก F2 ขนาด 20 นิวตัน น้องสาวออก แรงดึง F3 ขนาด 10 นิวตัน และพี่ชายออกแรงผลัก F4 ขนาด 50 นิวตัน โดยมีทิศทางกระท�าต่อกล่องไม้ ดังภาพที่ 4.9 ก�าหนดให้ 1 เซนติเมตร เท่ากับ 10 นิวตัน จึงเขียนแรง F1 F2 F3 และ F4 ได้เป็น เขียนแผนภาพของแรง F1 F2 F3 และ F4 แล้วหาแรงลัพธ์ที่กระท�าต่อกล่องไม้ โดยใช้วิธีหางต่อหัวได้ ดังนี้ น�าหางของแรง F2 มาต่อกับหัวลูกศรของแรง F1 จะได้เป็นแรง F1 + F2 แล้วน�าหางของแรง F3 มาต่อกับแรง F1 + F2 จะได้เป็นแรง F1 + F2 + F3 และน�าหางของแรง F4 มาต่อกับแรง F1 + F2 + F3 จะได้เป็น Fลัพธ์ ซึ่งสังเกตได้ว่าแรง F4 จะซ้อนทับแรง F1 + F2+ F3 ได้พอดี ก�าหนดให้แรงที่กระท�าต่อวัตถุที่มีทิศทางไปทางขวามือมีค่าเป็นบวก และแรงที่กระท�าต่อวัตถุที่มีทิศทาง ไปทางซ้ายมือมีค่าเป็นลบ ขนาดของแรงลัพธ์จึงหาได้จาก Fลัพธ์ = F1 + F2 + F3 + (-F4) Fลัพธ์ = 20 N + 20 N + 10 N + (-50 N) Fลัพธ์ = 0 N ดังนั้น แรงลัพธ์ที่กระท�าต่อกล่องไม้มีค่าเท่ากับศูนย์ กล่องไม้จึงไม่เคลื่อนที่ F4 = 50 N F4 = 50 N F1 = 20 N F2 = 20 N F3 = 10 N F1 = 20 N F2 = 20 N F3 = 10 N ภาพที่ 4.9 ขนาดและทิศทางของแรง F1 F2 F3 และ F4 ที่กระท�ากับกล่องไม้ ที่มา : คลังภาพ อจท. F1 = 20 N F3 = 10 N F4 F = 50 N 2 = 20 N แรงและการเคลื่อนที่ 11 แนวทางการวัดและประเมินผล ครูวัดและประเมินผลความเขาใจในเนื้อหา เรื่อง การหาแรงลัพธของวัตถุ ไดจากการสังเกตพฤติกรรมการทํางานกลุม และการนําเสนอผลงาน โดยศึกษา เกณฑการวัดและประเมินผลจากแบบสังเกตพฤติกรรมการทํางานกลุม และ การนําเสนอผลงาน ที่อยูในแผนการจัดการเรียนรูหนวยการเรียนรูที่ 4 ขั้นประเมิน ตรวจสอบผล 1. ครูตรวจสอบผลการทําแบบทดสอบกอนเรียน หนวยการเรียนรูที่ 4 แรงและการเคลื่อนที่ เพื่อ ตรวจสอบความเขาใจกอนเรียนของนักเรียน 2. ครูประเมินผล โดยการสังเกตพฤติกรรมการ ตอบคําถาม พฤติกรรมการทํางานรายบุคคล พฤติกรรมการทํางานกลุม และจากการ นําเสนอผลการปฏิบัติกิจกรรมหนาชั้นเรียน 3. ครูตรวจสอบความเขาใจของนักเรียนกอนเขาสู กิจกรรมการเรียนการสอน จากกรอบ Understanding Check ในสมุดประจําตัวนักเรียน 4. ครูตรวจสอบผลการทําใบงาน เรื่อง แรง 5. ครูตรวจสอบผลการทําใบงาน เรื่อง แรงลัพธ 6. ครูตรวจแบบฝกหัด เรื่อง การหาแรงลัพธของ วัตถุ จากแบบฝกหัดวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 กิจกรรม ทาทาย ใหนักเรียนแบงกลุม กลุมละ 3 คน เตรียมอุปกรณ ดังนี้ เชือก 3 เสน วงแหวน 1 วง และเครื่องชั่งสปริง 3 เครื่อง จากนั้น ผูกเชือก 3 เสน เขากับวงแหวน 1 วง แลวนําปลายเชือกทั้งสาม ผูกกับขอเกี่ยวเครื่องชั่งสปริงทั้ง 3 เครื่อง ดังภาพ แลวใหนักเรียน แตละกลุมเขียนแผนภาพของแรงเพื่อหาแรงลัพธดวยวิธีหัวตอหาง เพื่ออธิบายแรงลัพธที่ทําใหวงแหวนอยูนิ่ง จากนั้นสงตัวแทนกลุม ออกมานําเสนอผลการปฏิบัติกิจกรรม แบบประเมินการน าเสนอผลงาน ค าชี้แจง : ให้ผู้สอนสังเกตพฤติกรรมของนักเรียนในระหว่างเรียนและนอกเวลาเรียน แล้วขีด ลงในช่องที่ตรงกับระดับคะแนน ล าดับที่ รายการประเมินระดับคะแนน 3 2 1 1 ความถูกต้องของเนื้อหา 2 ความคิดสร้างสรรค์ 3 วิธีการน าเสนอผลงาน 4 การน าไปใช้ประโยชน์ 5 การตรงต่อเวลา รวม ลงชื่อ ................................................... ผู้ประเมิน ............/................./................... เกณฑ์การให้คะแนน ผลงานหรือพฤติกรรมสอดคล้องกับรายการประเมินสมบูรณ์ชัดเจน ให้ 3 คะแนน ผลงานหรือพฤติกรรมสอดคล้องกับรายการประเมินเป็นส่วนใหญ่ ให้ 2 คะแนน ผลงานหรือพฤติกรรมสอดคล้องกับรายการประเมินบางส่วน ให้ 1 คะแนน เกณฑ์การตัดสินคุณภาพ ช่วงคะแนน ระดับคุณภาพ 14–15 ดีมาก 11–13 ดี 8–10 พอใช้ ต่ ากว่า 8 ปรับปรุง แบบสังเกตพฤติกรรมการท างานกลุ่ม ค าชี้แจง : ให้ผู้สอนสังเกตพฤติกรรมของนักเรียนในระหว่างเรียนและนอกเวลาเรียน แล้วขีด ลงในช่องที่ตรงกับระดับคะแนน ล าดับที่ ชื่อ–สกุล ของนักเรียน การแสดง ความคิดเห็น การยอมรับฟัง คนอื่น การท างาน ตามที่ได้รับ มอบหมาย ความมีน้ าใจ การมี ส่วนร่วมใน การปรับปรุง ผลงานกลุ่ม รวม 15 คะแนน 3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 ลงชื่อ ................................................... ผู้ประเมิน ............./.................../............... เกณฑ์การให้คะแนน ปฏิบัติหรือแสดงพฤติกรรมอย่างสม่ าเสมอ ให้ 3 คะแนน ปฏิบัติหรือแสดงพฤติกรรมบ่อยครั้ง ให้ 2 คะแนน ปฏิบัติหรือแสดงพฤติกรรมบางครั้ง ให้ 1 คะแนน เกณฑ์การตัดสินคุณภาพ ช่วงคะแนน ระดับคุณภาพ 14–15 ดีมาก 11–13 ดี 8–10 พอใช้ ต่ ากว่า 8 ปรับปรุง F1 F2 F3 วัตถุ นํา สอน สรุป ประเมิน T15

ในชีวิตประจําวันของเราจะพบเห็นแรงตาง ๆ ที่มากระทําตอวัตถุมากมาย เชน แรงเสียดทาน แรงดันใน ของเหลว แรงพยุง 1.1 แรงเสียดทาน แรงเสียดทาน (frictional force; f) เปนแรงที่เกิดขึ้นระหวางผิวสัมผัสของวัตถุ เพื่อตานความพยายามใน การเคลื่อนที่ของวัตถุ จากภาพที่ 4.10 เมื่อออกแรงผลักกลองไมใหเคลื่อนที่ไปขางหนา จะมีแรงเสียดทานเกิดขึ้น ที่ผิวสัมผัสระหวางกลองไมและพื้นในทิศตรงขามกับทิศทางการเคลื่อนที่ของกลองไม หากวัตถุมีนํ้าหนัก (W) มาก แรงที่วัตถุกระทําหรือกดพื้นจะมีคามาก สงผลใหพื้นออกแรงดันวัตถุกลับ (N) มากตามไปดวย จึงกลาวไดวาแรงที่ วัตถุกระทําตอพื้นเปนแรงคูกิริยา-ปฏิกิริยากับแรงที่พื้นดันวัตถุ ภาพที่ 4.10 กลองไมเคลื่อนที่ดวยแรง F จะมีแรงเสียดทาน f เกิดขึ้น ในทิศทางตรงขามกับการเคลื่อนที่ ที่มา : คลังภาพ อจท. ภาพที่ 4.11 แรงเสียดทานสถิตของวัตถุในสภาวะที่วัตถุไมเคลื่อนที่ ที่มา : คลังภาพ อจท. ภาพที่ 4.12 แรงเสียดทานจลนเกิดขึ้นระหวางผิวสัมผัสของวัตถุที่ กําลังเคลื่อนที่ ที่มา : คลังภาพ อจท. ขนาดของแรงเสียดทานจะมากหรือนอยขึ้นอยูกับปจจัยตาง ๆ ดังนี้ 1. ขนาดของแรงปฏิกิริยาตั้งฉากระหวางผิวสัมผัส ซึ่งเปนแรงที่พื้นกระทําตอวัตถุ หากมีแรงที่วัตถุกระทําตอพื้น มาก แรงปฏิกิริยาตั้งฉากระหวางผิวสัมผัสจะมีคามาก สงผลใหแรงเสียดทานมีขนาดมากขึ้น 2. ลักษณะผิวสัมผัส ขึ้นอยูกับชนิดของพื้นผิววัตถุ ถาวัตถุมีผิวสัมผัสที่เรียบจะเกิดแรงเสียดทานนอยกวา วัตถุที่มีผิวสัมผัสขรุขระหรือหยาบ รถยนต์ที่ไถลลงจากเขา จนกระทั่งหยุดนิ่ง มีแรงใดมากระทําบ้าง fs fk ทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุ แรงเสียดทานมี 2 ประเภท ดังนี้ 1. แรงเสียดทานสถิต (static frictional force; fs ) คือ แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นในขณะที่วัตถุอยูนิ่งหรือกําลัง จะเริ่มเคลื่อนที่ ขนาดของแรงเสียดทานสถิตจะเพิ่มขึ้นตามขนาดของแรงที่กระทําตอวัตถุจนมีคามากที่สุดขณะที่วัตถุ เริ่มจะเคลื่อนที่ เรียกวา แรงเสียดทานสถิตสูงสุด เขียนแทนดวยสัญลักษณ fs, max 2. แรงเสียดทานจลน (kinetic frictional force; fk) คือ แรงเสียดทานที่พยายามตานการเคลื่อนที่ ธรรมชาติ ของแรงเสียดทานจลน จะมีทิศทางตรงขามกับทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุ ซึ่งแรงเสียดทานจะเกิดขึ้นในขณะที่วัตถุ กําลังเคลื่อนที่ไปบนผิวของอีกวัตถุหนึ่ง F ทิศทางการเคลื่อนที่ของกลองไม F f W N ผิวสัมผัส กลอง พื้น f F 12 ขั้นนํา กระตุ้นความสนใจ 1. ครูสนทนากับนักเรียนเกี่ยวกับแรงเสียดทาน จากนั้นครูถามคําถามกระตุนความคิดนักเรียน วา “ในชีวิตประจําวันกิจกรรมใดบางที่ทําให เกิดแรงเสียดทาน” โดยใหนักเรียนแตละคน รวมกันอภิปรายแสดงความคิดเห็นอยางอิสระ โดยไมมีการเฉลยวาถูกหรือผิด (แนวตอบ เชน การเข็นรถ การปนจักรยาน การเดิน) 2. ครูเตรียมอุปกรณสาธิตการทดลอง เชน ผาขนหนู 2 ผืน จากนั้นขออาสาสมัครนักเรียน 2-3 คน แลวใหตัวแทนนักเรียนนําผาขนหนู 2 ผืน พับเขาหากัน แลวดึงผาขนหนูออกคนละ ขาง โดยครูหนีบผาขนหนูไวตรงกลางประมาณ 2 นิ้ว แลวใหนักเรียนแตละคนสังเกต 3. ครูถามคําถามกระตุนความคิดนักเรียน ดังนี้ • ขณะที่เพื่อนทั้ง 2 คน ดึงผาขนหนูออก ซึ่งดึงออกยากมากเปนเพราะเหตุใด (แนวตอบ แรงเสียดทาน) • นักเรียนสังเกตเห็นความยากลําบากของ การออกแรงกระทําตอวัตถุอื่นๆ ในชีวิต ประจําวันใดอีกบาง (แนวตอบ เชน การเปดฝาขวดนํ้า การเปด ฝากระปอง) ขั้นสอน สํารวจค้นหา 1. นักเรียนแตละคนศึกษาคนควาขอมูลเกี่ยวกับ เรื่อง ความหมายของแรงเสียดทานและประเภท ของแรงเสียดทาน จากหนังสือเรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 จากนั้นเขียนสรุปความรูที่ไดจาก การศึกษาคนควาลงในสมุดประจําตัวนักเรียน วัตถุกําลังเคลื่อนที่บนพื้นโดยการลากดวยแรง F ขณะวัตถุเคลื่อนที่เกิดแรงเสียดทาน f กระทําตอวัตถุตลอดเวลา ดังภาพ แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นเปนแรงเสียดทานประเภทใด และการกระทําใด ที่ทําใหแรงเสียดทานมีคาเพิ่มขึ้น ตามลําดับ 1. แรงเสียดทานสถิต เพิ่มมวลของวัตถุ 2. แรงเสียดทานจลน เพิ่มมวลของวัตถุ 3. แรงเสียดทานสถิต เพิ่มพื้นที่ผิวสัมผัสของวัตถุ 4. แรงเสียดทานจลน เพิ่มพื้นที่ผิวสัมผัสของวัตถุ ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET ทิศทางการเคลื่อนที่ วัตถุ f F (วิเคราะหคําตอบ แรงเสียดทานจลนเกิดขึ้นขณะวัตถุเคลื่อนที่กําลังเคลื่อนที่ ซึ่งการเพิ่มมวลของวัตถุทําให แรงเสียดทานมีคาเพิ่มขึ้น ดังนั้น ตอบขอ 2.) นํา นํา สอน สรุป ประเมิน T16

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET การหาขนาดของแรงเสียดทาน กิจกรรม จุดประสงค 1. หาขนาดของแรงเสียดทานได 2. ระบุประเภทของแรงเสียดทานได 3. เขียนแผนภาพแสดงแรงเสียดทานที่มากระทํากับวัตถุ วัสดุอุปกรณ 1. เครื่องชั่งสปริง 2. ถุงทรายมวล 500 กรัม จํานวน 1 ถุง วิธีปฏิบัติ วางถุงทรายมวล 500 กรัม 1 ถุง บนพื้นโตะ ใชเครื่องชั่งสปริงเกี่ยวหูถุงทรายแลวออกแรงดึง โดยใหเครื่องชั่งสปริงอยูในแนว ขนานกับพื้นโตะ บันทึกคาแรงที่อานไดตั้งแตเริ่มออกแรงจนกระทั่งถุงทรายเริ่มเคลื่อนที่ และเคลื่อนที่ดวยความเร็วคงตัว แรงเสียดทานเปนแรงที่เกิดขึ้นระหวางผิวสัมผัสของวัตถุ โดยมีทิศทางตรงขามกับทิศทางที่วัตถุพยายามเคลื่อนที่ เมื่อแรงดึง เทากับแรงเสียดทานสถิตที่มากที่สุด วัตถุจะเริ่มเคลื่อนที่ เมื่อแรงดึงมากกวาแรงเสียดทานสถิต ณ ขณะนี้แรงเสียดทานสถิตมากสุด มีคานอยกวาแรงดึง ทําใหวัตถุเกิดการเคลื่อนที่และแรงเสียดทานจะเปลี่ยนไปเปนแรงเสียดทานจลน อภิปรายผลกิจกรรม คําถามทายกิจกรรม 1. ถุงทรายที่วางนิ่งอยูบนพื้นโตะ มีแรงใดมากระทําตอถุงทรายบาง อธิบายพรอมเขียนแผนภาพประกอบ 2. ขณะที่ออกแรงดึงถุงทราย แตถุงทรายไมเคลื่อนที่ มีแรงใดมากระทําตอถุงทรายบาง อธิบายพรอมเขียนแผนภาพประกอบ และ แรงลัพธที่กระทําตอถุงทรายมีคาเทาใด 3. เมื่อออกแรงดึงถุงทรายใหเคลื่อนที่ดวยความเร็วคงตัว มีแรงใดมากระทําตอถุงทรายบาง อธิบายพรอมเขียนแผนภาพประกอบ และแรงลัพธที่กระทําตอถุงทรายมีคาเทาใด ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร - การสังเกต - การวัด - การทดลอง จิตวิทยาศาสตร - ความรอบคอบ - ความรับผิดชอบ - การทํางานรวมกับผูอื่นไดอยาง สรางสรรค ภาพที่ 4.13 กิจกรรมการหาขนาดของแรงเสียดทาน ที่มา : คลังภาพ อจท. 500 กรัม แรงและการเคลื่อนที่ 13 ขั้นสอน สํารวจค้นหา 2. นักเรียนแบงกลุม กลุมละ 6 คน จากนั้น ใหนักเรียนแตละกลุมรวมกันศึกษากิจกรรม การหาขนาดของแรงเสียดทาน จากหนังสือ เรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 3. นักเรียนแตละกลุมสงตัวแทนออกมารับวัสดุ อุปกรณที่ใชในการปฏิบัติกิจกรรม จากนั้น ใหนักเรียนแตละกลุมรวมกันปฏิบัติกิจกรรม ตามขั้นตอน อธิบายความรู้ 1. นักเรียนแตละกลุมออกมานําเสนอผลการ ปฏิบัติกิจกรรมหนาชั้นเรียน ในระหวางที่ นักเรียนนําเสนอ ครูคอยใหขอเสนอแนะ เพิ่มเติม เพื่อใหนักเรียนมีความเขาใจที่ถูกตอง 2. ครูถามคําถามทายกิจกรรม โดยใหนักเรียน แตละกลุมรวมกันอภิปรายแสดงความคิดเห็น เพื่อหาคําตอบ พื้นผิวประเภทใดที่ทําใหเกิดแรงเสียดทานมากที่สุด 1. พื้นหญา 2. พื้นคอนกรีต 3. พื้นยางกันลื่น 4. พื้นถนนลาดยาง (วิเคราะหคําตอบ ลักษณะพื้นผิวสัมผัสสงผลตอขนาดของแรง เสียดทานขณะวัตถุเคลื่อนที่ โดยพื้นผิวสัมผัสที่หยาบและขรุขระ จะทําใหเกิดแรงเสียดทานมาก แตพื้นผิวสัมผัสที่เรียบ จะทําให เกิดแรงเสียดทานมีคานอย ดังนั้น ตอบขอ 1.) แนวตอบ คําถามท้ายกิจกรรม 1. มีเพียงแรงโนมถวงของโลกที่มากระทําตอวัตถุ 2. แรงเสียดทานสถิต ซึ่งมีทิศทางตรงขามกับวัตถุ ที่กําลังจะเริ่มเคลื่อนที่ โดยแรงลัพธที่กระทําตอ ถุงทรายมีคาเทากับคาแรงที่อานไดจากเครื่องชั่ง สปริงขณะที่ถุงทรายเริ่มเคลื่อนที่ 3. แรงเสียดทานจลน ซึ่งมีทิศทางตรงขามกับการ เคลื่อนที่ของวัตถุ โดยแรงลัพธที่กระทําตอถุง ทรายมีคาเทากับคาแรงที่อานไดจากเครื่องชั่ง สปริงขณะที่ถุงทรายเคลื่อนที่ บันทึกคาแรงที่อานไดตามผลการทดลองจริง โดยคาแรงที่อานไดจะมีคา เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ จนกระทั่งถุงทรายเริ่มเคลื่อนที่คาของแรงที่อานไดจะมีคาสูงที่สุด จากนั้นคาแรงที่อานไดจะคงที่ บันทึกผล กิจกรรม นํา สอน สรุป ประเมิน T17

