2218009TM-วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี-ม2ล2-[221202]

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET พิจารณาภาพที่ 4.52 ที่ต�าแหน่ง A รถยนต์สีแดงก�าลังเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วเท่ากับ 120 กิโลเมตรต่อชั่วโมง และเมื่อเวลาผ่านไปรถยนต์สีแดงคันนี้เคลื่อนที่ไปถึงต�าแหน่ง B โดยที่ต�าแหน่ง B มาตรวัดอัตราเร็วบนหน้าปัดแสดง อัตราเร็วเท่ากับ 140 กิโลเมตรต่อชั่วโมง กล่าวได้ว่า อัตราเร็วของรถยนต์สีแดง ณ ต�าแหน่งต่าง ๆ เป็นอัตราเร็ว ขณะหนึ่ง ซึ่งเป็นอัตราเร็วที่ปรากฏบนมาตรวัดอัตราเร็วในขณะนั้น และเมื่อก�าหนดให้ระยะทางจากต�าแหน่ง A ไป ยังต�าแหน่ง B ที่รถยนต์สีแดงเคลื่อนที่ได้ในช่วงเวลา 10.30-11.30 น. (1 ชั่วโมง) เท่ากับ 90 กิโลเมตร แสดงว่า รถยนต์สีแดงนี้เคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วที่ไม่สม�่าเสมอตลอดระยะทางทั้งหมด ดังนั้น สามารถบอกได้ว่าอัตราเร็วเฉลี่ย ของการเคลื่อนที่ของรถยนต์คันนี้เท่ากับ 90 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ภาพที่ 4.52 อัตราเร็วของรถยนต์ที่เคลื่อนที่จากจุด A ไปยังจุด B ในระยะเวลา 1 ชั่วโมง ที่มา : คลังภาพ อจท. ตัวอยางที่ 4.15 เด็กชายสุรพลวิ่งเป็นเส้นตรงไปทางทิศตะวันออกเป็นระยะ 100 เมตร ใช้เวลา 30 วินาที จากนั้นวิ่งกลับมาทางทิศตะวันตกในเส้นทางเดิมอีก 40 เมตร ใช้เวลา 10 วินาที จงหา อัตราเร็วเฉลี่ยของเด็กชายสุรพล วิธีท�า ระยะทางทั้งหมดที่เด็กชายสุรพลวิ่งได้เท่ากับ 100 m + 40 m = 140 m ช่วงเวลาทั้งหมดที่ใช้เท่ากับ 30 s + 10 s = 40 s หาอัตราเร็วเฉลี่ยได้จากสมการ อัตราเร็วเฉลี่ย = ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ ช่วงเวลาที่ใช้ อัตราเร็วเฉลี่ย = 140 m40 s อัตราเร็วเฉลี่ย = 3.5 m/s ดังนั้น อัตราเร็วเฉลี่ยของเด็กชายสุรพลเท่ากับ 3.5 เมตรต่อวินาที 10.30 น. A 11.30 น. B 120 km/h 140 km/h 36 เกร็ดแนะครู ครูอาจใหนักเรียนทํากิจกรรมประกอบการเรียนการสอน โดยใหนักเรียน สังเกตการเคลื่อนที่ของวัตถุ วัดระยะทาง และเวลาที่ใชในการเคลื่อนที่ของ วัตถุ บันทึกผล และคํานวณอัตราสวนระหวางระยะทางกับเวลา จากนั้นครูและ นักเรียนจึงรวมกันอภิปรายกิจกรรมเพื่อใหไดขอสรุปวา อัตราสวนของระยะทาง (s) ตอเวลา (t) เรียกวา อัตราเร็ว (v) ซึ่งเปนปริมาณสเกลาร และมีความสัมพันธ ตามสมการ v = s t มีหนวยเปนเมตรตอวินาที ขั้นสอน อธิบายความรู้ 1. ครูสุมนักเรียนออกมานําเสนอผลการศึกษา หนาชั้นเรียน โดยสุมออกมาเพียง 4 กลุม ซึ่งครูเปนคนเลือกวา จะใหกลุมไหนนําเสนอ เรื่องอะไร ตามหัวขอเรื่องดังตอไปนี้ • อัตราเร็ว (speed) • อัตราเร็วเฉลี่ย (average speed) • อัตราเร็วขณะหนึ่ง (instantaneous speed) • วิธีการคํานวณหาอัตราเร็วจากตัวอยางที่ 4.15-4.17 2. ขณะที่นักเรียนแตละกลุมนําเสนอ ครูอาจ เสนอแนะหรือแทรกขอมูลเพิ่มเติมในเรื่องนั้นๆ ใหนักเรียนทุกคนไดมีความเขาใจที่ถูกตอง มากยิ่งขึ้น ประเสริฐเดินไปทางทิศเหนือ 0.5 เมตร และเดินตอไปทางทิศ ตะวันออก 1 เมตร ใชเวลาทั้งหมด 3 วินาที อัตราเร็วเฉลี่ยในการ เดินของประเสริฐมีคาเทาใด 1. 0.1 เมตรตอวินาที 2. 0.5 เมตรตอวินาที 3. 0.7 เมตรตอวินาที 4. 0.9 เมตรตอวินาที (วิเคราะหคําตอบ จากสมการ v = s t = 0.5 + 1 m 3 s = 0.5 m/s อัตราเร็วเฉลี่ยในการเดินของประเสริฐมีคาเทากับ 0.5 เมตรตอ วินาที ดังนั้น ตอบขอ 2.) นํา สอน สรุป ประเมิน T40