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET ปัจจัยที่มีผลต่อขนาดของแรงเสียดทาน กิจกรรม ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ - การสังเกต - การทดลอง - การตั้งสมมติฐาน - การควบคุมตัวแปร จิตวิทยาศาสตร์ - ความรอบคอบ - ความรับผิดชอบ - การท�างานร่วมกับผู้อื่นได้อย่าง สร้างสรรค์ จุดประสงค์ 1. ระบุปัจจัยที่มีผลต่อขนาดของแรงเสียดทานได้ 2. ออกแบบการทดลองให้สอดคล้องกับปัจจัยที่มีผลต่อขนาดของแรงเสียดทานได้ ค�ำถำมท้ำยกิจกรรม 1. มวลของวัตถุมีผลต่อขนาดของแรงเสียดทานอย่างไร 2. พื้นผิวสัมผัสมีผลต่อขนาดของแรงเสียดทานอย่างไร วัสดุอุปกรณ์ 1. เชือก 2. กรรไกร 3. กระดาษ A4 4. เครื่องชั่งสปริง 5. กระดาษทรายขนาด 50 × 50 เซนติเมตร 6. ถุงทรายมวล 100 กรัม จ�านวน 3 ถุง 7. แผ่นฟิวเจอร์บอร์ดขนาด 50 × 50 เซนติเมตร วิธีปฏิบัติ 1. ให้นักเรียนแบ่งกลุ่ม กลุ่มละ 5 คน สืบค้นข้อมูลปัจจัยที่มีผลต่อขนาดของแรงเสียดทาน 2. ให้แต่ละกลุ่มออกแบบการทดลองเกี่ยวกับปัจจัยที่มีผลต่อขนาดของแรงเสียดทาน จ�านวน 2 การทดลอง ได้แก่ มวลของวัตถุ และลักษณะพื้นผิวสัมผัส ซึ่งแต่ละการทดลองต้องมีความเหมาะสมและอธิบายได้ว่า ปัจจัยดังกล่าวนั้นมีผลต่อขนาดของแรง เสียดทานอย่างไร โดยเลือกใช้วัสดุอุปกรณ์ที่ครูก�าหนดให้ 3. ให้แต่ละกลุ่มออกมาน�าเสนอวิธีออกแบบและปฏิบัติการทดลองจริงหน้าชั้นเรียน จากกิจกรรม พบว่า เมื่อเพิ่มมวลของถุงทราย ท�าให้แรงที่ถุงทรายกดบนพื้นมีมากขึ้น แรงปฏิกิริยาตั้งฉากระหว่างผิวสัมผัส จึงเพิ่มขึ้น ส่งผลให้แรงเสียดทานมีขนาดเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ พื้นผิวสัมผัสก็ส่งผลต่อขนาดของแรงเสียดทานขณะวัตถุเคลื่อนที่ โดยผิวสัมผัสที่หยาบหรือขรุขระจะมีแรงเสียดทานมากกว่าผิวสัมผัสที่เกลี้ยงหรือลื่น อภิปรำยผลกิจกรรม 14 บันทึกผล กิจกรรม ขั้นสอน สํารวจค้นหา 1. นักเรียนแบงกลุม (กลุมเดิม) จากนั้นครูแจง จุดประสงคของกิจกรรม ปจจัยที่มีผลตอขนาด ของแรงเสียดทาน ใหนักเรียนทราบเพื่อเปน แนวทางการปฏิบัติกิจกรรมที่ถูกตอง 2. นักเรียนแตละกลุมรวมกันศึกษากิจกรรม ปจจัยที่มีผลตอขนาดของแรงเสียดทาน จากหนังสือเรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 โดยครูใชรูปแบบการเรียนรูแบบรวมมือมาจัด กระบวนการเรียนรู โดยกําหนดใหสมาชิก แตละคนภายในกลุมมีบทบาทหนาที่ของ ตนเอง ดังนี้ • สมาชิกคนที่ 1-2 ทําหนาที่เตรียมวัสดุ อุปกรณที่ใชในการปฏิบัติกิจกรรม • สมาชิกคนที่ 3-4 ทําหนาที่อานวิธีปฏิบัติ กิจกรรมและนํามาอธิบายใหสมาชิกใน กลุมฟง • สมาชิกคนที่ 5-6 ทําหนาที่บันทึกผลการ ปฏิบัติกิจกรรมลงในสมุดประจําตัวนักเรียน 3. นักเรียนแตละกลุมรวมกันปฏิบัติกิจกรรมตาม ขั้นตอน จากหนังสือเรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 4. นักเรียนแตละกลุมรวมกันแลกเปลี่ยนความรู และวิเคราะหผลการปฏิบัติกิจกรรม แลว อภิปรายผลรวมกัน แนวตอบ คําถามท้ายกิจกรรม 1. มวลของวัตถุมีผลตอแรงกดบนพื้น ถามวลของ วัตถุมากจะทําใหแรงกดบนพื้นมาก สงผลใหแรง เสียดทานมีคาเพิ่มขึ้น 2. ผิวสัมผัสที่เรียบจะมีแรงเสียดทานนอยกวาผิว สัมผัสที่หยาบ ปจจัยในขอใดไมสงผลตอขนาดของแรงเสียดทาน 1. ชนิดวัตถุ 2. ที่อยูของวัตถุ 3. มวลของวัตถุ 4. ลักษณะผิวสัมผัส (วิเคราะหคําตอบ ขนาดของแรงเสียดทานจะมากหรือนอยขึ้น อยูกับมวลของวัตถุ ชนิดของวัตถุ และลักษณะผิวสัมผัส ดังนั้น ตอบขอ 2.) ผลกิจกรรมขึ้นอยูกับการทดลองที่ออกแบบ โดยตองไดขอสรุปวา แรง เสียดทานจะมีคามากขึ้น เมื่อวัตถุมีมวลเพิ่มขึ้น หรือพื้นผิวที่วัตถุสัมผัสมีลักษณะ หยาบหรือขรุขระ ในทางกลับกันแรงเสียดทานจะมีคานอย เมื่อวัตถุมีมวลนอย หรือพื้นผิวที่วัตถุสัมผัสมีลักษณะเรียบ นํา สอน สรุป ประเมิน T18

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET การหาแรงเสียดทาน สามารถคํานวณไดจากผลคูณระหวางสัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทานกับแรงปฏิกิริยา ตั้งฉาก (แรงที่พื้นกระทําตอวัตถุ (N)) ในกรณีที่วัตถุเคลื่อนที่บนพื้นในแนวระดับ แรงปฏิกิริยาตั้งฉากที่พื้นกระทําตอ วัตถุมีคาเทากับนํ้าหนักของวัตถุที่กดทับลงบนพื้น เขียนสมการได ดังนี้ fs,max = μs N fk = μkN เมื่อ fs,max คือ แรงเสียดทานสถิตสูงสุด มีหนวยเปน นิวตัน (N) fk คือ แรงเสียดทานจลน มีหนวยเปน นิวตัน (N) μ คือ สัมประสิทธิ์ความเสียดทาน ซึ่งเปนปริมาณที่บอกถึงธรรมชาติของผิวสัมผัส โดย μs คือ สัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิต μk คือ สัมประสิทธิ์ความเสียดทานจลน N คือ แรงปฏิกิริยาตั้งฉาก มีหนวยเปน นิวตัน (N) ตัวอย่างที่ 4.8 ชายคนหนึ่งออกแรงลากกลองไมหนัก 550 นิวตัน ไปบนพื้นในแนวระดับ โดยสัมประสิทธิ์ความ เสียดทานจลนระหวางกลองไมกับพื้นมีคาเปน 0.5 จงคํานวณหาขนาดแรงเสียดทานที่เกิดขึ้น วิธีทํา จากสมการ fk = μkN fk = 0.5 × 550 N fk = 275 N ดังนั้น ขนาดของแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหวางกลองไมกับพื้นมีคาเทากับ 275 นิวตัน ตัวอย่างที่ 4.9 กลองบรรจุของหนัก 2,000 นิวตัน ถูกผลักใหเคลื่อนที่ดวยความเร็วคงตัวไปบนพื้นถนน ซึ่งเกิด แรงเสียดทานจลน 1,500 นิวตัน จงหาสัมประสิทธิ์ความเสียดทานจลนระหวางกลองบรรจุของ กับพื้นถนน วิธีทํา จากสมการ fk = μkN μk = fk N μk = 1,500 N 2,000 N μk = 0.75 ดังนั้น สัมประสิทธิ์ความเสียดทานระหวางกลองบรรจุของกับพื้นถนนมีคาเทากับ 0.75 เพราะเหตุใด การเข็นตูหนังสือที่มีหนังสือเรียงอยูเต็มตูใหเคลื่อนที่ยากกวา การเข็นตูหนังสือที่มีหนังสือเรียงอยูเพียงครึ่งตู H O T S (คําถามทาทายการคิดขั้นสูง) แรงและการเคลื่อนที่ 15 ขั้นสอน อธิบายความรู 1. นักเรียนแตละกลุมออกมานําเสนอผลการ ปฏิบัติกิจกรรมหนาชั้นเรียน ในระหวางที่ นักเรียนนําเสนอ ครูคอยใหขอเสนอแนะ เพิ่มเติม เพื่อใหนักเรียนมีความเขาใจที่ถูกตอง 2. ครูถามคําถามทายกิจกรรม โดยใหนักเรียน แตละกลุมรวมกันอภิปรายแสดงความคิดเห็น เพื่อหาคําตอบ 3. นักเรียนและครูรวมกันอภิปรายผลกิจกรรม ปจจัยที่มีผลตอขนาดของแรงเสียดทานวา “มวลของวัตถุหรือนํ้าหนักของวัตถุมีผลตอ แรงกดของวัตถุที่กดลงบนพื้น ถานํ้าหนักหรือ แรงกดของวัตถุมาก จะเกิดแรงเสียดทานมาก ถานํ้าหนักหรือแรงกดของวัตถุนอยจะเกิดแรง เสียดทานนอย นอกจากนี้ ลักษณะผิวสัมผัส ยังสงผลตอขนาดของแรงเสียดทาน โดยวัตถุ ที่มีผิวเรียบยอมทําใหเกิดแรงเสียดทานนอย กวาวัตถุที่มีผิวสัมผัสหยาบ เนื่องจากวัตถุที่ มีผิวสัมผัสเรียบมีการเสียดสีที่นอยกวา” 4. นักเรียนจับคูกับเพื่อนในชั้นเรียน จากนั้น รวมกันศึกษาวิธีการคํานวณหาแรงเสียดทาน และตัวอยางที่ 4.8-4.9 จากหนังสือเรียน วิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 5. นักเรียนตอบคําถามทาทายการคิดขั้นสูง ลงในสมุดประจําตัวนักเรียน รถบรรทุกดินหนัก 7,500 นิวตัน จอดติดไฟแดงแยกคอกวัว โดยมีคาสัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิตระหวางลอกับถนนเทากับ 0.4 อยากทราบวา แรงเสียดทานสถิตสูงสุดที่เกิดขึ้นเมื่อรถบรรทุก ดินจะเริ่มเคลื่อนที่มีคาเทาใด 1. 2,000 นิวตัน 2. 2,500 นิวตัน 3. 3,000 นิวตัน 4. 3,500 นิวตัน (วิเคราะหคําตอบ จากสมการ fs, max = μs N = (0.4)(7,500) = 3,000 N จะไดวา แรงเสียดทานสถิตสูงสุดที่เกิดขึ้นเมื่อรถบรรทุกดิน จะเริ่มเคลื่อนที่มีคาเทากับ 3,000 นิวตัน ดังนั้น ตอบขอ 3.) เกร็ดแนะครู ครูอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับแรงกิริยาและแรงปฏิกิริยาวา เมื่อมีแรงกระทํา ตอวัตถุหนึ่ง วัตถุนั้นจะออกแรงโตตอบในทิศทางตรงขามกับแรงที่มากระทํา ซึ่งแรงทั้ง 2 แรงนี้จะเกิดขึ้นพรอมกันเสมอ เรียกแรงที่มากระทําตอวัตถุวา แรงกิริยา และเรียกแรงที่วัตถุโตตอบตอแรงที่มากระทําวา แรงปฏิกิริยา โดยลักษณะสําคัญของแรงกิริยาและแรงปฏิกิริยา คือ เกิดขึ้นพรอมๆ กันเสมอ มีขนาดเทากัน มีทิศทางตรงขามกัน และกระทําตอวัตถุคนละกอน แนวตอบ H.O.T.S. เพราะนํ้าหนักของหนังสือในตูเพิ่มขึ้น ทําให แรงปฏิกิริยาที่พื้นกระทําตอพื้นตูดานลางมีคา มากขึ้น แรงเสียดทานจะมีคาเพิ่มขึ้นตามดวย นํา สอน สรุป ประเมิน T19

ในชีวิตประจ�าวันจะเห็นว่า การเคลื่อนที่ของวัตถุบนพื้นผิวใด ๆ จะมีแรงเสียดทานเข้ามาเกี่ยวข้องเสมอ ความรู้ เกี่ยวกับแรงเสียดทานสามารถน�ามาประยุกต์ใช้กับชีวิตประจ�าวันด้วยการเพิ่มหรือลดแรงเสียดทาน ตัวอย่างเช่น ภาพที่ 4.14 ดอกยางช่วยเพิ่มแรงเสียดทาน ที่มา : คลังภาพ อจท. ภาพที่ 4.15 พื้นรองเท้ากีฬาช่วยเพิ่มแรงเสียดทาน ที่มา : คลังภาพ อจท. ภาพที่ 4.16 การใช้แรงเสียดทานเปิดขวดน�้า ที่มา : คลังภาพ อจท. ลวดลายของยางล้อรถยนต์ เรียกว่า ดอกยาง ช่วยเพิ่มแรงเสียดทานระหว่างผิวถนนกับยาง และช่วย ให้รถยนต์เกาะถนนได้ดี ไม่ลื่นไถล พื้นรองเท้ากีฬาผลิตโดยใช้วัสดุพิเศษที่ช่วยเพิ่ม แรงเสียดทานระหว่างพื้นกับรองเท้าเพื่อกันลื่น ช่วยให้ ทรงตัวและเคลื่อนไหวได้สะดวก การเปิดฝาเกลียวขวดน�้า บริเวณฝาขวด ที่มีผิวขรุขระจะช่วยเพิ่มแรงเสียดทานท�าให้เปิด ฝาขวดน�้าได้สะดวกมากขึ้น 16 ขั้นสอน อธิบายความรู้ 6. ครูสุมนักเรียน 2 คู ออกมาแสดงวิธีการคํานวณ หาผลลัพธที่ไดรวมกันศึกษา ครูอาจเสนอแนะ หรืออธิบายเพิ่มเติมในตัวอยางนั้นๆ ขยายความเข้าใจ 1. ครูเปดโอกาสใหนักเรียนซักถามเนื้อหาเกี่ยวกับ เรื่อง แรงเสียดทาน และใหความรูเพิ่มเติมจาก คําถามของนักเรียน โดยครูใช PowerPoint เรื่อง แรงเสียดทาน ในการอธิบายเพิ่มเติม 2. นักเรียนแตละคูรวมกันทําใบงาน เรื่อง แรง เสียดทาน 3. นักเรียนแตละคนทําแบบฝกหัด เรื่อง แรง เสียดทาน จากแบบฝกหัดวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 เปนการบาน เกร็ดแนะครู ครูควรอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเพิ่มหรือลดแรงเสียดทานวา การเพิ่มแรง เสียดทาน สามารถทําไดโดยการเพิ่มสัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทาน เชน การทํา ลวดลาย เพื่อใหผิวขรุขระ การออกแบบหนายางรถยนตใหมีหนากวางพอเหมาะ และการลดแรงเสียดทาน สามารถทําไดโดยการลดคาสัมประสิทธิ์ของแรงเสียด ทาน ซึ่งเปนการลดแรงปฏิกิริยาตั้งฉากที่กระทําตอวัตถุลง เชน การขัดถูผิววัตถุ ใหเรียบและลื่น การใชสารหลอลื่น การลดแรงกดระหวางผิวสัมผัส กิจกรรม สรางเสริม ครูใหนักเรียนแตละคนยกตัวอยางเพิ่มเติมเกี่ยวกับประโยชน ของการเพิ่มและลดแรงเสียดทานที่พบเห็นในชีวิตประจําวัน นอกเหนือจากที่ยกตัวอยางในหนังสือเรียน โดยเขียนลงในสมุด ประจําตัวนักเรียน นํา สอน สรุป ประเมิน T20

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET ภาพที่ 4.17 เครื่องเล่นสไลเดอร์ที่มีพื้นผิวเรียบ ที่มา : คลังภาพ อจท. ภาพที่ 4.19 ใช้น�้ามันหล่อลื่น เพื่อลดแรงเสียดทานของกระบอกสูบ เครื่องยนต์ ที่มา : คลังภาพ อจท. ภาพที่ 4.18 การเล่นสเกตน�้าแข็งต้องเล่นบนพื้นเรียบลื่น ที่มา : คลังภาพ อจท. สไลเดอร์เป็นเครื่องเล่นที่ถูกท�าให้มีพื้นผิวเรียบ ในขณะที่เล่นจะมีการเติมน�้าลงไปบริเวณเครื่องเล่น เพื่อ ช่วยลดแรงเสียดทาน ท�าให้ผู้เล่นลื่นไถลได้อย่างรวดเร็ว สร้างความสนุกสนานในการเล่น การใช้น�้ามันหล่อลื่น เพื่อลดแรงเสียดทานของ กระบอกสูบเครื่องยนต์ ลดการสึกหรอของเครื่องยนต์ ท�าให้เครื่องยนต์ใช้งานได้ยาวนานยิ่งขึ้น การเล่นสเกตน�้าแข็ง ฮอกกี้น�้าแข็ง ต้องเล่นบนพื้น ที่มีลักษณะเรียบและลื่น เพื่อลดแรงเสียดทาน ท�าให้ ผู้เล่นเคลื่อนที่ได้คล่องตัว บางกิจกรรมในชีวิตประจ�าวันจ�าเป็นต้องลดแรงเสียดทานเพื่อให้วัตถุเคลื่อนที่ได้สะดวกมากขึ้น หรือ เคลื่อนย้ายวัตถุได้ง่ายขึ้น เช่น การใช้น�้ามันหล่อลื่นในเครื่องยนต์ การหยดจาระบีที่บานพับประตู แรงและการเคลื่อนที่ 17 ขั้นประเมิน ตรวจสอบผล 1. ครูประเมินผล โดยการสังเกตพฤติกรรมการ ตอบคําถาม พฤติกรรมการทํางานรายบุคคล พฤติกรรมการทํางานกลุม และจากการ นําเสนอผลการปฏิบัติกิจกรรมหนาชั้นเรียน 2. ครูตรวจสอบผลการปฏิบัติกิจกรรม การหา ขนาดของแรงเสียดทาน และปจจัยที่มีผลตอ ขนาดของแรงเสียดทาน ในสมุดประจําตัว นักเรียนหรือแบบฝกหัดวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 3. ครูตรวจสอบผลการทําใบงาน เรื่อง แรง เสียดทาน 4. ครูตรวจสอบแบบฝกหัด เรื่อง แรงเสียดทาน จากแบบฝกหัดวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 ขั้นสรุป ตรวจสอบผล นักเรียนและครูรวมกันสรุปเกี่ยวกับเรื่อง แรง เสียดทาน ซึ่งควรไดขอสรุปรวมกันวา “แรงเสียด ทาน เปนแรงที่เกิดขึ้นระหวางผิวสัมผัสของวัตถุ เพื่อตานการเคลื่อนที่ แรงเสียดทาน มี 2 ประเภท คือ แรงเสียดทานสถิตและแรงเสียดทานจลน” แนวทางการวัดและประเมินผล ครูวัดและประเมินผลความเขาใจในเนื้อหา เรื่อง แรงเสียดทาน ไดจากการ สังเกตพฤติกรรมการปฏิบัติกิจกรรม การหาขนาดของแรงเสียดทาน และปจจัยที่ มีผลตอขนาดของแรงเสียดทาน โดยศึกษาเกณฑการวัดและประเมินผลจาก แบบประเมินการปฏิบัติกิจกรรม ที่อยูในแผนการจัดการเรียนรูหนวยการเรียนรูที่ 4 ขอใดกลาวถูกตองเกี่ยวกับประโยชนของแรงเสียดทาน 1. บริเวณที่มีพื้นผิวเรียบและลื่นจะเดินไดปลอดภัยกวา 2. การผลิตลอรถยนตควรมีดอกยางเพื่อใหลอยึดเกาะถนน ไดดี 3. การสวมรองเทาที่มีพื้นรองเทาเรียบจะเกิดความปลอดภัย มากที่สุด 4. ถาตองเดินลุยนํ้าควรใสรองเทาที่พื้นผิวเรียบ เพราะจะทําให เดินงาย (วิเคราะหคําตอบ ดอกยางหรือลวดลายของยางลอรถยนต ชวยเพิ่มแรงเสียดทานระหวางผิวถนนกับยาง และชวยใหลอ รถยนตยึดเกาะถนนไดดี ดังนั้น ตอบขอ 2.) แบบประเมินการปฏิบัติกิจกรรม ค าชี้แจง : ให้ผู้สอนประเมินการปฏิบัติกิจกรรมของนักเรียนตามรายการที่ก าหนด แล้วขีด ลงในช่องที่ตรงกับระดับคะแนน ล าดับที่ รายการประเมินระดับคะแนน 4 3 2 1 1 การปฏิบัติการท ากิจกรรม 2 ความคล่องแคล่วในขณะปฏิบัติกิจกรรม 3 การบันทึก สรุปและน าเสนอผลการท ากิจกรรม รวม ลงชื่อ ….................................................... ผู้ประเมิน ................./................../.................. เกณฑ์การประเมินการปฏิบัติกิจกรรม ประเด็นที่ประเมิน ระดับคะแนน 4 3 2 1 1. การปฏิบัติ กิจกรรม ท ากิจกรรมตามขั้นตอน และใช้อุปกรณ์ได้อย่าง ถูกต้อง ท ากิจกรรมตามขั้นตอน และใช้อุปกรณ์ได้อย่าง ถูกต้อง แต่อาจต้อง ได้รับค าแนะน าบ้าง ต้องให้ความช่วยเหลือ บ้างในการท ากิจกรรม และการใช้อุปกรณ์ ต้องให้ความช่วยเหลือ อย่างมากในการท า กิจกรรม และการใช้ อุปกรณ์ 2. ความ คล่องแคล่ว ในขณะปฏิบัติ กิจกรรม มีความคล่องแคล่ว ในขณะท ากิจกรรมโดย ไม่ต้องได้รับค าชี้แนะ และท ากิจกรรมเสร็จ ทันเวลา มีความคล่องแคล่ว ในขณะท ากิจกรรมแต่ ต้องได้รับค าแนะน าบ้าง และท ากิจกรรมเสร็จ ทันเวลา ขาดความคล่องแคล่ว ในขณะท ากิจกรรมจึง ท ากิจกรรมเสร็จไม่ ทันเวลา ท ากิจกรรมเสร็จไม่ ทันเวลา และท า อุปกรณ์เสียหาย 3. การบันทึก สรุป และน าเสนอผล การปฏิบัติ กิจกรรม บันทึกและสรุปผลการ ท ากิจกรรมได้ถูกต้อง รัดกุม น าเสนอผลการ ท ากิจกรรมเป็นขั้นตอน ชัดเจน บันทึกและสรุปผลการ ท ากิจกรรมได้ถูกต้อง แต่การน าเสนอผลการ ท ากิจกรรมยังไม่เป็น ขั้นตอน ต้องให้ค าแนะน าในการ บันทึก สรุป และ น าเสนอผลการท า กิจกรรม ต้องให้ความช่วยเหลือ อย่างมากในการบันทึก สรุป และน าเสนอผล การท ากิจกรรม เกณฑ์การตัดสินคุณภาพ ช่วงคะแนน ระดับคุณภาพ 10-12 ดีมาก 7-9 ดี 4-6 พอใช้ 0-3 ปรับปรุง นํา สอน สรุป ประเมิน T21

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET 1.2 แรงดันในของเหลว เมื่อวัตถุอยูในของเหลวจะมีแรงที่เกิดจาก ของเหลวกระทําตอวัตถุในทุกทิศทาง โดยแรงที่ของเหลว กระทําตั้งฉากกับผิวของวัตถุตอหนึ่งหนวยพื้นที่ เรียกวา ความดันของของเหลว (fluid pressure) ความดันของของเหลวสามารถหาไดจากสมการ P = F A โดย P คือ ความดัน มีหนวยเปน นิวตันตอตารางเมตร (N/m2 ) หรือพาสคัล (Pa) F คือ ขนาดของแรงที่กระทําตั้งฉากกับผิวของวัตถุ มีหนวยเปน นิวตัน (N) A คือ พื้นที่ผิวของวัตถุ มีหนวยเปน ตารางเมตร (m2 ) ความดันของของเหลวจะสัมพันธกับความลึก และความหนาแนนของของเหลว โดยบริเวณที่ลึกลงไป จากระดับผิวหนาของของเหลว ความดันของของเหลว จะเพิ่มขึ้น เนื่องจากของเหลวที่อยูลึกกวา จะมีนํ้าหนัก ของของเหลวดานบนมากระทํามากกวา และในระดับ ความลึกเดียวกันของเหลวที่มีความหนาแนนมากจะมี ความดันมากกวาของของเหลวที่มีความหนาแนนนอย เชน นํ้าทะเลมีความหนาแนนมากกวานํ้าจืด ที่ระดับ ความลึกเทากันความดันของนํ้าทะเลที่กระทําตอวัตถุจะ มีคามากกวาความดันของนํ้าจืดที่กระทําตอวัตถุดวย ภาพที่ 4.20 แรงดันที่ของเหลวกระทําตอวัตถุ ที่มา : คลังภาพ อจท. ภาพที่ 4.21 ความดันของนํ้าที่ความลึกตาง ๆ ที่มา : คลังภาพ อจท. นอกจากนี้ ความดันของของเหลวที่ระดับความลึกตาง ๆ สามารถหาไดจากสมการ P = ρgh โดย P คือ ความดันของของเหลว มีหนวยเปน นิวตันตอตารางเมตร (N/m2 ) หรือพาสคัล (Pa) ρ คือ ความหนาแนนของของเหลว มีหนวยเปน กิโลกรัมตอลูกบาศกเมตร (kg/m3 ) g คือ คาความเรงเนื่องจากแรงโนมถวงของโลก มีหนวยเปน เมตรตอวินาที2 (m/s 2 ) h คือ ความลึกของของเหลว มีหนวยเปน เมตร (m) 40 m; 401,408 N/m2 20 m; 200,704 N/m2 0 m; 0 N/m2 18 h 1.2 แรงดันในของเหลว 1 และความหนาแนนของของเหลว โดยบริเวณที่ลึกลงไป 2 ขั้นสอน สํารวจค้นหา 1. นักเรียนแบงกลุม กลุมละ 3-4 คน จากนั้น ใหนักเรียนแตละกลุมรวมกันศึกษาคนควา ขอมูลเกี่ยวกับเรื่อง ความดันของของเหลว จากหนังสือเรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 หรือ แหลงการเรียนรูตางๆ เชน อินเทอรเน็ต 2. นักเรียนแตละกลุมรวมกันอภิปรายเรื่องที่ได ศึกษา จากนั้นใหนักเรียนแตละคนเขียนสรุป ความรูที่ไดจากการศึกษาคนควาลงในสมุด ประจําตัวนักเรียน เพื่อนําสงครูทายชั่วโมง ขั้นนํา กระตุ้นความสนใจ 1. นักเรียนดูวีดิทัศนเกี่ยวกับเรื่อง ความดันของ ของเหลว จาก (https://www.youtube. com/watch?v=CSdM7B71BEM) จากนั้น ครูตั้งประเด็นคําถามกระตุนความสนใจ นักเรียนวา “เมื่อนํานํ้าใสในลูกโปง ทําไม ลูกโปงจึงมีขนาดใหญขึ้น” โดยใหนักเรียน แตละคนรวมกันอภิปรายแสดงความคิดเห็น อยางอิสระโดยไมมีการเฉลยวาถูกหรือผิด (แนวตอบ เพราะแรงดันของนํ้าทําใหลูกโปง ขยายตัว) จงพิจารณาขอความตอไปนี้ ก. ความลึกของของเหลว ข. ความหนาแนนของของเหลว ค. ปริมาตรของภาชนะที่บรรจุของเหลว ง. พื้นที่ฐานของภาชนะที่บรรจุของเหลว จากขอความขางตน ความดันของของเหลวขึ้นอยูกับปจจัยใดบาง 1. ขอ ก. และ ข. 2. ขอ ข. และ ค. 3. ขอ ค. และ ง. 4. ขอ ก. และ ง. (วิเคราะหคําตอบ ความดันของของเหลวขึ้นอยูกับความลึกและ ความหนาแนนของของเหลว ดังนั้น ตอบขอ 1.) นักเรียนควรรู 1 แรงดัน คือ แรงที่กระทําตั้งฉากกับผิวของวัตถุซึ่งทําโดยของแข็ง ของเหลว หรือแกส ตอหนึ่งหนวยพื้นที่ของสารใดๆ ความดันเปนปริมาณสเกลาร จึงมีแตขนาด ไมมีทิศทาง เขียนแทนดวยสัญลักษณ P 2 ความหนาแนน คือ มวลตอหนวยปริมาตร ความหนาแนนเปนปริมาณ สเกลาร เขียนแทนดวยสัญลักษณ ρ มีหนวยเปน กิโลกรัมตอลูกบาศกเมตร นํา นํา สอน สรุป ประเมิน T22

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET ภาพที่ 4.22 ปลาที่อยูในภาชนะที่มีรูปทรงแตกตางกัน ที่มา : คลังภาพ อจท. ตัวอย่างที่ 4.10 บีกเกอรใบหนึ่งบรรจุนํ้าและนํ้ามัน โดยนํ้ามันอยูดานบนสูง 5 เซนติเมตร สวนนํ้าอยูดานลางสูง 10 เซนติเมตร จงหาความดันที่กนบีกเกอรเนื่องจากของเหลวทั้ง 2 ชนิด เมื่อความหนาแนน ของนํ้าเทากับ 1 × 103 กิโลกรัมตอลูกบาศกเมตร และความหนาแนนของนํ้ามันเทากับ 0.8 × 103 กิโลกรัมตอลูกบาศกเมตร (กําหนดใหคาความเรงเนื่องจากแรงโนมถวงของโลก (g) มีคาเทากับ 10 เมตรตอวินาที 2 ) วิธีทํา ความดันที่กนบีกเกอรเกิดจากนํ้าหนักของของเหลวทั้ง 2 ชนิดมากระทํา สามารถหาไดจากสมการ P = ρนํ้ามัน ghนํ้ามัน + ρนํ้า ghนํ้า P = (0.8 × 103 kg/m3 × 10 m/s 2 × 0.05 m) + (1 × 103 kg/m3 × 10 m/s 2 × 0.10 m) P = 400 N/m2 + 1,000 N/m2 P = 1,400 N/m2 ดังนั้น ความดันที่กนบีกเกอรเนื่องจากของเหลวทั้ง 2 ชนิด มีคาเทากับ 1.4 × 103 นิวตันตอตารางเมตร 5 cm 10 cm ภาพที่ 4.23 บีกเกอรที่บรรจุของเหลว 2 ชนิด คือ นํ้าและนํ้ามัน ที่มา : คลังภาพ อจท. จากภาพที่ 4.22 นักเรียนคิดว่าปลาทั้ง 2 ตัว จะได้รับความดัน ของของเหลวเท่ากัน หรือไม่ อย่างไร นํ้ามัน นํ้า แรงและการเคลื่อนที่ 19 ขั้นสอน อธิบายความรู้ 1. ครูสุมนักเรียน 4 กลุม ออกมาเสนอผลจากการ ศึกษาขอมูลหนาขั้นเรียน ในระหวางที่นักเรียน นําเสนอ ครูคอยใหขอเสนอแนะเพิ่มเติม เพื่อใหนักเรียนมีความเขาใจที่ถูกตอง 2. นักเรียนแตละคนพิจารณาภาพปลาที่อยูใน ภาชนะที่มีรูปทรงแตกตางกัน จากหนังสือเรียน วิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 จากนั้นครูตั้งประเด็น คําถามกระตุนความคิดนักเรียนวา “ปลาทั้ง 2 ตัว จะไดรับความดันของของเหลวเทากัน หรือไม อยางไร” โดยใหนักเรียนแตละคนรวม กันอภิปรายแสดงความคิดเห็นเพื่อหาคําตอบ (แนวตอบ เทากัน เนื่องจากปลาทั้ง 2 ตัวอยู ในระดับความลึกที่เทากัน ซึ่งรูปรางของ ภาชนะไมมีผลตอความดันของของเหลว) 3. นักเรียนแตละคนศึกษาตัวอยางที่ 4.10 จาก หนังสือเรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 จากนั้น ครูสุมนักเรียน 2 คน ออกมาแสดงวิธีการ คํานวณหาผลลัพธที่ไดศึกษา ครูอาจเสนอแนะ หรืออธิบายเพิ่มเติมในตัวอยางนั้นๆ 4. ครูอธิบายเพิ่มเติมใหนักเรียนเขาใจวา “ขนาด ของแรงที่มากระทําตอวัตถุจะสัมพันธกับพื้นที่ ผิวของวัตถุ ความหนาแนนของของเหลว และ ความลึกของของเหลว โดยรูปรางของภาชนะ ไมมีผลตอความดันของของเหลว” ครูเตรียมของเหลวชนิดหนึ่งมวล 3 กิโลกรัม ปริมาตร 3 ลูกบาศก เมตร เทลงในบีกเกอร พบวา ของเหลวสูงขึ้นจากกนบีกเกอร 3 เซนติเมตร ความดันที่กนบีกเกอรเนื่องจากของเหลวมีคาเทาใด ในหนวยนิวตัน เมตร2 (กําหนดให g มีคาเทากับ 10 เมตรตอ วินาที2 ) 1. 0.1 นิวตัน เมตร2 2. 0.3 นิวตัน เมตร2 3. 0.5 นิวตัน เมตร2 4. 1.0 นิวตัน เมตร2 (วิเคราะหคําตอบ จากสมการ P = ρgh = m v gh = 3 3 × 10 × 0.03 = 0.3 นิวตัน เมตร2 ดังนั้น ตอบขอ 2.) เกร็ดแนะครู ครูอาจแนะนําวา การดํานํ้าลึก ความดันของนํ้าจะกระทําตอนักดํานํ้าทุกทิศ ทาง ซึ่งอาจทําใหเกิดอันตรายได ดังนั้น นักดํานํ้าจึงจําเปนตองสวมชุดดํานํ้า ที่มีความแข็งแรง สามารถทนความดันสูงในนํ้าลึกได และปองกันไมใหอุณหภูมิ ในรางกายตํ่าลง นอกจากนี้ การดํานํ้ามักทําใหนักดํานํ้ามีอาการปวดหู สวนใหญ มักจะเกิดในชวงการดําลงไปใตนํ้าในระยะแรกๆ เพราะความดันอากาศภายนอก เปลี่ยนแปลงคอนขางเร็ว เนื่องจากทุกๆ 33 ฟุต หรือ 10 เมตร ที่ดําลงไปนั้น ความดันอากาศภายนอกจะเพิ่มขึ้นเทากับ 1 บรรยากาศ นํา สอน สรุป ประเมิน T23

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET ความดันของของเหลว กิจกรรม จุดประสงค อธิบายปจจัยที่มีผลตอความดันของของเหลวได วัสดุอุปกรณ 1. คัตเตอร 4. ของเหลว 2 ชนิด เชน นํ้า นํ้ามันพืช 2. ไมบรรทัด 5. ขวดพลาสติกขนาด 1.5 ลิตร 2 ขวด 3. เทปใส วิธีปฏิบัติ 1. นําขวดพลาสติกขนาด 1.5 ลิตร มาเจาะรู โดยนักเรียนจะตองเริ่มเจาะรูตั้งแตกลางขวดขึ้นไปเปนจํานวน 2 รู แลวใชเทปใส ปดรูทั้ง 2 รู ดังภาพที่ 4.24 2. นําของเหลวชนิดที่ 1 (นํ้า) หรือของเหลวที่นักเรียนเลือกมาทดลอง เติมลงไปใหเต็มขวดที่เตรียมไวในขอ 1. นําขวดพลาสติกไป วางไวบริเวณขอบโตะแลวเปดเทปใสออกพรอมกัน วัดระยะทางของของเหลวที่พุงออกจากรูทั้งสองจากกนขวด พรอมบันทึกผล 3. นําขวดพลาสติก 1.5 ลิตร อีกขวดหนึ่ง มาเจาะรูเชนเดียวกับขอ 1. โดยรูที่เจาะจะตองอยูในระดับความสูงเดียวกัน 4. นําของเหลวชนิดที่ 2 (นํ้ามันพืช) หรือของเหลวที่นักเรียนเลือกมาทดลอง เติมลงไปใหเต็มขวดที่เตรียมไวในขอ 3. แลวเปดเทปใส ออกพรอมกัน วัดระยะทางของของเหลวที่พุงออกจากรูทั้งสองจากกนขวด จากกิจกรรม พบวา เมื่อวัดระยะทางของของเหลวที่พุงออกจากรู ระยะทางของของเหลวที่พุงออกจากรูที่ 2 จะมีคามากกวา ระยะทางของของเหลวที่พุงออกจากรูที่ 1 และที่ระดับความสูงเดียวกันของเหลวชนิดที่ 1 และของเหลวชนิดที่ 2 มีระยะทางที่ พุงออกจากรูที่แตกตางกัน เนื่องจากเปนของเหลวตางชนิดกัน ดังนั้น ที่ระดับความสูงและความหนาแนนของของเหลวตางกัน ความดันของของเหลวจะแตกตางกันดวย อภิปรายผลกิจกรรม คําถามทายกิจกรรม 1. จากกิจกรรม ของเหลวพุงออกจากขวดที่รูใดไดระยะทางไกลกวา 2. จากกิจกรรม ที่ระดับความสูงเดียวกัน ของเหลวชนิดใดที่พุงออกจากขวดไปไดระยะทางไกลกวา ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร - การสังเกต - การลงความเห็นจากขอมูล - การทดลอง จิตวิทยาศาสตร - ความรอบคอบ - ความสนใจใฝรู ภาพที่ 4.24 กิจกรรมความดันของของเหลว ที่มา : คลังภาพ อจท. เทปใส ขวดนํ้าพลาสติก ของเหลวชนิดที่ 1 (นํ้า) ของเหลวชนิดที่ 2 (นํ้ามันพืช) 1 1 2 2 เทปใส ขวดนํ้าพลาสติก 20 ชนิดของของเหลว ระยะทางของของเหลวที่พุงออกจากรู เมื่อเทียบกับระยะจากขวดพลาสติก รูหมายเลข 1 รูหมายเลข 2 ชนิดที่ 1 ชนิดที่ 2 ตารางบันทึก กิจกรรม ขั้นสอน สํารวจค้นหา 1. นักเรียนแบงกลุม กลุมละ 6 คน จากนั้น ใหนักเรียนแตละกลุมรวมกันศึกษากิจกรรม ความดันของของเหลว จากหนังสือเรียน วิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 2. นักเรียนแตละกลุมสงตัวแทนออกมารับวัสดุ อุปกรณที่ใชในการปฏิบัติกิจกรรม จากนั้น ใหนักเรียนแตละกลุมรวมกันปฏิบัติกิจกรรม ตามขั้นตอน อธิบายความรู้ 1. นักเรียนแตละกลุมออกมานําเสนอผลการ ปฏิบัติกิจกรรมหนาชั้นเรียน ในระหวางที่ นักเรียนนําเสนอ ครูคอยใหขอเสนอแนะ เพิ่มเติม เพื่อใหนักเรียนมีความเขาใจที่ถูกตอง 2. ครูถามคําถามทายกิจกรรม โดยใหนักเรียน แตละกลุมรวมกันอภิปรายแสดงความคิดเห็น เพื่อหาคําตอบ แนวตอบ คําถามท้ายกิจกรรม 1. ของเหลวที่พุงออกจากรูหมายเลข 2 จะพุงไป ไดไกลกวา เนื่องจากรูหมายเลข 2 อยูลึกกวา รูหมายเลข 1 โดยความดันของของเหลวแปรผัน ตรงกับความลึกของของเหลว 2. ของเหลวที่มีความหนาแนนมากกวายอมมี ความดันมากกวาของเหลวที่มีความหนาแนน นอยกวา หมายเหตุ : จากกิจกรรม ของเหลวชนิดเดียวกันจะพุงออกจากรูหมายเลข 2 ไปไดไกลกวารูหมายเลข 1 เพราะรูหมายเลข 2 อยูลึกกวารูหมายเลข 1 เนื่องจากความดันของของเหลวสัมพันธกับความลึกของของเหลว ขึ้นอยูกับกิจกรรม ถังนํ้ามีมวล 1.5 กิโลกรัม ภายในบรรจุนํ้ามวล 2.0 กิโลกรัม วางอยูบนเกาอี้ ถาถังนํ้านี้สูง 75 เซนติเมตร และมีพื้นที่หนาตัด ที่กนถัง 35 ตารางเซนติเมตร ความดันที่ถังนํ้ากระทําตอเกาอี้ มีคาเทาใด (กําหนดให g มีคาเทากับ 10 เมตรตอวินาที2 ) 1. 500 นิวตันตอตารางเมตร 2. 1,000 นิวตันตอตารางเมตร 3. 1,500 นิวตันตอตารางเมตร 4. 2,000 นิวตันตอตารางเมตร (วิเคราะหคําตอบ จากสมการ P = F A = mg A = (1.5 + 2.0)(10) 35 × 10-3 = 1,000 N/m2 ดังนั้น ตอบขอ 2.) นํา สอน สรุป ประเมิน T24