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET ตัวอย่างที่ 4.17 รถไฟฟาขบวนหนึ่งออกจากสถานีตนทางเมื่อเวลา 11.00 น. เขาเทียบทาสถานีถัดไป ณ เวลา 11.05 น. ซึ่งรถไฟฟาขบวนนี้วิ่งดวยอัตราเร็วเฉลี่ย 50 เมตรตอวินาที ระยะทางระหวางสถานี ตนทางกับสถานีถัดไปเปนเทาใด วิธีทํา จากสมการ v = s t 50 m/s = s 5 × 60 s s = 50 m/s × 5 × 60 s s = 15,000 m ดังนั้น สถานีถัดไปอยูหางจากสถานีตนทาง 15,000 เมตร หรือ 15 กิโลเมตร ภาพที่ 4.53 การแขงขันปนจักรยานระยะทาง 20 กิโลเมตร ที่มา : คลังภาพ อจท. สถานีตนทาง 11.00 น. สถานีถัดไป 11.05 น. ภาพที่ 4.54 รถไฟฟาเคลื่อนที่ออกจากสถานีตนทางไปยังสถานีถัดไป ที่มา : คลังภาพ อจท. 5 กิโลเมตร 5.5 กิโลเมตร 5.8 กิโลเมตร 6.5 กิโลเมตร 2 2 1 1 3 3 4 4 ตัวอย่างที่ 4.16 ในการแขงขันปนจักรยานระยะทาง 20 กิโลเมตร เมื่อเวลาผานไปครึ่งชั่วโมง นักปนจักรยาน ปนจักรยานไปไดระยะทางที่แตกตางกัน ดังภาพที่ 4.53 นักปนจักรยานหมายเลข 1 - 4 ปนจักรยานดวยอัตราเร็วเฉลี่ยเทาใด ตามลําดับ วิธีทํา หมายเลข : v = s t = 5,000 m 30 × 60 s = 2.78 m/s หมายเลข : v = s t = 5,500 m 30 × 60 s = 3.06 m/s หมายเลข : v = s t = 5,800 m 30 × 60 s = 3.22 m/s หมายเลข : v = s t = 6,500 m 30 × 60 s = 3.61 m/s ดังนั้น นักปนจักรยานหมายเลข 1 2 3 และ 4 มีอัตราเร็วเฉลี่ยเทากับ 2.78 เมตรตอวินาที 3.06 เมตรตอวินาที 3.22 เมตรตอวินาที และ 3.61 เมตรตอวินาที ตามลําดับ แรงและการเคลื่อนที่ 37 ขั้นสอน อธิบายความรู้ 3. ครูตั้งประเด็นคําถามกระตุนความคิดนักเรียน โดยใหนักเรียนแตละกลุมรวมกันอภิปราย แสดงความคิดเห็นเพื่อหาคําตอบวา “เปนไปไดหรือไมวา รถยนตคันหนึ่งที่เคลื่อนที่ ดวยอัตราเร็วเฉลี่ยเทากับ 10 เมตรตอวินาที จะมีอัตราเร็วขณะหนึ่งเทากับ 10 เมตรตอ วินาที และคาทั้งสองแตกตางกันอยางไร” (แนวตอบ เปนไปได เนื่องจากอัตราเร็วเฉลี่ย คือ ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ไดทั้งหมดตอชวง เวลาทั้งหมด สวนอัตราเร็วขณะใดขณะหนึ่ง คือ ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ได ณ ชวงเวลานั้น ดังนั้น อัตราเร็ว ณ ชวงเวลาหนึ่งอาจเทากับ อัตราเร็วเฉลี่ยที่วัตถุเคลื่อนที่) สื่อ Digital ครูใหนักเรียนศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับความเร็ว จากภาพยนตรสารคดีสั้น Twig เรื่อง อัตราเร็ว ความเร็ว ความเรง (https://www.twig-aksorn.com/ film/speed-velocity-acceleration-8287/) ยีนขับรถยนตจากบริษัทแหงหนึ่งไปเที่ยวสวนสัตว ดวยอัตราเร็ว เฉลี่ย 80 กิโลเมตรตอชั่วโมง เมื่อขับรถไปได 2 ชั่วโมง ยีนจอดรถ ที่ปมนํ้ามันแหงหนึ่ง อยากทราบวา ปมนํ้ามันแหงนี้อยูหางจาก บริษัทกี่กิโลเมตร 1. 120 กิโลเมตร 2. 140 กิโลเมตร 3. 160 กิโลเมตร 4. 180 กิโลเมตร (วิเคราะหคําตอบ จากสมการ v = s t s = vt = 80 × 2 = 160 km ปมนํ้ามันแหงนี้อยูหางจากบริษัท 160 กิโลเมตร ดังนั้น ตอบขอ 3.) นํา สอน สรุป ประเมิน T41