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET 1.3 แรงพยุง วัตถุที่อยูในของเหลวจะมีแรงดันของของเหลวที่มากระทําตอวัตถุทุกทิศทาง แตเมื่อพิจารณาเฉพาะดานบนและ ดานลางของวัตถุจะมีแรงดันแตกตางกัน ซึ่งแรงดันลัพธของของเหลวจะทําหนาที่เปนแรงพยุงวัตถุ ถานํ้าหนักของวัตถุ และแรงพยุงของของเหลวมีคาเทากัน วัตถุจะลอยนิ่งอยูในของเหลว แตถานํ้าหนักของวัตถุมีคามากกวาแรงพยุงของ ของเหลว วัตถุจะจม ดังภาพที่ 4.25 ภาพที่ 4.25 การลอยและการจมของวัตถุในของเหลว ที่มา : คลังภาพ อจท. ภาพที่ 4.27 วัตถุลอยนิ่งในของเหลวไดเนื่องจากแรงพยุงมีคา เทากับนํ้าหนักของวัตถุ ที่มา : คลังภาพ อจท. ภาพที่ 4.26 แรงดันในของเหลวที่กระทําตอวัตถุ ที่มา : คลังภาพ อจท. จากภาพที่ 4.25 เพราะเหตุใดก้อนหินจึง จมนํ้า แต่จุกไม้คอร์ก ลอยนํ้าได้ นํ้าหนักของวัตถุ (W) แรงพยุง (FB) จากภาพที่ 4.26 เมื่อวัตถุจมอยูในของเหลวจะมีแรงดันในของเหลวที่กระทําตอวัตถุ โดยแรงดันในของเหลว ที่กระทําตอวัตถุในแนวระดับเดียวกันมีขนาดเทากัน ทําใหแรงลัพธที่กระทําตอวัตถุในแนวระดับมีคาเปนศูนย แต แรงดันในของเหลวที่กระทําตอวัตถุดานบนและดานลางมีขนาดไมเทากัน เนื่องจากแรงดันของของเหลวที่กระทํา ตอวัตถุขึ้นอยูกับระดับความลึก โดยบริเวณที่ลึกลงไปจากระดับผิวของของเหลว แรงดันของของเหลวจะมีคาเพิ่ม ขึ้น ซึ่งแรงดันของของเหลวที่กระทําตอวัตถุดานลางมีคามากกวาแรงดันของของเหลวที่กระทําตอวัตถุดานบน หากพิจารณาแรงลัพธที่กระทําตอวัตถุจะไดวา แรงลัพธที่กระทําตอวัตถุมีทิศทางขึ้น ซึ่งเรียกแรงลัพธนี้วา แรงพยุง (buoyant force) ซึ่งแทนดวยสัญลักษณ FB ดังภาพที่ 4.27 นํ้าหนักของวัตถุ แรงพยุง = นํ้าหนักของวัตถุ แรงพยุง < นํ้าหนักของวัตถุ นํ้าหนักของวัตถุ แรงพยุง แรงพยุง แรงและการเคลื่อนที่ 21 ขั้นสอน สํารวจค้นหา 1. ครูเตรียมอุปกรณสาธิตการทดลอง เชน บีกเกอร จุกไมคอรก กอนหิน จากนั้นครู เติมนํ้าลงในบีกเกอร แลวนําจุกไมคอรกและ กอนหินใสลงในบีกเกอรที่บรรจุนํ้า โดยให นักเรียนแตละคนสังเกตการจมและการลอย ของจุกไมคอรกและกอนหิน 2. ครูถามคําถามกระตุนความคิดนักเรียน โดยครูใหนักเรียนแตละคนรวมกันอภิปราย แสดงความคิดเห็นอยางอิสระโดยไมมีการ เฉลยวาถูกหรือผิด ดังนี้ • มีแรงชนิดใดบางที่กระทําตอจุกไมคอรกและ กอนหิน (แนวตอบ แรงดันในของเหลว) • เพราะเหตุใดกอนหินจึงจมนํ้า แตจุกไมคอรก ลอยนํ้าได (แนวตอบ เพราะแรงลัพธในแนวดิ่ง หรือ แรงพยุงมีคาไมเทากับศูนย) 3. นักเรียนจับคูกับเพื่อนในชั้นเรียนตามความ สมัครใจ โดยศึกษาคนควาขอมูลเกี่ยวกับเรื่อง แรงพยุง ลักษณะการจมและการลอยของวัตถุ เนื่องจากแรงพยุง และยกตัวอยางปจจัยที่สงผล ตอขนาดของแรงพยุงมา 1 ตัวอยาง จาก หนังสือเรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 หรือแหลง การเรียนรูตางๆ เชน อินเทอรเน็ต หองสมุด 4. นักเรียนแตละคูรวมกันอภิปรายเรื่องที่ไดศึกษา จากนั้นใหแตละกลุมนําขอมูลที่ไดจากการ คนความาจัดทําในรูปแบบตางๆ เชน แผนภาพ มโนทัศน ลงในกระดาษ A4 พรอมตกแตง ใหสวยงาม เกร็ดแนะครู กอนเขาสูการเรียนการสอน เรื่อง แรงพยุง ครูอาจแนะนําใหนักเรียน ทําความเขาใจ เรื่อง แรงพยุง ดวยการทํากิจกรรมสาธิตชั่งวัตถุในนํ้า และชั่ง วัตถุในอากาศ โดยนํ้าหนักของวัตถุที่ชั่งในนํ้ายอมมีคานอยกวาที่ชั่งในอากาศ เนื่องจากมีแรงพยุงมากระทํากับวัตถุที่อยูในของเหลว หรือครูอาจยกตัวอยาง ผลของแรงพยุงที่อยูใกลตัว เชน การยกวัตถุในนํ้าจะใหความรูสึกเบากวาการ ยกวัตถุในอากาศ ถาหากนําวัตถุที่มีความหนาแนนมากกวานํ้าไปวางลงในนํ้า ผลจะเปนไปอยางไร 1. วัตถุจะจมในนํ้า 2. วัตถุจะลอยในนํ้า 3. วัตถุจะลอยแลวคอยๆ จมลงในนํ้า 4. วัตถุจะคอยๆ จมลงในนํ้า แลวลอยกลับขึ้นมาบนผิวนํ้า (วิเคราะหคําตอบ วัตถุใดที่มีความหนาแนนมากกวาของเหลว ถานํามาวางลงในของเหลว วัตถุนั้นจะจม แตหากวัตถุนั้นมีความ หนาแนนนอยกวาของเหลว วัตถุจะลอยอยูเหนือของเหลว ดังนั้น ตอบขอ 1.) นํา สอน สรุป ประเมิน T25

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET ขนาดของแรงพยุงไมขึ้นอยูกับความลึกของวัตถุที่จม แตขึ้นอยูกับปริมาตรของวัตถุสวนที่จมลงไปในของเหลว และความหนาแนนของของเหลว ซึ่งมีผลตอการจมและการลอยของวัตถุ ดังนี้ ภาพที่ 4.28 ลักษณะการจมและการลอยตัวของสสารตางชนิดที่มีนํ้าหนักตางกันในปริมาตรที่เทากัน ที่มา : คลังภาพ อจท. วัตถุที่ลอยอยูบนผิวของของเหลว วัตถุที่ลอยบนผิวของของเหลวได แสดงวา วัตถุมีความหนาแนน นอยกวาความหนาแนนของ ของเหลว วัตถุที่ลอยนิ่งอยูในของเหลว วัตถุที่ลอยนิ่งอยูในของเหลวได แสดงวา วัตถุมีความหนาแนน เทากับความหนาแนนของ ของเหลว วัตถุที่จมอยูในของเหลว วัตถุที่จมอยูในของเหลว แสดงวา วัตถุมีความหนาแนนมากกวา ความหนาแนนของของเหลว วัตถุที่ลอยนิ่งอยูในของเหลวกับวัตถุที่จมอยูในของเหลว มีขนาดของแรงที่มากระทําตอวัตถุเหมือนหรือแตกตางกัน อยางไร H O T S (คําถามทาทายการคิดขั้นสูง) 22 แนวตอบ H.O.T.S. วัตถุที่จมและลอยในของเหลวลวนมีแรงดัน ในของเหลวมากระทําตอวัตถุในแนวระดับขนาด เทากัน ทําใหแรงลัพธในแนวระดับมีคาเทากับศูนย เหมือนกัน แตวัตถุที่จมอยูในของเหลวจะมีแรง ที่กระทําตอวัตถุทางดานบนมากกวาดานลาง สวนวัตถุที่ลอยนิ่งอยูในของเหลวจะมีแรงที่กระทํา ตอวัตถุทางดานลางมากกวาดานบน ขั้นสอน อธิบายความรู้ 1. นักเรียนแตละคูออกมานําเสนอผลการศึกษา ขอมูลหนาชั้นเรียน ในระหวางที่นักเรียน นําเสนอ ครูคอยใหขอเสนอแนะเพิ่มเติม เพื่อใหนักเรียนมีความเขาใจที่ถูกตอง 2. นักเรียนและครูรวมกันอภิปรายผลจากการ ศึกษา ซึ่งควรไดขอสรุปรวมกันวา “การจมและ การลอยของวัตถุเกิดขึ้นจากแรงดันในของเหลว ที่อยูในแนวระดับเดียวกันมีขนาดเทากัน ทําให แรงลัพธในแนวระดับมีคาเปนศูนย แตแรงลัพธ ที่อยูในแนวดิ่งมีคาไมเทากับศูนย เรียกแรงลัพธ นี้วา แรงพยุง หากแรงพยุงมีคามากกวานํ้าหนัก ของวัตถุจะทําใหวัตถุลอยในของเหลวได แตถา แรงพยุงมีคานอยกวานํ้าหนักของวัตถุจะทําให วัตถุจม” 3. ครูถามคําถามทาทายการคิดขั้นสูง โดยให นักเรียนแตละคูรวมกันอภิปรายแสดงความคิด เห็นเพื่อหาคําตอบ 4. จากนั้นครูถามคําถามเพิ่มเติมวา “นักเรียน คิดวา ปจจัยใดที่สงผลตอขนาดของแรงพยุง” (แนวตอบ ปริมาตรของวัตถุและความหนาแนน ของของเหลว) ขอใดเปนสาเหตุซึ่งทําใหวัตถุลอยนํ้าได 1. นํ้าหนักของวัตถุมีคานอยกวาแรงพยุง 2. นํ้าหนักของวัตถุมีคานอยกวานํ้าหนักของนํ้า 3. นํ้าหนักของวัตถุมีคามากกวาปริมาตรของนํ้า 4. นํ้าหนักของวัตถุมีคามากกวาความหนาแนนของนํ้า (วิเคราะหคําตอบ แรงพยุงหรือแรงดันลัพธของของเหลวมีคา มากกวานํ้าหนักของวัตถุ จะทําใหวัตถุลอยในของเหลวได ดังนั้น ตอบขอ 1.) สื่อ Digital ครูใหนักเรียนศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับแรงพยุง จากภาพยนตรสารคดีสั้น Twig เรื่อง การลอยตัว (https://www.twig-aksorn.com/film/buoyancy-8305/) นํา สอน สรุป ประเมิน T26

จากภาพที่ 4.29 จะเห็นไดวา วัตถุที่อยูในของเหลว จะมีแรงพยุงมากระทําตอวัตถุ ซึ่งมีผลตอคาที่อานได บนเครื่องชั่งสปริง เนื่องจากแรงดันจากของเหลวกระทํา กับวัตถุสวนที่จม จึงทําใหเมื่อชั่งวัตถุในของเหลวจะมี นํ้าหนักนอยกวาเมื่อชั่งวัตถุในอากาศ ตัวอยางเชน ชั่งวัตถุในอากาศได 20 นิวตัน เมื่อนําวัตถุไปชั่งในนํ้า ปริมาตร 1 ลิตร วัตถุจะมีนํ้าหนักลดลงเปน 15 นิวตัน และปริมาตรนํ้าในบีกเกอรเพิ่มขึ้นและลนออกมา 0.5 ลิตร และหากพิจารณาวัตถุที่อยูนิ่งในนํ้า โดยพิจารณาตาม กฎการเคลื่อนที่ของนิวตันแรงลัพธที่กระทําตอวัตถุจะมี คาเทากับศูนย จึงสรุปไดวา ภาพที่ 4.29 คาที่อานไดจากเครื่องชั่งสปริงของวัตถุที่ชั่ง ในอากาศ (ภาพซาย) และชั่งในนํ้า (ภาพขวา) ที่มา : คลังภาพ อจท. ภาพที่ 4.30 นํ้าหนักของนํ้าที่ลนออกมา คือ ขนาดของแรงพยุง ที่มา : คลังภาพ อจท. แรงพยุง = นํ้าหนักของวัตถุที่ชั่งในอากาศ - นํ้าหนักของวัตถุที่ชั่งในของเหลว อารคิมีดีส นักปราชญชาวกรีก ศึกษาเกี่ยวกับขนาดของแรงที่กระทําตอวัตถุ ซึ่งจมอยูในของเหลว แลวสามารถ สรุปเปนหลักการได ดังนี้ “นํ้าหนักของวัตถุที่หายไปเมื่อชั่งในของเหลวจะเทากับนํ้าหนักของของเหลวที่มีปริมาตรเทากับปริมาตรวัตถุ สวนที่จมในของเหลว” ซึ่งแสดงใหเห็นวา ขนาดของแรงพยุง = นํ้าหนักของของเหลวที่ถูกวัตถุแทนที่ 20 N 15 N จากหลักการของอารคิมีดีส สรุปออกมาเปนสูตรไดวา FB = ρVg FB คือ ขนาดของแรงพยุง มีหนวยเปน นิวตัน (N) ρ คือ ความหนาแนนของของเหลว มีหนวยเปน กิโลกรัมตอลูกบาศกเมตร (kg/m3 ) V คือ ปริมาตรของของเหลวที่ถูกแทนที่ มีหนวยเปน ลูกบาศกเมตร (m3 ) g คือ ความเรงเนื่องจากแรงโนมถวงของโลก มีหนวย เปน เมตรตอวินาที2 (m/s 2 ) 23 ขั้นสอน สํารวจค้นหา 1. นักเรียนแบงกลุม กลุมละ 3-4 คน จากนั้น ใหนักเรียนแตละกลุมรวมกันศึกษากิจกรรม แรงที่กระทําตอวัตถุในของเหลว จากหนังสือ เรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 2. นักเรียนแตละกลุมสงตัวแทนออกมารับวัสดุ อุปกรณที่ใชในการปฏิบัติกิจกรรม จากนั้น ใหสมาชิกภายในกลุมรวมกันอภิปรายแสดง ความคิดเห็น แลวเขียนภาพแสดงแรงที่กระทํา ตอวัตถุในของเหลว ลงในกระดาษ A4 เกร็ดแนะครู ครูอาจอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับการใชประโยชนจากแรงพยุงในชีวิต ประจําวันของมนุษย เชน เรือขนสินคาที่ทําจากเหล็ก ซึ่งมีความหนาแนน มากกวานํ้า เรือนาจะจมนํ้า แตเหตุที่ทําใหเรือขนสินคาลอยนํ้าได เนื่องจาก มนุษยนําเหล็กมาตีแผเปนแผนบาง ทําเปนรูปทรงของเรือ ปริมาตรจะเพิ่มขึ้น แมวามวลจะเทาเดิม สงผลใหเรือขนสินคามีความหนาแนนนอยกวานํ้า และ ในนํ้ามีแรงพยุง เรือขนสินคาจึงลอยนํ้าได แรงพยุงจะมีคามากหรือนอยขึ้นอยูกับสิ่งใด 1. ปริมาตรของของเหลว 2. ความหนาแนนของของเหลว 3. ความหนาแนนของวัตถุที่จมในของเหลว 4. ความหนาแนนของวัตถุที่ลอยในของเหลว (วิเคราะหคําตอบ แรงพยุงจะมีคามากหรือนอยขึ้นอยูกับ ความหนาแนนของของเหลว ปริมาตรของของเหลวที่ถูกแทนที่ และความเรงเนื่องจากแรงโนมถวงของโลก ดังนั้น ตอบขอ 2.) ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET อธิบายความรู้ 1. นักเรียนแตละกลุมออกมานําเสนอผลการ ปฏิบัติกิจกรรมหนาชั้นเรียน ในระหวางที่ นักเรียนนําเสนอ ครูคอยใหขอเสนอแนะ เพิ่มเติม เพื่อใหนักเรียนมีความเขาใจที่ถูกตอง 2. ครูถามคําถามทายกิจกรรม โดยใหนักเรียน แตละกลุมรวมกันอภิปรายแสดงความคิดเห็น เพื่อหาคําตอบ ขยายความเข้าใจ 1. ครูเปดโอกาสใหนักเรียนซักถามเนื้อหาเกี่ยวกับ เรื่อง แรงดันในของเหลวและแรงพยุง และให ความรูเพิ่มเติมจากคําถามของนักเรียน โดยครู ใช PowerPoint เรื่อง แรงดันในของเหลวและ แรงพยุง ในการอธิบายเพิ่มเติม 2. นักเรียนแตละคนทําแบบฝกหัด เรื่อง แรงดัน ในของเหลวและแรงพยุง จากแบบฝกหัด วิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 นํา สอน สรุป ประเมิน T27

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET แรงที่กระท�าต่อวัตถุในของเหลว กิจกรรม จุดประสงค์ เขียนแผนภาพแสดงแรงที่กระท�าต่อวัตถุในของเหลว วัสดุอุปกรณ์ ตัวอย่างชุดภาพวัตถุที่มีลักษณะการจมและลอยต่างกัน ดังนี้ วิธีปฏิบัติ 1. ให้นักเรียนแบ่งกลุ่ม กลุ่มละ 3-4 คน ส่งตัวแทนออกมารับภาพที่ครูจัดเตรียมให้ กลุ่มละ 1 ชุด (ชุดละ 4 ภาพ) 2. ให้สมาชิกภายในกลุ่มร่วมกันเขียนแผนภาพแสดงแรงที่กระท�าต่อวัตถุในของเหลวลงในกระดาษ A4 และน�าเสนอในรูปแบบ ที่น่าสนใจ 3. ให้นักเรียนภายในกลุ่มร่วมกันสรุปทิศทางของแรงที่กระท�าต่อวัตถุในของเหลว 4. ครูสุ่มตัวแทนกลุ่ม กลุ่มละ 1 คน ออกมาร่วมกันสรุป เรื่อง ทิศทางของแรงที่กระท�าต่อวัตถุในของเหลว จากภาพในกิจกรรม จะเห็นได้ว่า วัตถุที่อยู่ในของเหลวมีลักษณะการจมและการลอยที่แตกต่างกัน ถ้าแรงพยุงมีขนาดเท่ากับ น�้าหนักของวัตถุ จะส่งผลให้วัตถุลอยน�้า แต่ถ้าแรงพยุงมีขนาดน้อยกว่าน�้าหนักของวัตถุ จะส่งผลให้วัตถุจมน�้า อภิปรำยผลกิจกรรม ค�ำถำมท้ำยกิจกรรม 1. แรงและขนาดของแรงที่มากระท�าต่อวัตถุในแต่ละภาพมีขนาดเท่าใด และมีแรงชนิดใดบ้าง 2. เพราะเหตุใดลักษณะการจมและการลอยของวัตถุในแต่ละภาพจึงแตกต่างกัน ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ - การสังเกต - การลงความเห็นจากข้อมูล จิตวิทยาศาสตร์ - ความรอบคอบ - การท�างานร่วมกับผู้อื่นได้อย่าง สร้างสรรค์ ภาพที่ 4.31 ตัวอย่างชุดภาพที่ใช้ในกิจกรรมแรงที่กระท�าต่อวัตถุในของเหลว ที่มา : คลังภาพ อจท. 24 แนวทางการวัดและประเมินผล ครูวัดและประเมินผลความเขาใจในเนื้อหา เรื่อง แรงดันในของเหลวและ แรงพยุง ไดจากการสังเกตพฤติกรรมการปฏิบัติกิจกรรม ความดันของของเหลว และแรงที่กระทําตอวัตถุในของเหลว โดยศึกษาเกณฑการวัดและประเมินผลจาก แบบประเมินการปฏิบัติกิจกรรม ที่อยูในแผนการจัดการเรียนรูหนวยการเรียนรูที่ 4 ขั้นประเมิน ตรวจสอบผล 1. ครูประเมินผล โดยการสังเกตพฤติกรรมการ ตอบคําถาม พฤติกรรมการทํางานรายบุคคล พฤติกรรมการทํางานกลุม และจากการ นําเสนอผลการปฏิบัติกิจกรรมหนาชั้นเรียน 2. ครูตรวจสอบผลการปฏิบัติกิจกรรม ความดัน ของของเหลว และแรงที่กระทําตอวัตถุ ในของเหลว ในสมุดประจําตัวนักเรียนหรือ แบบฝกหัดวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 3. ครูตรวจสอบแบบฝกหัด เรื่อง แรงดันใน ของเหลวและแรงพยุง จากแบบฝกหัด วิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 ขั้นสรุป ตรวจสอบผล นักเรียนและครูรวมกันสรุปเกี่ยวกับเรื่อง แรงดัน ในของเหลวและแรงพยุง แนวตอบ คําถามท้ายกิจกรรม 1. แรงดันในของเหลวและแรงพยุง 2. แรงลัพธในแนวดิ่งมีคาไมเทากับศูนย เมื่อนํากอนหินไปชั่งในอากาศอานคานํ้าหนักได 9.35 นิวตัน แตเมื่อนําไปชั่งในนํ้าอานคานํ้าหนักได 7.82 นิวตัน อยากทราบวา แรงพยุงที่นํ้ากระทําตอกอนหินมีคาเทาไร 1. 1.53 นิวตัน 2. 3.53 นิวตัน 3. 5.53 นิวตัน 4. 7.53 นิวตัน (วิเคราะหคําตอบ จากสมการ แรงพยุงของนํ้า = นํ้าหนักของกอนหินที่ชั่งในอากาศ - นํ้าหนัก ของกอนหินที่ชั่งในของเหลว = 9.35 N - 7.82 N = 1.53 N แรงพยุงที่นํ้ากระทําตอกอนหินมีคา 1.53 นิวตัน ดังนั้น ตอบขอ 1.) ขึ้นอยูกับภาพที่ครูนํามาใชทํากิจกรรม โดยภาพ วัตถุลอยนํ้าได แสดงใหเห็นวา แรงพยุงมีคามากกวา หรือเทากับนํ้าหนักของวัตถุที่อยูในของเหลว แตถา เปนภาพวัตถุจมนํ้า แสดงใหเห็นวา แรงพยุงมีคา นอยกวาวัตถุที่อยูในของเหลว บันทึกผล กิจกรรม แบบประเมินการปฏิบัติกิจกรรม ค าชี้แจง : ให้ผู้สอนประเมินการปฏิบัติกิจกรรมของนักเรียนตามรายการที่ก าหนด แล้วขีด ลงในช่องที่ตรงกับระดับคะแนน ล าดับที่ รายการประเมินระดับคะแนน 4 3 2 1 1 การปฏิบัติการท ากิจกรรม 2 ความคล่องแคล่วในขณะปฏิบัติกิจกรรม 3 การบันทึก สรุปและน าเสนอผลการท ากิจกรรม รวม ลงชื่อ ….................................................... ผู้ประเมิน ................./................../.................. เกณฑ์การประเมินการปฏิบัติกิจกรรม ประเด็นที่ประเมิน ระดับคะแนน 4 3 2 1 1. การปฏิบัติ กิจกรรม ท ากิจกรรมตามขั้นตอน และใช้อุปกรณ์ได้อย่าง ถูกต้อง ท ากิจกรรมตามขั้นตอน และใช้อุปกรณ์ได้อย่าง ถูกต้อง แต่อาจต้อง ได้รับค าแนะน าบ้าง ต้องให้ความช่วยเหลือ บ้างในการท ากิจกรรม และการใช้อุปกรณ์ ต้องให้ความช่วยเหลือ อย่างมากในการท า กิจกรรม และการใช้ อุปกรณ์ 2. ความ คล่องแคล่ว ในขณะปฏิบัติ กิจกรรม มีความคล่องแคล่ว ในขณะท ากิจกรรมโดย ไม่ต้องได้รับค าชี้แนะ และท ากิจกรรมเสร็จ ทันเวลา มีความคล่องแคล่ว ในขณะท ากิจกรรมแต่ ต้องได้รับค าแนะน าบ้าง และท ากิจกรรมเสร็จ ทันเวลา ขาดความคล่องแคล่ว ในขณะท ากิจกรรมจึง ท ากิจกรรมเสร็จไม่ ทันเวลา ท ากิจกรรมเสร็จไม่ ทันเวลา และท า อุปกรณ์เสียหาย 3. การบันทึก สรุป และน าเสนอผล การปฏิบัติ กิจกรรม บันทึกและสรุปผลการ ท ากิจกรรมได้ถูกต้อง รัดกุม น าเสนอผลการ ท ากิจกรรมเป็นขั้นตอน ชัดเจน บันทึกและสรุปผลการ ท ากิจกรรมได้ถูกต้อง แต่การน าเสนอผลการ ท ากิจกรรมยังไม่เป็น ขั้นตอน ต้องให้ค าแนะน าในการ บันทึก สรุป และ น าเสนอผลการท า กิจกรรม ต้องให้ความช่วยเหลือ อย่างมากในการบันทึก สรุป และน าเสนอผล การท ากิจกรรม เกณฑ์การตัดสินคุณภาพ ช่วงคะแนน ระดับคุณภาพ 10-12 ดีมาก 7-9 ดี 4-6 พอใช้ 0-3 ปรับปรุง นํา สอน สรุป ประเมิน T28

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET ตัวอย่างที่ 4.11 จากภาพที่ 4.35 โมเมนตของแรงที่เด็กชายนั่งบนไมกระดานหกมีคาเทาใด และเปนโมเมนต ทวนเข็มนาฬกาหรือตามเข็มนาฬกา วิธีทํา จากสมการ M = Fl M = 300 N × 1.5 m M = 450 N m ดังนั้น โมเมนตของแรงที่เด็กชายนั่งบนไมกระดานหกมีคาเทากับ 450 นิวตัน เมตร และเปนโมเมนตตามเข็ม นาฬกา ภาพที่ 4.35 ไมกระดานหกที่มีเด็กชายนั่งอยู ที่มา : คลังภาพ อจท. ภาพที่ 4.33 แรง F กระทําตอแทงไม ทําให แทงไมหมุนทวนเข็มนาฬกา ที่มา : คลังภาพ อจท. ภาพที่ 4.34 แรง F กระทําตอแทงไม ทําให แทงไมหมุนตามเข็มนาฬกา ที่มา : คลังภาพ อจท. 300 N 1.5 m โมเมนตของแรงสามารถแบงตามทิศของการหมุนไดเปน โมเมนตทวนเข็มนาฬกา (counter-clockwise moment; Mทวน) คือ ผลของแรงที่กระทําตอวัตถุ โดยไมผานจุดหมุน แลวทําให วัตถุหมุนทวนเข็มนาฬกา ดังภาพที่ 4.33 และโมเมนตตาม เข็มนาฬกา (clockwise moment; Mตาม) คือ ผลของแรงที่กระทํา ตอวัตถุ โดยไมผานจุดหมุน แลวทําใหวัตถุหมุนตามเข็มนาฬกา ดังภาพที่ 4.34 ภาพที่ 4.32 เครื่องเลนในสนามเด็กเลน ที่มา : คลังภาพ อจท. 1.4 โมเมนตของแรง เมื่อออกแรงกระทําตอวัตถุในแนวที่ผานจุดศูนยกลางมวลของวัตถุ พบวา วัตถุจะเกิดการเคลื่อนที่ตามแนวแรงที่กระทํา แตถาแนวแรงที่กระทําไม ผานศูนยกลางมวลของวัตถุ พบวา วัตถุจะเกิดการหมุนรอบศูนยกลางมวล และ ปริมาณที่บอกถึงความสามารถของแรงที่กระทําตอวัตถุ แลวทําใหวัตถุหมุน รอบจุดหมุนหรือแกนใด ๆ เรียกวา โมเมนตของแรง (moment of force; M) จากภาพที่ 4.32 เด็กคนหนึ่งออกแรงผลักเครื่องเลนในแนวตั้งฉาก จากแนวแรงถึงจุดหมุน จะเกิดโมเมนตของแรง ซึ่งสรุปความสัมพันธได ดังนี้ M = Fl M คือ โมเมนตของแรง มีหนวยเปน นิวตัน เมตร (N m) F คือ แรงที่มากระทํากับวัตถุในแนวตั้งฉาก มีหนวยเปน นิวตัน (N) l คือ ระยะทางจากจุดหมุนไปตั้งฉากกับแนวแรง มีหนวยเปน เมตร (m) F F แรงและการเคลื่อนที่ 25 ขั้นนํา กระตุ้นความสนใจ 1. ครูเตรียมอุปกรณสาธิตการทดลอง เชน เครื่องชั่งสองแขน เหรียญเงิน จากนั้น ครูขออาสาสมัครนักเรียน 2 คน โดยให ตัวแทนนักเรียนนําเหรียญเงินมาวางบนแขน ทั้งสองขางของเครื่องชั่ง เพื่อใหแขนทั้งสองขาง ของเครื่องชั่งสมดุลกัน หากแขนทั้งสองขาง ของเครื่องชั่งยังไมสมดุล ครูอาจสุมนักเรียน ออกมาอีก 1 คน มาใสเหรียญเงินเพื่อใหแขน ทั้งสองขางของเครื่องชั่งสมดุล 2. นักเรียนแตละคนสังเกตกิจกรรมการทดลอง จากนั้นครูตั้งประเด็นคําถามกระตุนความคิด นักเรียน โดยใหนักเรียนแตละคนรวมกัน อภิปรายแสดงความคิดเห็นอยางอิสระโดย ไมมีการเฉลยวาถูกหรือผิด ดังนี้ • หลักการของแรงเรื่องใดที่สามารถนํามา ประยุกตใชกับเครื่องชั่งสองแขน (แนวตอบ โมเมนตของแรง) • นักเรียนคิดวา วัตถุที่ใสในแขนเครื่องชั่ง ดานขวาของเครื่องชั่งเปนโมเมนตของแรง ประเภทใด (แนวตอบ โมเมนตตามเข็มนาฬกา) • นักเรียนคิดวา วัตถุที่ใสในแขนเครื่องชั่ง ดานซายของเครื่องชั่งเปนโมเมนตของแรง ประเภทใด (แนวตอบ โมเมนตทวนเข็มนาฬกา) ขอใดคือความหมายของคําวา โมเมนตของแรง 1. ผลคูณของแรงกับระยะทาง 2. ผลบวกของแรงกับระยะทาง 3. ผลคูณของแรงกับระยะทางตามแนวแรง 4. ผลคูณของแรงกับระยะตั้งฉากจากจุดหมุนไปยังแนวแรง (วิเคราะหคําตอบ โมเมนตของแรง คือ ผลคูณของแรงที่มา กระทํากับวัตถุในแนวตั้งฉากกับระยะทางจากจุดหมุนไปตั้งฉากกับ แนวแรง ดังนั้น ตอบขอ 4.) เกร็ดแนะครู กอนเขาสูการเรียนการสอน เรื่อง โมเมนตของแรง ครูอาจยกตัวอยาง เครื่องเลนเด็กที่ใชประโยชนจากโมเมนตของแรงใหนักเรียนเขาใจ ตัวอยางเชน กระดานหกซึ่งเปนเครื่องเลนที่มีไมกระดานแคบยาว 1 แผน วางขวางบนคาน ทําใหปลายสองดานโยกขึ้นและลงได ซึ่งบริเวณปลายไมมักทําเปนที่สําหรับนั่ง เพื่อใหเด็กโลขึ้นลงสลับกัน โดยแรงที่เด็กโลจะตั้งฉากกับระยะทางจากจุดหมุน หรือจุดกึ่งกลางของคาน นํา นํา สอน สรุป ประเมิน T29

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET ตัวอยางที่ 4.12 ไม้เมตรมวลเบามากแขวนน�้าหนัก 40 นิวตัน ไว้ทางด้านซ้าย ห่างจากจุดหมุนเป็นระยะ 20 เซนติเมตร และแขวนน�้าหนัก 20 นิวตัน ไว้ทางด้านขวา ถ้าไม้เมตรอยู่ในสภาพสมดุลต่อการ หมุนระยะที่แขวนน�้าหนัก 20 นิวตัน จะอยู่ห่างจากจุดหมุนกี่เซนติเมตร วิธีท�า จากสมการ ΣMทวน = ΣMตาม F1l 1 = F2l 2 40 N × 0.2 m = 20 N × l 2 l 2 = 40 N × 0.2 m20 N l 2 = 0.4 m หรือ 40 cm ดังนั้น ระยะที่แขวนน�้าหนัก 20 นิวตัน จะอยู่ห่างจากจุดหมุน 40 เซนติเมตร ภาพที่ 4.37 ไม้เมตร ที่มา : คลังภาพ อจท. l 1 =20 cm l 2 F1=40 N F2=20 N เมื่อมีแรงหลายแรงมากระท�าต่อวัตถุ แล้ววัตถุเกิดสมดุลต่อการหมุน จะได้ว่า ผลรวมโมเมนต์ของแรงมีค่า เท่ากับศูนย์ (ΣM = 0) หรือผลรวมของโมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกา (ΣMทวน) มีค่าเท่ากับผลรวมของโมเมนต์ตามเข็ม นาฬิกา (ΣMตาม) ซึ่งเขียนความสัมพันธ์ได้ ดังนี้ ΣMทวน = ΣMตาม ภาพที่ 4.36 โมเมนต์ของแรงที่กระท�าต่อคาน ที่มา : คลังภาพ อจท. M1 M2 F1 F2 l 1 l 2 จุดหมุน จากภาพที่ 4.36 เมื่อคานอยู่ในสภาพสมดุลต่อการหมุน ซึ่งก็คือ คานไม่เคลื่อนที่และไม่หมุนจะสามารถเขียน สมการแสดงความสัมพันธ์ได้ ดังนี้ F1 l 1 = F2 l 2 26 จากภาพที่ 4.36 เมื่อคานอยู่ในสภาพสมดุลต่อการหมุน ซึ่งก็คือ คานไม่เคลื่อนที่และไม่หมุนจะสามารถเขียน 1 ขั้นสอน สํารวจคนหา 1. นักเรียนแบงกลุม กลุมละ 3 คน ตามความ สมัครใจ แลวรวมกันศึกษา เรื่อง โมเมนตของ แรง จากหนังสือเรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 หรือแหลงการเรียนรูตางๆ เชน อินเทอรเน็ต โดยสมาชิก ภายในกลุมแบงหนาที่กันศึกษา หัวขอเรื่อง ดังนี้ • คนที่ 1 ศึกษาความหมายของโมเมนตของ แรง • คนที่ 2 ศึกษาประเภทของโมเมนตของแรง • คนที่ 3 ศึกษาสมการโมเมนตของแรง 2. สมาชิกภายในกลุมนําเรื่องที่ตนเองศึกษา มาอธิบายใหเพื่อนในกลุมฟง แลวรวมกันสรุป ขอมูลที่ไดลงในสมุดประจําตัวนักเรียน อธิบายความรู 1. นักเรียนแตละกลุมออกมานําเสนอผลการ ศึกษาหนาชั้นเรียน ในระหวางที่นักเรียน นําเสนอ ครูคอยใหขอเสนอแนะเพิ่มเติม เพื่อใหนักเรียนมีความเขาใจที่ถูกตอง 2. นักเรียนแตละคนศึกษาตัวอยางการคํานวณ โจทยปญหาจากตัวอยางที่ 4.11-4.13 จาก หนังสือเรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 จากนั้น ครูสุมนักเรียน 3-4 คน ออกมาแสดงวิธีการ คํานวณหาผลลัพธที่ไดศึกษา ครูอาจเสนอแนะ หรืออธิบายเพิ่มเติมในตัวอยางนั้นๆ นักเรียนควรรู 1 สมดุลตอการหมุน คือ สภาวะการไมหมุนของวัตถุ ณ สภาวะนี้โมเมนต ของวัตถุจะตองมีคาเทากับศูนย หรือโมเมนตทวนเข็มนาฬกามีคาเทากับโมเมนต ตามเข็มนาฬกา เกร็ดแนะครู ครูอาจแนะนําใหนักเรียนเขียนแรงเพื่อแสดงถึงแรงชนิดตางๆ ที่กระทํา ตอวัตถุ และเขียนทิศทางของโมเมนตทวนเข็มนาฬกาและตามเข็มนาฬกา เพื่อความสะดวกในการพิจารณาโมเมนต และงายตอการคํานวณหาผลลัพธ ถาออกแรงพยายาม 20 นิวตัน กระทําตอคานงัดหางจาก จุดหมุน 5 เมตร เพื่อยกวัตถุซึ่งวางอยูหางจากจุดหมุนออกไป อีกขางหนึ่ง 0.2 เมตร จะยกวัตถุไดหนักที่สุดเทาใด (เมื่อไมคิด นํ้าหนักของคาน) 1. 200 นิวตัน 2. 250 นิวตัน 3. 500 นิวตัน 4. 1,000 นิวตัน (วิเคราะหคําตอบ จากสมการ ΣMทวน = ΣMตาม F1 l 1 = F2 l 2 20 × 5 = F2 × 0.2 F2 = 20 × 5 0.2 = 500 N จะยกวัตถุไดหนักที่สุด 500 นิวตัน ดังนั้น ตอบขอ 3.) นํา สอน สรุป ประเมิน T30

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET ความรู้เกี่ยวกับโมเมนต์น�ามาใช้ประโยชน์ในด้านต่าง ๆ มากมาย โดย เฉพาะการประดิษฐ์เครื่องผ่อนแรงชนิดต่าง ๆ เช่น คาน คีมตัดลวด ไขควง ล้อกับเพลา ค้อนถอนตะปู รถเข็น ที่เปดขวด หรือการวางคานยื่นออกมา จากก�าแพงจะต้องยึดด้วยเชือกหรือสลิง ต้องค�านวณหาแรงดึงในเส้นเชือก ให้พอเหมาะกับน�้าหนักของคาน โดยอาศัยความรู้เรื่องโมเมนต์ของแรง นอกจากนี้ ของเล่นหลายชนิดที่ประกอบด้วยอุปกรณ์หลายส่วนที่ใช้ หลักโมเมนต์มาเกี่ยวข้อง เช่น โมไบล์ของเล่น ไม้กระดานหก ภาพที่ 4.39 โมไบล์ของเล่น ที่มา : คลังภาพ อจท. ตัวอย่างที่ 4.13 คานหนัก 40 นิวตัน ยาว 20 เมตร มีมวลน�้าหนักต่างกันแขวนอยู่ ดังภาพ จะต้องแขวนคาน ให้มีจุดหมุนห่างจากน�้าหนัก 370 นิวตัน เปนระยะเท่าใด คานจึงอยู่ในสภาพสมดุล วิธีทํา จากสมการ ΣMทวน = ΣMตาม F1l 1 = F2l 2 + F3l 3 370 N × x = 40 N × (10 - x) + 240 N × (20 - x) 370x = 400 - 40x + 4,800 - 240x 370x + 40x + 240x = 400 + 4,800 650x = 5,200 x = 5,200 650 x = 8 m ดังนั้น ต้องแขวนคานให้มีจุดหมุนห่างจากน�้าหนัก 370 นิวตัน เปนระยะทาง 8 เมตร คานจึงอยู่ในสภาพสมดุล ภาพที่ 4.38 คานที่มีมวลน�้าหนักต่างกันแขวนอยู่ ที่มา : คลังภาพ อจท. 20 - x 10 - x x 370 N 40 N 240 N แรงและการเคลื่อนที่ 27 คานอันหนึ่งเบามากมีวัตถุนํ้าหนัก 30 นิวตัน แขวนที่ปลายคาน ขางหนึ่ง และอยูหางจุดหมุน 5 เมตร จงหาวาจะตองแขวนนํ้าหนัก 15 นิวตัน ไวอีกดานหนึ่งของคานหางจากจุดหมุนกี่เมตร คานจึง จะสมดุล 1. 5 เมตร 2. 10 เมตร 3. 15 เมตร 4. 20 เมตร (วิเคราะหคําตอบ จากสมการ ΣMทวน = ΣMตาม F1 l 1 = F2 l 2 30 × 5 = 15 × l2 l2 = 30 × 5 15 = 10 m ตองแขวนนํ้าหนัก 15 นิวตัน หางจากจุดหมุน 10 เมตร ดังนั้น ตอบขอ 2.) เกร็ดแนะครู ครูอาจใหนักเรียนแตละคนนําเสนอตัวอยางเพิ่มเติมจากหนังสือเรียน เกี่ยวกับการนําหลักการของโมเมนตมาใชประโยชนในดานตางๆ แลวใหนักเรียน สืบคนขอมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับประโยชนของโมเมนตของแรง จากนั้นนําขอมูลที่ได มาอธิบายใหเพื่อนๆ ในชั้นเรียนฟง ขั้นสอน สํารวจคนหา 1. นักเรียนแบงกลุม กลุมละ 6 คน จากนั้น ใหนักเรียนแตละกลุมรวมกันศึกษากิจกรรม สมดุลตอการหมุนและโมเมนตของแรง จากหนังสือเรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 2. นักเรียนแตละกลุมสงตัวแทนออกมารับวัสดุ อุปกรณที่ใชในการปฏิบัติกิจกรรม จากนั้น ใหนักเรียนแตละกลุมรวมกันปฏิบัติกิจกรรม ตามขั้นตอน อธิบายความรู 1. นักเรียนแตละกลุมออกมานําเสนอคานที่ ประดิษฐขึ้น โดยอธิบายระยะของจุดหมุนไป ยังแนวแรงที่มากระทํา และรูปแบบที่ทําใหคาน อยูในสภาพสมดุลตอการหมุน หนาชั้นเรียน 2. ครูถามคําถามทายกิจกรรม โดยใหนักเรียน แตละกลุมรวมกันอภิปรายแสดงความคิดเห็น เพื่อหาคําตอบ ขยายความเขาใจ 1. ครูเปดโอกาสใหนักเรียนซักถามเนื้อหาเกี่ยวกับ เรื่อง โมเมนตของแรง และใหความรูเพิ่มเติม จากคําถามของนักเรียน โดยครูใช PowerPoint เรื่อง โมเมนตของแรง ในการอธิบาย เพิ่มเติม 2. นักเรียนแตละคนทําแบบฝกหัด เรื่อง โมเมนต ของแรง จากแบบฝกหัดวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 นํา สอน สรุป ประเมิน T31

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET สมดุลต่อการหมุนและโมเมนต์ของแรง กิจกรรม จุดประสงค์ 1. ออกแบบคานจากวัสดุที่ก�าหนดให้ 2. ทดลองและท�าให้วัตถุอยู่ในสมดุลด้วยหลักการโมเมนต์ของแรงได้ วัสดุอุปกรณ์ 1. เชือก 5. เหรียญ 1 บาท 5 เหรียญ 2. ไม้แขวนเสื้อ 6. เหรียญ 5 บาท 5 เหรียญ 3. ถุงพลาสติกขนาดเล็ก 7. เหรียญ 10 บาท 5 เหรียญ 4. ที่หนีบกระดาษขนาดเล็ก วิธีปฏิบัติ 1. ให้นักเรียนแบ่งกลุ่ม กลุ่มละ 5 คน ศึกษาค้นคว้าเรื่องโมเมนต์ของแรง 2 สมาชิกภายในกลุ่มร่วมกันออกแบบและประดิษฐ์คานจากวัสดุที่ครูจัดเตรียมให้อย่างสร้างสรรค์ โดยระยะทางของแนวแรงที่มา กระท�าต้องมีค่าไม่เท่ากัน 3. สมาชิกภายในกลุ่มร่วมกันทดลอง โดยให้เหรียญแทนวัตถุที่ท�าให้คานอยู่ในสภาพสมดุล โดยครูก�าหนดให้เหรียญ 1 5 และ 10 บาท มีมวลเท่ากับ 1 5 และ 10 กิโลกรัม ตามล�าดับ บันทึกมวลของวัตถุและระยะทางจากจุดหมุนไปตั้งฉากกับแนวแรงลงใน สมุดบันทึก แล้วค�านวณโดยใช้สมการ M = Fl 4. น�าเสนอคานที่แต่ละกลุ่มประดิษฐ์ขึ้นโดยอธิบายระยะของจุดหมุนไปยังแนวแรงที่มากระท�า และน�าเสนอรูปแบบที่ท�าให้คานอยู่ ในสภาพสมดุลต่อการหมุน พร้อมแสดงวิธีการค�านวณหน้าชั้นเรียน 5. ประเมินสิ่งประดิษฐ์และการน�าเสนอ รวมทั้งวิธีการค�านวณของกลุ่มอื่นว่าถูกต้องหรือไม่ โมเมนต์ของแรงคือผลของแรงที่กระท�าต่อวัตถุเพื่อให้วัตถุหมุนรอบจุดหมุนโดยแนวแรงไม่ผ่านจุดหมุนของวัตถุซึ่งโมเมนต์ของ แรงจะเท่ากับผลคูณของแรงที่มากระท�าต่อวัตถุกับระยะทางในแนวตั้งฉากจากจุดหมุนไปถึงแนวแรงเมื่อวัตถุถูกกระท�าด้วยโมเมนต์ หลายโมเมนต์จนท�าให้คานอยู่ในสภาพสมดุล จะเรียกได้ว่า วัตถุอยู่ในสภาพสมดุลต่อการหมุนดังนั้นวัตถุจะสมดุลต่อการหมุนเมื่อ ผลรวมของโมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกาเท่ากับผลรวมของโมเมนต์ตามเข็มนาฬิกา อภิปรายผลกิจกรรม ค�าถามท้ายกิจกรรม 1. โมเมนต์ของแรงคืออะไร 2. คานจะอยู่ในสภาพสมดุลได้อย่างไร ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ - การสังเกต - การทดลอง จิตวิทยาศาสตร์ - การท�างานร่วมกับผู้อื่นได้อย่าง สร้างสรรค์ 28 แนวทางการวัดและประเมินผล ครูวัดและประเมินผลความเขาใจในเนื้อหา เรื่อง โมเมนตของแรง ไดจาก การสังเกตพฤติกรรมการปฏิบัติกิจกรรม สมดุลตอการหมุนและโมเมนตของแรง โดยศึกษาเกณฑการวัดและประเมินผลจากแบบประเมินการปฏิบัติกิจกรรม ที่อยูในแผนการจัดการเรียนรูหนวยการเรียนรูที่ 4 ขั้นประเมิน ตรวจสอบผล 1. ครูประเมินผล โดยการสังเกตพฤติกรรมการ ตอบคําถาม พฤติกรรมการทํางานรายบุคคล พฤติกรรมการทํางานกลุม และจากการ นําเสนอผลการปฏิบัติกิจกรรมหนาชั้นเรียน 2. ครูตรวจสอบผลการปฏิบัติกิจกรรม สมดุลตอ การหมุนและโมเมนตของแรง ในสมุดประจํา ตัวนักเรียนหรือแบบฝกหัดวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 3. ครูตรวจสอบแบบฝกหัด เรื่อง โมเมนตของแรง จากแบบฝกหัดวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 ขั้นสรุป ตรวจสอบผล นักเรียนและครูรวมกันสรุปเกี่ยวกับเรื่อง โมเมนตของแรง ภาวะสมดุลของโมเมนตคือขอใด 1. คานอยูนิ่งในแนวระนาบ 2. จุดหมุนของคานอยูที่กึ่งกลางคาน 3. คานมีลักษณะตรงและโตสมํ่าเสมอ 4. เมื่อเปนโมเมนตที่หมุนตามเข็มนาฬกา (วิเคราะหคําตอบ ที่สภาวะที่คานอยูในแนวสมดุลหรือแนวราบ กับพื้น เรียกวา ภาวะคานสมดุล และเมื่อคานอยูในสภาวะสมดุล ผลรวมของโมเมนตทวนเข็มนาฬกา จะเทากับผลรวมของโมเมนต ตามเข็มนาฬกา ดังนั้น ตอบขอ 1.) แนวตอบ คําถามท้ายกิจกรรม 1. ปริมาณที่บอกถึงความสามารถของแรงที่กระทํา ตอวัตถุ แลวทําใหวัตถุหมุนรอบจุดหมุนหรือ จุดศูนยกลางมวล 2. ผลรวมของโมเมนตทวนเข็มนาฬกามีคาเทากับ ผลรวมของโมเมนตตามเข็มนาฬกา คานที่ประดิษฐขึ้นจะอยูในสภาพสมดุลก็ ตอเมื่อผลรวมโมเมนตของแรงมีคาเทากับศูนย หรือ โมเมนตตามเข็มนาฬกาเทากับโมเมนตทวนเข็ม นาฬกา จะทําใหวัตถุอยูในสมดุลตอการหมุน บันทึกผล กิจกรรม แบบประเมินการปฏิบัติกิจกรรม ค าชี้แจง : ให้ผู้สอนประเมินการปฏิบัติกิจกรรมของนักเรียนตามรายการที่ก าหนด แล้วขีด ลงในช่องที่ตรงกับระดับคะแนน ล าดับที่ รายการประเมินระดับคะแนน 4 3 2 1 1 การปฏิบัติการท ากิจกรรม 2 ความคล่องแคล่วในขณะปฏิบัติกิจกรรม 3 การบันทึก สรุปและน าเสนอผลการท ากิจกรรม รวม ลงชื่อ ….................................................... ผู้ประเมิน ................./................../.................. เกณฑ์การประเมินการปฏิบัติกิจกรรม ประเด็นที่ประเมิน ระดับคะแนน 4 3 2 1 1. การปฏิบัติ กิจกรรม ท ากิจกรรมตามขั้นตอน และใช้อุปกรณ์ได้อย่าง ถูกต้อง ท ากิจกรรมตามขั้นตอน และใช้อุปกรณ์ได้อย่าง ถูกต้อง แต่อาจต้อง ได้รับค าแนะน าบ้าง ต้องให้ความช่วยเหลือ บ้างในการท ากิจกรรม และการใช้อุปกรณ์ ต้องให้ความช่วยเหลือ อย่างมากในการท า กิจกรรม และการใช้ อุปกรณ์ 2. ความ คล่องแคล่ว ในขณะปฏิบัติ กิจกรรม มีความคล่องแคล่ว ในขณะท ากิจกรรมโดย ไม่ต้องได้รับค าชี้แนะ และท ากิจกรรมเสร็จ ทันเวลา มีความคล่องแคล่ว ในขณะท ากิจกรรมแต่ ต้องได้รับค าแนะน าบ้าง และท ากิจกรรมเสร็จ ทันเวลา ขาดความคล่องแคล่ว ในขณะท ากิจกรรมจึง ท ากิจกรรมเสร็จไม่ ทันเวลา ท ากิจกรรมเสร็จไม่ ทันเวลา และท า อุปกรณ์เสียหาย 3. การบันทึก สรุป และน าเสนอผล การปฏิบัติ กิจกรรม บันทึกและสรุปผลการ ท ากิจกรรมได้ถูกต้อง รัดกุม น าเสนอผลการ ท ากิจกรรมเป็นขั้นตอน ชัดเจน บันทึกและสรุปผลการ ท ากิจกรรมได้ถูกต้อง แต่การน าเสนอผลการ ท ากิจกรรมยังไม่เป็น ขั้นตอน ต้องให้ค าแนะน าในการ บันทึก สรุป และ น าเสนอผลการท า กิจกรรม ต้องให้ความช่วยเหลือ อย่างมากในการบันทึก สรุป และน าเสนอผล การท ากิจกรรม เกณฑ์การตัดสินคุณภาพ ช่วงคะแนน ระดับคุณภาพ 10-12 ดีมาก 7-9 ดี 4-6 พอใช้ 0-3 ปรับปรุง นํา สอน สรุป ประเมิน T32

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET 1.5 สนามของแรง ในชีวิตประจําวัน การที่กอนหินตกจากหนาผา ใบไมรวงลงสูพื้นดิน ผลไมรวงหลนจากตน แสดงวา มีแรง กระทําตอกอนหิน ใบไม และผลไม ทํานองเดียวกันกับการนําแมเหล็กเขาใกลเหล็ก เหล็กจะถูกดูดดวยแรงชนิดหนึ่ง เขาหาแมเหล็ก นั่นก็คือ ถาบริเวณใดที่มีแรงกระทําตอวัตถุ บริเวณนั้นจะมีสนามของแรง ซึ่งไมสามารถรับรูไดดวย ประสาทสัมผัส แตสามารถรับรูไดจากผลของแรงที่กระทําตอวัตถุ สนามของแรง สามารถแบงไดเปน 3 ประเภท ดังนี้ 1. สนามโนมถวง (gravitational field) เมื่อปลอยวัตถุที่ความสูงใด ๆ จากผิวโลก วัตถุจะตกลงสูผิวโลก เสมอ เนื่องจากโลกมีสนามโนมถวงอยูรอบโลก สนามโนมถวงนี้ทําใหเกิดแรงดึงดูดของโลกกระทําตอวัตถุและตัวเรา ซึ่งมีทิศพุงเขาสูศูนยกลางของโลก แรงดึงดูดนี้เรียกวา แรงโนมถวง (gravitational force) สนามโนมถวง ณ ตําแหนง ตาง ๆ บนผิวโลก มีคาประมาณ 9.8 นิวตันตอกิโลกรัม พิจารณาตารางที่ 4.1 พบวา สนามโนมถวงของโลกที่ระดับความสูงตาง ๆ จากผิวโลก มีคาแตกตางกัน ยิ่งสูง จากผิวโลกมากขึ้น สนามโนมถวงก็มีคานอยลง ซึ่งสามารถนําไปอธิบายเกี่ยวกับแรงที่กระทําตอวัตถุที่อยูบนผิวโลก เนื่องจากแรงที่กระทําตอวัตถุบนผิวโลก เปนแรงดึงดูดระหวางมวลของวัตถุนั้นกับโลก จึงทําใหแรงที่กระทําตอมวล ที่ระดับความสูงจากผิวโลกตางกันจะมีคาไมเทากัน ถาวัตถุอยูสูงจากผิวโลกมากขึ้น แรงที่กระทําตอวัตถุจะนอยลง ภาพที่ 4.40 สนามโนมถวงของโลก มีทิศพุงสูศูนยกลางโลก ที่มา : คลังภาพ อจท. ระยะทางจาก พื้นผิวโลก (km) สนามโนมถวง (N/kg) ตําแหนง 0 9.80 ที่ผิวโลก 10 9.77 เพดานบินของเครื่องบินโดยสาร 400 8.65 ระดับความสูงของสถานีอวกาศนานาชาติ ยานขนสงอวกาศ 35,700 0.225 ระดับความสูงของดาวเทียมสื่อสารคมนาคม 384,000 0.0028 ระยะทางเฉลี่ยระหวางโลกและดวงจันทร ตารางที่ 4.1 สนามโนมถวงของโลกที่ความสูงตาง ๆ จากผิวโลก สนามโนมถวงของโลกที่ตําแหนงตาง ๆ กันจากผิวโลก มีคาเปลี่ยนแปลงไปตามระดับความสูง ณ ตําแหนงตาง ๆ ดังตารางที่ 4.1 แรงและการเคลื่อนที่ 29 ขั้นนํา กระตุนความสนใจ นักเรียนดูวีดิทัศนเกี่ยวกับเรื่อง การทดลอง แรงดึงดูดของกาลิเลโอ จาก (https://www. youtube.com/watch?v=faSugW_Xefc) จากนั้น ครูตั้งประเด็นคําถามกระตุนความคิด นักเรียนวา “จากวีดิทัศน ถาปลอยขนนก กับลูกบอลใหตกลงในทอที่สูบอากาศออกหมด เพราะเหตุใดวัตถุทั้งสองจึงตกถึงพื้นพรอมกัน” โดยใหนักเรียนแตละคนรวมกันอภิปราย แสดงความคิดเห็นอยางอิสระโดยไมมีการเฉลย วาถูกหรือผิด (แนวตอบ เพราะวัตถุทั้งสองเปนการตกใน แนวดิ่ง เนื่องจากแรงโนมถวงของโลกมากระทํา ตอวัตถุทั้งสองเพียงแรงเดียว โดยไมมีแรง ตานอากาศ) ขั้นสอน สํารวจคนหา 1. นักเรียนแบงกลุมออกเปน 3 กลุม กลุมละ เทาๆ กัน ตามความสมัครใจ จากนั้นครู แจงจุดประสงคของแตละกิจกรรม ใหนักเรียน ทราบเพื่อเปนแนวทางการปฏิบัติกิจกรรม ที่ถูกตอง 2. นักเรียนแตละกลุมปฏิบัติกิจกรรม ดังนี้ • กลุมที่ 1 ปฏิบัติกิจกรรมที่ 1 เรื่อง สนามโนมถวง • กลุมที่ 2 ปฏิบัติกิจกรรมที่ 2 เรื่อง สนามไฟฟา • กลุมที่ 3 ปฏิบัติกิจกรรมที่ 3 เรื่อง สนามแมเหล็ก ขอใดกลาวถูกตองเกี่ยวกับสนามโนมถวง 1. สนามโนมถวงมีคานอยที่สุดเมื่ออยูบนพื้นผิวโลก 2. สนามโนมถวงมีคาเพิ่มขึ้นเมื่อหางจากพื้นผิวโลก 3. สนามโนมถวงสัมพันธกับมวลของวัตถุที่อยูบนโลก 4. สนามโนมถวงที่อยูบนพื้นผิวโลก ณ จุดใดๆ มีคาคงที่ (วิเคราะหคําตอบ สนามโนมถวงแปรผกผันกับระยะทางจาก พื้นผิวโลก โดยสนามโนมถวงจะมีคาลดลงเมื่อหางจากพื้นผิวโลก ซึ่งสนามโนมถวงที่ผิวโลก ณ บริเวณใดๆ จะมีคาประมาณ 9.8 นิวตันตอกิโลกรัม ดังนั้น ตอบขอ 4.) เกร็ดแนะครู กอนเขาสูการเรียนการสอน เรื่อง สนามของแรง ครูอาจใหนักเรียน ทํากิจกรรมเพื่อใหนักเรียนเขาใจสนามของแรงมากขึ้น เชน ครูอาจให นักเรียนปลอยวัตถุจากที่สูง เพื่ออธิบายสนามโนมถวงของโลกมีทิศพุงเขาสู ศูนยกลางของโลก ทําใหเกิดแรงดึงดูดใหวัตถุไมลอยหลุดออกนอกโลก เรียกวา แรงโนมถวง หรือใหนักเรียนหวีผม แลวนําหวีไปใกลกับเศษกระดาษขนาดเล็ก เพื่ออธิบายสนามไฟฟาวา หลังจากหวีผม หวีจะมีประจุซึ่งแตกตางกับเศษ กระดาษ โดยวัตถุทั้งสองจะสงอํานาจรอบวัตถุ เรียกวา สนามไฟฟา ซึ่งสนาม ไฟฟาที่เกิดจากประจุตางชนิดกันจะทําใหเกิดแรงดึงดูด หวีจึงดูดเศษกระดาษ ขนาดเล็กได นํา นํา สอน สรุป ประเมิน T33

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET + + - - + + - - + - เมื่อนําวัตถุที่มีประจุไฟฟาไปวางไว ณ ที่ใด ๆ ประจุไฟฟาที่มีอยูในวัตถุนั้นจะสงอํานาจไปโดยรอบ เรียก อํานาจทางไฟฟาที่เกิดขึ้นรอบบริเวณที่ประจุไฟฟาวางตัวอยูวา สนามไฟฟา โดยสนามไฟฟาที่เกิดจากประจุบวก จะมีทิศทางของสนามไฟฟาพุงออกจากประจุบวก สวนสนามไฟฟาที่เกิดจากประจุลบจะมีทิศทางของสนามไฟฟา พุงเขาสูประจุลบ ดังภาพที่ 4.43 เมื่ออนุภาคที่มีประจุไฟฟาอยูในสนามไฟฟา จะถูกแรงกระทําเนื่องจากสนามไฟฟานั้น โดยอนุภาคที่มี ประจุบวก จะถูกแรงไฟฟากระทําในทิศทางเดียวกับสนามไฟฟา สวนอนุภาคที่มีประจุลบนั้น จะถูกแรงไฟฟากระทํา ในทิศตรงขามกับสนามไฟฟา ภาพที่ 4.41 ไมบรรทัดที่นํามาถูกับผาแลว สามารถดูดเศษกระดาษได ที่มา : คลังภาพ อจท. ภาพที่ 4.43 สนามไฟฟาที่เกิดจากประจุบวกและประจุลบ ที่มา : คลังภาพ อจท. ภาพที่ 4.42 แรงระหวางประจุไฟฟา ที่มา : คลังภาพ อจท. 2. สนามไฟฟา (electric field) การนําวัตถุ 2 ชนิด มาขัดถูกัน เชน นําไมบรรทัดพลาสติกมาถูกับผา พบวา ไมบรรทัดพลาสติกจะสามารถดูด กระดาษชิ้นเล็ก ๆ ได จึงกลาวไดวา ไมบรรทัดพลาสติกที่ถูกับผาแลว จะมี อํานาจทางไฟฟา คือ ประจุไฟฟา (electric charge) ประจุไฟฟามี 2 ชนิด คือ ประจุไฟฟาบวก (positive charge) และ ประจุไฟฟาลบ (negative charge) เมื่อประจุไฟฟาอยูใกลกันประจุไฟฟาจะ ออกแรงกระทําซึ่งกันและกัน โดยประจุไฟฟาชนิดเดียวกันจะทําใหแรงไฟฟา เปนแรงผลัก เชน ประจุบวกกับประจุบวก หรือประจุลบกับประจุลบ สวน ประจุไฟฟาตางชนิดกันจะทําใหแรงไฟฟาเปนแรงดูด เชน ประจุลบกับประจุ บวก โดยแรงกระทําระหวางประจุไฟฟา เรียกวา แรงไฟฟา (electric force) ประจุเหมือนกัน จะผลักกัน ประจุตางชนิดกัน จะดึงดูดกัน 30 แรงจากสนามไฟฟา ขั้นสอน สํารวจคนหา 3. ครูอธิบายขั้นตอนการปฏิบัติกิจกรรมของ แตละกิจกรรม ดังนี้ • กิจกรรมที่ 1 เรื่อง สนามโนมถวง ครูแจก ถุงทรายที่มีขนาดเทากันและตางกัน จากนั้น ใหนักเรียนทดสอบปลอยวัตถุที่ความสูง ระดับเดียวกัน แตมวลตางกันและที่ระดับ ความสูงไมเทากัน แตมวลเทากัน จากนั้น บันทึกผลวา ถุงทรายใดตกถึงพื้นกอน • กิจกรรมที่ 2 เรื่อง สนามไฟฟา ครูแจกหวี ใหนักเรียน 1 อัน จากนั้นใหนักเรียนหวีผม ของตนเอง แลวนําไปไวใกลกับเศษกระดาษ • กิจกรรมที่ 3 เรื่อง สนามแมเหล็ก ครูแจก ถาดที่มีผงตะไบเหล็ก และแทงแมเหล็ก 2 แทง นําแมเหล็กทั้ง 2 แทงมาวางใตถาดที่ มีผงตะไบเหล็กใหหางกันระยะหนึ่ง สังเกต แนวการเคลื่อนที่ของผงตะไบ ขอใดคือทิศทางของสนามไฟฟาที่เกิดจากวัตถุที่มีประจุไฟฟา บวกและลบ ตามลําดับ 1. พุงออกและพุงเขา 2. พุงเขาและพุงออก 3. มีทิศทางเดียวกัน คือ พุงเขาหาวัตถุ 4. มีทิศทางเดียวกัน คือ พุงออกจากวัตถุ (วิเคราะหคําตอบ สนามไฟฟาที่เกิดจากประจุบวกมีทิศพุงออก จากประจุ และสนามไฟฟาที่เกิดจากประจุลบมีทิศพุงเขาหาประจุ ดังนั้น ตอบขอ 1.) สื่อ Digital ครูใหนักเรียนศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับสนามไฟฟา จาก QR Code เรื่อง แรงจากสนามไฟฟา อธิบายความรู นักเรียนและครูรวมกันอภิปรายผลจากการ ปฏิบัติกิจกรรมวา “เมื่อปลอยวัตถุใหตกพื้น แบบเสรี วัตถุจะตกลงสูผิวโลกเพราะมี แรงดึงดูดมากระทําตอวัตถุ เนื่องจากมีสนาม โนมถวงที่มีทิศพุงเขาสูศูนยกลางของโลก เมื่อนํา วัตถุ 2 ชนิดมาถูกัน ทําใหเกิดประจุไฟฟาซึ่งจะสง อํานาจโดยรอบ เรียกวา สนามไฟฟา สวนผงตะไบ เปนวัตถุที่มีสารแมเหล็ก เมื่ออยูใกลกับแหลงของ สนามแมเหล็ก ทําใหผงตะไบเคลื่อนที่ไปตามเสน แรงแมเหล็ก” สนามไฟฟา www.aksorn.com/interactive3D/RK841 สื่อ Digital ศึกษาเพิ่มเติมจาก QR Code เรื่อง สนามไฟฟา นํา สอน สรุป ประเมิน T34

3. สนามแม่เหล็ก (magnetic field) แม่เหล็ก (magnet) เป็นวัตถุที่สามารถดูดสารแม่เหล็กบางชนิดได้ และ เมื่อน�าแม่เหล็กมาวางไว้ด้วยกันจะสามารถดูดหรือผลักกันได้ สารที่ถูกแม่เหล็กดูดได้ เรียกว่า สารแม่เหล็ก (magnetic substance) เช่น เหล็ก นิกเกิล โคบอลต์ พลวง บิสมัท ภาพที่ 4.44 ลักษณะเส้นแรงแม่เหล็กรอบ ๆ แท่งแม่เหล็ก ที่มา : คลังภาพ อจท. ภาพที่ 4.45 แรงผลักที่เกิดจากแม่เหล็ก 2 แท่ง หันขั้วชนิดเดียวกัน เข้าหากัน ที่มา : คลังภาพ อจท. ภาพที่ 4.46 แรงดึงดูดที่เกิดแท่งแม่เหล็ก 2 แท่ง หันขั้วชนิดต่างกัน เข้าหากัน ที่มา : คลังภาพ อจท. เมื่อน�าวัตถุที่มีสมบัติเป็นแม่เหล็ก หรือสาร แม่เหล็กมาวางในสนามแม่เหล็ก จะเกิดแรงแม่เหล็ก (magnetic force) ถ้ามีขั้วเหมือนกันจะเกิดแรงผลัก แต่ ถ้ามีขั้วต่างกันจะเกิดแรงดึงดูด แรงแม่เหล็กที่กระท�า ต่อวัตถุที่มีสมบัติเป็นแม่เหล็ก จะมีทิศพุ่งเข้าหรือพุ่ง ออกจากวัตถุที่เป็นแม่เหล็ก ซึ่งเป็นแหล่งของสนาม แม่เหล็ก ดังภาพที่ 4.45 และ 4.46 สนามแม่เหล็กเป็นปริมาณเวกเตอร์ โดยสนามแม่เหล็กโดยรอบแท่งแม่เหล็กจะมีทิศพุ่งออกจากขั้วแม่เหล็กเหนือ เข้าหาขั้วแม่เหล็กใต้ ส่วนสนามแม่เหล็กภายในแท่งแม่เหล็กจะมีทิศพุ่งจากขั้วแม่เหล็กใต้ไปหาขั้วแม่เหล็กเหนือ Topic Question ค�าชี้แจง : ให้นักเรียนตอบค�าถามต่อไปนี้ 1. แรงที่กระท�าต่ออนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าอันเนื่องจากสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้าแตกต่างกันหรือไม่ อย่างไร 2. หากโยนลูกบอลลงในน�้า เวลาต่อมาลูกบอลลอยเหนือผิวน�้า มีแรงใดบ้างที่มากระท�ากับลูกบอล อธิบายพร้อม เขียนแผนภาพประกอบ 3. คนที่ถือเข็มทิศไว้ในมือมีแรงใดมากระท�าต่อเข็มทิศบ้าง จงอธิบายพร้อมระบุทิศทางของแรงที่มากระท�าต่อเข็มทิศ 4. จงบอกกิจกรรมหรือสิ่งที่พบในชีวิตประจ�าวันที่เกี่ยวข้องกับแรงแม่เหล็ก แรงไฟฟ้า และแรงโน้มถ่วง มาอย่างละ 2 กิจกรรม S N N S S N S N NS แรงและการเคลื่อนที่ 31 แนวทางการวัดและประเมินผล ครูวัดและประเมินผลความเขาใจในเนื้อหา เรื่อง สนามของแรง ไดจากการ สังเกตพฤติกรรมการปฏิบัติกิจกรรม สนามโนมถวง สนามไฟฟา และสนาม แมเหล็ก โดยศึกษาเกณฑการวัดและประเมินผลจากแบบประเมินการปฏิบัติ กิจกรรม ที่อยูในแผนการจัดการเรียนรูหนวยการเรียนรูที่ 4 ขั้นสอน ขยายความเขาใจ 1. ครูเปดโอกาสใหนักเรียนซักถามเนื้อหาเกี่ยวกับ เรื่อง สนามของแรง และใหความรูเพิ่มเติมจาก คําถามของนักเรียน โดยครูใช PowerPoint เรื่อง สนามของแรง ในการอธิบายเพิ่มเติม 2. นักเรียนแตละคนทําใบงาน เรื่อง สนามของ แรง 3. นักเรียนทํา Topic Question เรื่อง สนามของ แรง จากหนังสือเรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 ลงในสมุดประจําตัวนักเรียน 4. นักเรียนแตละคนทําแบบฝกหัด เรื่อง สนาม ของแรง จากแบบฝกหัดวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 ขั้นประเมิน ตรวจสอบผล 1. ครูประเมินผล โดยการสังเกตพฤติกรรมการ ตอบคําถาม พฤติกรรมการทํางานรายบุคคล พฤติกรรมการทํางานกลุม และจากการ นําเสนอผลการปฏิบัติกิจกรรมหนาชั้นเรียน 2. ครูตรวจสอบผลการปฏิบัติกิจกรรมสนามโนม ถวง สนามไฟฟา และสนามแมเหล็ก 3. ครูตรวจสอบผลการทําใบงาน เรื่อง สนามของ แรง 4. ครูตรวจ Topic Question เรื่อง สนามของแรง ในสมุดประจําตัวนักเรียน 5. ครูตรวจสอบแบบฝกหัด เรื่อง สนามของแรง จากแบบฝกหัดวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 ขั้นสรุป ตรวจสอบผล นักเรียนและครูรวมกันสรุปเกี่ยวกับเรื่อง สนาม ของแรง แนวตอบ Topic Question 1. ไมแตกตางกัน คือ มีแรงดึงดูด ซึ่งเกิดจากสนามไฟฟาที่เกิดจากประจุ ตางชนิด หรือสนามแมเหล็กที่เกิดจากแมเหล็กขั้วตางกัน และแรงผลัก ซึ่งเกิดจากสนามไฟฟาที่เกิดจากประจุชนิดเดียวกัน หรือเกิดจาก แมเหล็กขั้วเหมือนกัน 2. มีแรงพยุง (FB ) ในทิศขึ้น และนํ้าหนักของลูกบอลในทิศลง 3. มีแรงโนมถวงและแรงแมเหล็ก โดยแรงโนมถวงจะมีทิศพุงเขาสู ศูนยกลางของโลก และแรงแมเหล็กของเข็มทิศจะมีทิศพุงออกจาก ทิศเหนือของเข็มทิศเขาสูขั้วใตของโลก 4. แรงแมเหล็ก เชน เข็มทิศ รถไฟฟาเคลื่อนที่บนรางที่มีสนามแมเหล็ก ไฟฟา แรงไฟฟา เชน เตารีดไฟฟา หมอหุงขาว แรงโนมถวง เชน การหลนของผลไมจากตน กอนหินตกจากอากาศ แบบประเมินการปฏิบัติกิจกรรม ค าชี้แจง : ให้ผู้สอนประเมินการปฏิบัติกิจกรรมของนักเรียนตามรายการที่ก าหนด แล้วขีด ลงในช่องที่ตรงกับระดับคะแนน ล าดับที่ รายการประเมินระดับคะแนน 4 3 2 1 1 การปฏิบัติการท ากิจกรรม 2 ความคล่องแคล่วในขณะปฏิบัติกิจกรรม 3 การบันทึก สรุปและน าเสนอผลการท ากิจกรรม รวม ลงชื่อ ….................................................... ผู้ประเมิน ................./................../.................. เกณฑ์การประเมินการปฏิบัติกิจกรรม ประเด็นที่ประเมิน ระดับคะแนน 4 3 2 1 1. การปฏิบัติ กิจกรรม ท ากิจกรรมตามขั้นตอน และใช้อุปกรณ์ได้อย่าง ถูกต้อง ท ากิจกรรมตามขั้นตอน และใช้อุปกรณ์ได้อย่าง ถูกต้อง แต่อาจต้อง ได้รับค าแนะน าบ้าง ต้องให้ความช่วยเหลือ บ้างในการท ากิจกรรม และการใช้อุปกรณ์ ต้องให้ความช่วยเหลือ อย่างมากในการท า กิจกรรม และการใช้ อุปกรณ์ 2. ความ คล่องแคล่ว ในขณะปฏิบัติ กิจกรรม มีความคล่องแคล่ว ในขณะท ากิจกรรมโดย ไม่ต้องได้รับค าชี้แนะ และท ากิจกรรมเสร็จ ทันเวลา มีความคล่องแคล่ว ในขณะท ากิจกรรมแต่ ต้องได้รับค าแนะน าบ้าง และท ากิจกรรมเสร็จ ทันเวลา ขาดความคล่องแคล่ว ในขณะท ากิจกรรมจึง ท ากิจกรรมเสร็จไม่ ทันเวลา ท ากิจกรรมเสร็จไม่ ทันเวลา และท า อุปกรณ์เสียหาย 3. การบันทึก สรุป และน าเสนอผล การปฏิบัติ กิจกรรม บันทึกและสรุปผลการ ท ากิจกรรมได้ถูกต้อง รัดกุม น าเสนอผลการ ท ากิจกรรมเป็นขั้นตอน ชัดเจน บันทึกและสรุปผลการ ท ากิจกรรมได้ถูกต้อง แต่การน าเสนอผลการ ท ากิจกรรมยังไม่เป็น ขั้นตอน ต้องให้ค าแนะน าในการ บันทึก สรุป และ น าเสนอผลการท า กิจกรรม ต้องให้ความช่วยเหลือ อย่างมากในการบันทึก สรุป และน าเสนอผล การท ากิจกรรม เกณฑ์การตัดสินคุณภาพ ช่วงคะแนน ระดับคุณภาพ 10-12 ดีมาก 7-9 ดี 4-6 พอใช้ 0-3 ปรับปรุง นํา สอน สรุป ประเมิน T35

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET ถูก/ผิด พิจารณาข้อความตามความเข้าใจของนักเรียนว่าถูกหรือผิด แล้วบันทึกลงในสมุดบันทึก UnderstandingCheck 1. ระยะทาง คือ ระยะที่วัตถุเคลื่อนที่จากจุดหนึ่งไปยังจุดหนึ่ง 2. การกระจัดเป็นปริมาณสเกลาร์มีทั้งขนาดและทิศทาง 3. ก้อนหินที่ตกจากหน้าผามีแรงโน้มถ่วงมากระท�า ท�าให้ก้อนหินเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว 4. อัตราเร็วและความเร็วของวัตถุเกิดขึ้นเนื่องจากมีแรงมากระท�ากับวัตถุเสมอ 5. ปริมาณเวกเตอร์บอกเพียงขนาด แต่ไม่บอกทิศทาง บั น ทึ ก ลง ใ น ส มุ ด 2 การเคลื่อนที่ ในชีวิตประจ�าวัน ถ้าเรามองไปรอบ ๆ ตัวจะพบเห็นสิ่งต่าง ๆ มีการเปลี่ยนต�าแหน่งอยู่มากมาย เราเรียกสิ่งที่ก�าลังเปลี่ยนต�าแหน่ง นั้นว่า การเคลื่อนที่ เช่น คนเดิน รถแล่น ซึ่งการเปลี่ยนต�าแหน่งหรือ การเคลื่อนที่ของวัตถุจะเกี่ยวข้องกับปริมาณต่าง ๆ เช่น ระยะทาง การกระจัด อัตราเร็ว ความเร็ว โดยถ้าปริมาณใดปริมาณหนึ่งมีการ เปลี่ยนแปลงก็จะมีผลให้ปริมาณอื่นเปลี่ยนแปลงไปด้วย Prior Knowledge ควำมเร็วเกี่ยวข้องกับชีวิต ประจ�ำวันของเรำอยำงไร การเคลื่อนที่ เป็นการเปลี่ยนต�าแหน่งของวัตถุในช่วงเวลาหนึ่งเทียบกับต�าแหน่งอ้างอิง โดยมีทั้งปริมาณสเกลาร์ และปริมาณเวกเตอร์มาเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ ปริมาณสเกลาร์ (scalar quantity) คือ ปริมาณทางกายภาพที่มีขนาดเพียงอย่างเดียว ไม่มีทิศทาง เช่น เวลา ระยะทาง อัตราเร็ว ในการหาผลลัพธ์ของปริมาณสเกลาร์ท�าได้โดยอาศัยหลักทางพีชคณิต ได้แก่ การบวก ลบ คูณ และหาร ภาพที่ 4.47 อัตราเร็วในการวิ่งของรถจักรยานยนต์เป็นปริมาณสเกลาร์ ที่มา : คลังภาพ อจท. ปริมาณเวกเตอร์ (vector quantity) คือ ปริมาณ ทางกายภาพที่มีทั้งขนาดและทิศทาง เช่น การกระจัด ความเร็ว แรง โมเมนตัม ในการหาผลลัพธ์ของปริมาณ เวกเตอร์ต้องอาศัยวิธีการทางเวกเตอร์ โดยต้องหา ผลลัพธ์ทั้งขนาดและทิศทาง ปริมาณสเกลาร์ แตกต่างกับปริมาณ เวกเตอร์อย่างไร 32 เกร็ดแนะครู กอนเขาสูบทเรียน เรื่อง การเคลื่อนที่ ครูอาจใหนักเรียนยกตัวอยางการ เคลื่อนที่แบบตางๆ ในชีวิตประจําวัน จากนั้นครูและนักเรียนรวมกันอภิปราย รูปแบบการเคลื่อนที่ในชีวิตประจําวัน ดังนี้ 1. การเคลื่อนที่แบบวงกลม เปนการเคลื่อนที่ของวัตถุเปนวงกลมรอบ ศูนยกลาง เกิดขึ้นเนื่องจากวัตถุที่กําลังเคลื่อนที่จะเดินทางเปน เสนตรงเสมอ แตขณะนั้นมีแรงดึงวัตถุเขาสูศูนยกลางของวงกลม เรียกวา แรงเขาสูศูนยกลางการเคลื่อนที่ จึงทําใหวัตถุเคลื่อนที่ เปนวงกลมรอบศูนยกลาง เชน การโคจรของดวงจันทรรอบโลก 2. การเคลื่อนที่ของวัตถุในแนวราบ เปนการเคลื่อนที่ของวัตถุขนานกับ พื้นโลก เชน รถยนตที่กําลังแลนอยูบนถนน 3. การเคลื่อนที่แนววิถีโคง เปนการเคลื่อนที่ผสมระหวางการเคลื่อนที่ ในแนวดิ่งและในแนวราบ ขอใดตอไปนี้เปนปริมาณเวกเตอรทั้งหมด 1. เวลา แรง 2. ความเร็ว อัตราเร็ว 3. ความเร็ว โมเมนตัม 4. การกระจัด ระยะทาง (วิเคราะหคําตอบ ปริมาณเวกเตอร เปนปริมาณทางกายภาพ ที่มีทั้งขนาดและทิศทาง เชน การกระจัด ความเร็ว แรง โมเมนตัม ดังนั้น ตอบขอ 3.) แนวตอบ Understanding Check 1. ถูก 2. ผิด 3. ถูก 4. ถูก 5. ผิด แนวตอบ Prior Knowledge อัตราเร็วหรือความเร็วในการวิ่ง การกําหนด ความเร็วรถยนต การกําหนดอัตราเร็วในการทํางาน ของเครื่องจักรในอุตสาหกรรม ขั้นนํา กระตุนความสนใจ 1. ครูเตรียมอุปกรณสาธิตการทดลอง เชน รถทดลอง ลูกเทนนิส จากนั้นครูสุมนักเรียน 1 คน โดยครูใหนักเรียนสาธิตผลักรถทดลอง ใหเคลื่อนที่ในแนวตรงบนโตะ และปลอย ลูกเทนนิสใหตกลงสูพื้น จากนั้นนักเรียน แตละคนสังเกตลักษณะการเคลื่อนที่ของ รถทดลองและลูกเทนนิส 2. ครูตั้งประเด็นคําถามกระตุนความคิดนักเรียน ดังนี้ • รถทดลองและลูกเทนนิสมีแนวการเคลื่อนที่ อยางไร (แนวตอบ เคลื่อนที่เปนเสนตรง) • รถทดลองและลูกเทนนิสมีลักษณะการ เคลื่อนที่เหมือนหรือแตกตางกัน อยางไร (แนวตอบ รถทดลองและลูกเทนนิสเคลื่อนที่ เปนเสนตรงเหมือนกัน แตตางกันตรงที่รถ ทดลองจะเคลื่อนที่เปนเสนตรงในแนวระดับ สวนลูกเทนนิสจะเคลื่อนที่เปนเสนตรงใน แนวดิ่ง) 3. นักเรียนตรวจสอบความเขาใจของตนเองกอน เขาสูกิจกรรมการเรียนการสอน จากกรอบ Understanding Check ในหนังสือเรียน วิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 โดยบันทึกลงในสมุด ประจําตัวนักเรียน นํา นํา สอน สรุป ประเมิน T36

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET การศึกษาการเคลื่อนที่ของวัตถุจําเปนตองรูตําแหนงของวัตถุ ณ เวลาตาง ๆ ซึ่งการบอกตําแหนงของวัตถุ ตองอางอิงจุดใดจุดหนึ่ง เรียกจุดนี้วา จุดอางอิง (reference point) ดังตัวอยาง ใหจุด 0 ที่เสาธงชาติเปนจุดอางอิง เมื่อเวลา 8.15 น. นองจินยืนอยูหางจากจุด 0 ไปทางทิศตะวันออก เปนระยะทาง 15 เมตร ตอมาเมื่อเวลา 9.30 น. นองจินยืนอยูที่ตําแหนงหางจากจุด 0 ไปทางทิศตะวันออกเปน ระยะทาง 45 เมตร ดังภาพที่ 4.48 จากตัวอยางเปนการบอกตําแหนงของวัตถุเทียบกับจุดอางอิงในแนวระดับ หรือเรียกวา แกน X ซึ่งนอกจาก การบอกตําแหนงของวัตถุเทียบกับจุดอางอิงเปนเลขจํานวนบวกแลว ยังสามารถบอกเปนเลขจํานวนลบในทิศทาง ตรงขาม และในทํานองเดียวกันสามารถบอกตําแหนงของวัตถุเทียบกับจุดอางอิงในแนวดิ่งได ซึ่งเรียกวา แกน Y ดังตัวอยาง ในชุมชนแหงหนึ่งประกอบดวยสถานที่ตาง ๆ โดยใหจุด 0 ที่โรงพยาบาลเปนจุดอางอิง มีสถานีตํารวจอยูหาง จากโรงพยาบาลไปทางทิศเหนือ 4 กิโลเมตร สถานีดับเพลิงอยูหางจากสถานีตํารวจไปทางทิศตะวันตก 2 กิโลเมตร และโรงเรียนอยูหางจากโรงพยาบาลไปทางทิศใต 4 กิโลเมตร ภาพที่ 4.48 การบอกตําแหนงของวัตถุเทียบกับจุดอางอิงในแนวระดับ ที่มา : คลังภาพ อจท. ภาพที่ 4.49 การบอกตําแหนงของวัตถุเทียบกับจุดอางอิงในแนวระดับ ที่มา : คลังภาพ อจท. 0 10 20 30 40 50 60 ทิศตะวันตก ทิศตะวันตก ทิศตะวันออก ทิศตะวันออก ทิศใต ทิศใต ทิศเหนือ ทิศเหนือ ทิศตะวันออก ทิศใต B A 0 2 2 -2 -2 -4 4แกน X ระยะทาง (กิโลเมตร) แกน Y ระยะทาง (กิโลเมตร) กําหนดให จุด 0 แทน โรงพยาบาล จุด A แทน สถานีตํารวจ จุด B แทน สถานีดับเพลิง จุด C แทน โรงเรียน (8.15 น.) (9.30 น.) -4 4 C ระยะทาง (เมตร) แรงและการเคลื่อนที่ 33 ขั้นสอน สํารวจค้นหา 1. ครูถามคําถาม Prior Knowledge จากหนังสือ เรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 2. นักเรียนแตละคนศึกษาคนควาขอมูลเกี่ยวกับ เรื่อง ปริมาณทางฟสิกส จากหนังสือเรียน วิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 จากนั้นเขียนสรุป ความรูที่ไดจากการศึกษาคนควาลงในสมุด ประจําตัวนักเรียน 3. ครูตั้งประเด็นคําถามกระตุนความคิดนักเรียน โดยใหนักเรียนแตละคนรวมกันอภิปรายแสดง ความคิดเห็นเพื่อหาคําตอบ ดังนี้ • ปริมาณทางฟสิกสแบงออกเปนกี่ประเภท อะไรบาง (แนวตอบ 2 ประเภท คือ ปริมาณสเกลาร และปริมาณเวกเตอร) • ปริมาณสเกลารแตกตางกับปริมาณเวกเตอร อยางไร (แนวตอบ ปริมาณเวกเตอรมีทั้งขนาดและ ทิศทาง แตปริมาณสเกลารมีเพียงขนาด แตไมมีทิศทาง) อธิบายความรู้ ครูอธิบายเพิ่มเติมใหนักเรียนเขาใจเกี่ยวกับ จุดอางอิง หรือตําแหนงอางอิงวา “การเคลื่อนที่ ของวัตถุจําเปนตองบอกตําแหนงของวัตถุเพื่อ ระบุทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุ ซึ่งการระบุ การเคลื่อนที่ของวัตถุนั้นจําเปนตองเทียบกับ จุดอางอิงในแนวระดับ (แกน X) และแนวดิ่ง (แกน Y) โดยการบอกตําแหนงอาจบอกเปน เลขจํานวนบวก หรือบอกเปนจํานวนลบเมื่อวัตถุ เคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงขาม” สื่อ Digital ครูใหนักเรียนศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ จากภาพยนตรสารคดี สั้น Twig เรื่อง การเคลื่อนที่ (https://www.twig-aksorn.com/film/glossary/ motion-7067/) ขอใดเปนปริมาณสเกลาร 1. แรง 2. ความเรง 3. ระยะทาง 4. การกระจัด (วิเคราะหคําตอบ ปริมาณสเกลาร เปนปริมาณทางกายภาพที่ มีเพียงขนาดอยางเดียว เชน เวลา ระยะทาง อัตราเร็ว ปริมาณ เวกเตอร เปนปริมาณทางกายภาพที่มีทั้งขนาดและทิศทาง เชน แรง ความเรง การกระจัด โมเมนตัม ดังนั้น ตอบขอ 3.) นํา สอน สรุป ประเมิน T37

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET ภาพที่ 4.50 ระยะทางและการกระจัดจากกรุงเทพฯ ไประนอง ที่มา : คลังภาพ อจท. 2.1 ระยะทางและการกระจัด จากภาพที่ 4.50 ความยาวตามเส้นทาง เรียกว่า ระยะทาง (distance) เป็นปริมาณสเกลาร์ เขียนแทน ด้วยสัญลักษณ์ s ส่วนการกระจัด (displacement) เป็น ปริมาณเวกเตอร์ เขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ s โดยการ กระจัดมีทิศชี้จากต�าแหน่งเริ่มต้นไปยังต�าแหน่งสุดท้าย และมีขนาดเท่ากับระยะในแนวเส้นตรงที่สั้นที่สุดระหว่าง ต�าแหน่งเริ่มต้นและต�าแหน่งสุดท้าย ตัวอยางที่ 4.14 รถยนต์คันหนึ่งเคลื่อนที่จากต�าแหน่ง A ไปยัง B และ C ตามล�าดับ ดังภาพที่ 4.51 จงหา ระยะทางและการกระจัดของรถยนต์ที่เคลื่อนที่จากต�าแหน่ง A ไปยัง B ต�าแหน่ง B ไปยัง C และต�าแหน่ง A ไปยัง C ตามล�าดับ 150 เมตร 100 เมตร 60 เมตร 100 เมตร 90 เมตร B A C ดังนั้น รถยนต์เคลื่อนที่จากต�าแหน่ง A ไปยัง B เป็นระยะทางเท่ากับ 150 เมตร และจากต�าแหน่ง B ไปยัง C เป็นระยะทางเท่ากับ 100 เมตร ดังนั้น วัตถุจะเคลื่อนที่จากต�าแหน่ง A ไปยัง C เป็นระยะทางเท่ากับ 250 เมตร และการกระจัดของรถยนต์จากต�าแหน่ง A ไปยัง B มีขนาดเท่ากับ 60 เมตร และจาก ต�าแหน่ง B ไปยัง C มีขนาดเท่ากับ 90 เมตร และจากต�าแหน่ง A ไปยัง C มีขนาดเท่ากับ 100 เมตร ภาพที่ 4.51 เส้นทางที่รถยนต์เคลื่อนที่จากต�าแหน่ง A ไปยัง C ที่มา : คลังภาพ อจท. ระยะทางกับการกระจัด เหมือนหรือแตกต่างกัน อย่างไร ระยะทาง การกระจัด 34 ระยะทาง ( ส่วนการกระจัด ( 1 2 ขั้นสอน สํารวจค้นหา 1. นักเรียนจับคูกับเพื่อนในชั้นเรียนตามความ สมัครใจ จากนั้นใหนักเรียนแตละคูรวมกัน ศึกษาคนควาขอมูลเกี่ยวกับเรื่อง ระยะทางและ การกระจัด จากหนังสือเรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 หรือแหลงการเรียนรูตางๆ เชน อินเทอรเน็ต 2. นักเรียนแตละคนวาดรูปเสนทางจากบาน มาโรงเรียน โดยระบุตําแหนงเริ่มตนและ ตําแหนงสุดทาย รวมทั้งระยะทางของการ เดินทางจากบานมาโรงเรียนทั้งหมดลงในสมุด ประจําตัวนักเรียน อธิบายความรู้ 1. ครูสุมนักเรียน 3-4 คน ออกมานําเสนอรูป เสนทางจากบานมาโรงเรียนของตนเอง แลว อธิบายตําแหนงเริ่มตน ตําแหนงสุดทาย และระยะทางของการเดินทางจากบาน มาโรงเรียนหนาชั้นเรียน ในระหวางที่นักเรียน นําเสนอ ครูคอยใหขอเสนอแนะเพิ่มเติม เพื่อใหนักเรียนมีความเขาใจที่ถูกตอง 2. นักเรียนแตละคนศึกษาตัวอยางการคํานวณ โจทยปญหาจากตัวอยางที่ 4.14 จากหนังสือ เรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 จากนั้นให นักเรียนแตละคนคํานวณหาระยะทางและ การกระจัด โดยครูเขียนโจทยเพิ่มใหนักเรียน ดูบนกระดาน ดังนี้ • ณดาเดินทางออกจากบานไปทางทิศตะวัน ออก 3 เมตร และเดินไปทางทิศใต 4 เมตร จึงจะถึงโรงพยาบาล จงหาระยะทางและ การกระจัดที่ณดาเดินทางออกจากบานไป ยังโรงเรียน (แนวตอบ ระยะทาง คือ 7 เมตร และการ กระจัด คือ 5 เมตร) นักเรียนควรรู 1 ระยะทาง คือ ความยาวตามเสนทางที่วัตถุเคลื่อนที่ไปไดทั้งหมด เปนปริมาณสเกลารที่มีเพียงขนาด ไมมีทิศทาง มีหนวยเปนเมตร 2 การกระจัด คือ เสนตรงที่เชื่อมโยงระหวางตําแหนงเริ่มตนและตําแหนง สุดทายของการเคลื่อนที่ เปนปริมาณเวกเตอรที่มีทั้งขนาดและทิศทาง นิดหนอยเดินไปทางซาย 2 เมตร และเดินวนกลับไปทางขวา 5 เมตร ระยะทางและการกระจัดในการเดินของนิดหนอยมีขนาด เทาใด ตามลําดับ 1. 3 และ 2 เมตร 2. 3 และ 7 เมตร 3. 7 และ 3 เมตร 4. 7 และ 2 เมตร (วิเคราะหคําตอบ ระยะทางมีคาเทากับ 5 + 2 = 7 และการ กระจัดมีคาเทากับ 5 - 2 = 3 เมตร นิดหนอยเดินเปนระยะทาง 7 เมตร และการกระจัด 3 เมตร ไปทางขวา ดังนั้น ตอบขอ 3.) นํา สอน สรุป ประเมิน T38

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET 2.2 อัตราเร็ว อัตราเร็ว (speed) คือ ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ไดในหนึ่งหนวยเวลา หรืออัตราการเปลี่ยนแปลงระยะทางโดย ไมกําหนดทิศทาง เปนปริมาณสเกลาร เขียนแทนดวยสัญลักษณ v มีหนวยเปน เมตรตอวินาที (m/s) v = s t v คือ อัตราเร็ว มีหนวยเปน เมตรตอวินาที (m/s) s คือ ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ได มีหนวยเปน เมตร (m) t คือ เวลา มีหนวยเปน วินาที (s) กรณีที่วัตถุมีการเคลื่อนที่ดวยอัตราเร็วที่ไมเปลี่ยนแปลง แสดงวาวัตถุนั้นมีอัตราเร็วคงตัว แตในบางกรณี วัตถุอาจเคลื่อนที่ดวยอัตราเร็วที่ไมคงตัวเสมอไป เชน เมื่อพิจารณาการเคลื่อนที่ของรถโดยสารประจําทาง จะเห็น ไดวา รถโดยสารเคลื่อนที่ไปดวยอัตราเร็วที่ไมเทากันตลอดระยะทาง โดยที่บางชวงอาจมีการเคลื่อนที่ดวยอัตราเร็ว ที่มากขึ้น และบางชวงอาจเคลื่อนที่ดวยอัตราเร็วที่ลดลงเพื่อจอดรับผูโดยสารระหวางทาง เมื่อคิดอัตราเร็วโดยรวม ตลอดระยะทางจะคิดเปน อัตราเร็วเฉลี่ย (average speed) ซึ่งเทากับอัตราสวนระหวางระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ได กับชวงเวลาที่ใชในการเคลื่อนที่ ดังความสัมพันธ อัตราเร็วเฉลี่ย = ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ได ชวงเวลาที่ใช ในชีวิตประจําวันแมวาอัตราเร็วเฉลี่ยจะมีประโยชนในการใชเปรียบเทียบวาสิ่งใดเคลื่อนที่ไดเร็วหรือชากวา กัน เชน อัตราเร็วเฉลี่ยของรถยนตสีแดงและสีขาวที่วิ่งในระยะทาง 1,000 เมตร เทากับ 20 และ 25 เมตรตอวินาที ตามลําดับ เราจะไมสามารถบอกไดวา รถยนตสีขาววิ่งเร็วกวาสีแดงทุกขณะตลอดเสนทางทั้งหมด ในบางขณะ รถยนตสีแดงอาจวิ่งเร็วกวารถยนตสีขาวก็ได เพียงแตเมื่อพิจารณาตลอดเสนทาง 1,000 เมตร รถยนตสีขาว ใชเวลานอยกวา จึงมีอัตราเร็วเฉลี่ยมากกวารถยนตสีแดง ในทางฟสิกสจึงมีปริมาณที่บอกถึงอัตราเร็วของวัตถุใน แตละขณะหรือ ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง คือ อัตราเร็วขณะหนึ่ง (instantaneous speed) อัตราเร็วขณะหนึ่งเปนปริมาณที่พิจารณาอัตราเร็วเฉลี่ยในชวงเวลาที่สั้นมาก ๆ จนเกือบเปนศูนย เมื่อตองการ กลาวถึงอัตราเร็วขณะหนึ่ง สามารถกลาวเพียงแคอัตราเร็ว โดยไมมีคําวา ขณะหนึ่ง ก็เขาใจไดวาเปนอัตราเร็วขณะหนึ่ง แตหากตองการกลาวถึงอัตราเร็วเฉลี่ย เพื่อใหเกิดความชัดเจนควรจะตองระบุหรือบอกใหครบถวน การวัดอัตราเร็ว ขณะหนึ่งที่พบเห็นไดในชีวิตประจําวัน คือ มาตรวัดอัตราเร็วของยานพาหนะตาง ๆ H O T S (คําถามทาทายการคิดขั้นสูง) เมื่อเวลา 09.00 น. แมนออกเดินดวยอัตราเร็ว 3 กิโลเมตรตอชั่วโมง และอีก 2 ชั่วโมงตอมา ใหมเดิน ตามมาดวยอัตราเร็ว 5 กิโลเมตรตอชั่วโมง ที่เวลาเทาใด แมนและใหมจึงจะเดินทันกันพอดี แรงและการเคลื่อนที่ 35 ขั้นสอน สํารวจค้นหา 1. นักเรียนแบงกลุม กลุมละ 3 คน ตามความ สมัครใจ จากนั้นใหนักเรียนแตละกลุม รวมกันศึกษาคนควาขอมูลเกี่ยวกับเรื่อง อัตราเร็ว อัตราเร็วเฉลี่ย อัตราเร็วขณะหนึ่ง และวิธีการคํานวณหาอัตราเร็ว จากตัวอยาง ที่ 4.15-4.17 จากหนังสือเรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 หรือจากใบความรู เรื่อง อัตราเร็ว และความเร็ว 2. นักเรียนแตละกลุมรวมกันอภิปรายเรื่องที่ได ศึกษา จากนั้นใหนักเรียนแตละกลุมเขียนสรุป ความรูที่ไดจากการศึกษาคนควาลงในสมุด ประจําตัวนักเรียน 3. ครูถามคําถามทาทายการคิดขั้นสูง จาก หนังสือเรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 สื่อ Digital ครูใหนักเรียนศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับอัตราเร็ว จากภาพยนตรสารคดีสั้น Twig เรื่อง อัตราเร็ว ความเร็ว ความเรง (https://www.twig-aksorn.com/ film/speed-velocity-acceleration-8287/) แนวตอบ H.O.T.S. แมนและใหมจะเดินทันกันที่เวลา 14.00 น. นักเรียนคนหนึ่งเดินจากจุด A ไป D ใชเวลา 2 วินาที อัตราเร็ว เฉลี่ยในการเดินของนักเรียนคนนี้มีคาเทาใด 1. 2.5 เมตรตอวินาที 2. 3.5 เมตรตอวินาที 3. 4.5 เมตรตอวินาที 4. 5.5 เมตรตอวินาที (วิเคราะหคําตอบ จากสมการ v = s t = 4 + 2 + 5 m 2 s = 5.5 m/s ดังนั้น ตอบขอ 4.) A B C D 4 m 2 m 5 m นํา สอน สรุป ประเมิน T39