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET ทิศตะวันตก ทิศตะวันออก ทิศใต้ ทิศเหนือ 2.3 ความเร็ว ความเร็ว (velocity) คือ การกระจัดที่เปลี่ยนแปลงในหนึ่งหน่วยเวลา เป็นปริมาณเวกเตอร์ เขียนแทนด้วย สัญลักษณ์ v ซึ่งความเร็วมีทิศทางเดียวกับทิศของการกระจัด มีหน่วยเป็น เมตรต่อวินาที (m/s) ซึ่งเขียนสมการได้ ดังนี้ จากภาพที่ 4.55 รถบรรทุกคันหนึ่งแล่นไปทางทิศตะวันตกจากจุด A ไปจุด B เป็นระยะทาง 4 กิโลเมตร และแล่นไปทางทิศใต้จากจุด B ไป จุด C เป็นระยะทาง 6 กิโลเมตร จากนั้นแล่นไปทางทิศตะวันตกจากจุด C ไปจุด D เป็นระยะทาง 4 กิโลเมตร ได้การกระจัดเท่ากับ 10 กิโลเมตร โดยปกติแล้วความเร็วในการเคลื่อนที่วัตถุอาจมีการเปลี่ยนแปลงตลอด เวลา จึงนิยมบอกความเร็วของวัตถุเป็น ความเร็วเฉลี่ย (average velocity) ซึ่งหาได้จากอัตราส่วนระหว่างการกระจัดกับช่วงเวลาที่ใช้ ดังนั้น รถบรรทุก คันนี้มีความเร็วเฉลี่ยเท่ากับ 10 กิโลเมตรต่อชั่วโมง หรือ 2.78 เมตรต่อวินาที ไปทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ ภาพที่ 4.55 ความเร็วของรถบรรทุกที่เคลื่อนที่จากจุด A ไปยังจุด D ในระยะเวลา 1 ชั่วโมง ที่มา : คลังภาพ อจท. ความเร็วกับอัตราเร็ว จะมีขนาดเท่ากันได้ หรือไม่ เพราะเหตุใด B D C A 6 km 8 km s s 2 = a2 + b 2 s = a2 + b 2 s = 62 + 82 s = 36+ 64 s = 100 s = 10 กิโลเมตร v = s t v คือ ความเร็ว มีหน่วยเป็น เมตรต่อวินาที (m/s) s คือ การกระจัด มีหน่วยเป็น เมตร (m) t คือ เวลา มีหน่วยเป็น วินาที (s) D C B A 11.30 น. 10.30 น. 38 4 km 6 km 4 km ขั้นสอน สํารวจค้นหา 1. นักเรียนแบงกลุม กลุมละ 3 คน ตามความ สมัครใจ จากนั้นใหนักเรียนแตละกลุมรวมกัน ศึกษาคนควาขอมูลเกี่ยวกับเรื่อง ความเร็ว ความเร็วเฉลี่ย และวิธีการคํานวณหา ความเร็ว จากตัวอยางที่ 4.18 จากหนังสือเรียน วิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 หรือจากใบความรู เรื่อง อัตราเร็วและความเร็ว 2. นักเรียนแตละกลุมรวมกันอภิปรายเรื่องที่ได ศึกษา จากนั้นใหนักเรียนแตละกลุมเขียนสรุป ความรูที่ไดจากการศึกษาคนควาลงในสมุด ประจําตัวนักเรียน อธิบายความรู้ 1. ครูสุมนักเรียนออกมานําเสนอผลการศึกษา หนาชั้นเรียน โดยสุมออกมาเพียง 3 กลุม ซึ่งครูเปนคนเลือกวา จะใหกลุมไหนนําเสนอ เรื่องอะไร ตามหัวขอเรื่องดังตอไปนี้ • ความเร็ว (velocity) • ความเร็วเฉลี่ย (average velocity) • วิธีการคํานวณหาความเร็วจากตัวอยางที่ 4.18 2. ขณะที่นักเรียนแตละกลุมนําเสนอ ครูอาจ เสนอแนะหรือแทรกขอมูลเพิ่มเติมในเรื่องนั้นๆ ใหนักเรียนทุกคนไดมีความเขาใจที่ถูกตอง มากยิ่งขึ้น นํ้าผึ้งเดินเร็วจากตําแหนง A B C D ใชเวลา 6 นาที ความเร็วในการเดินของนํ้าผึ้งมีคาเทาใด ในหนวยเมตรตอวินาที 1. 1 2 เมตรตอวินาที 2. 1 3 เมตรตอวินาที 3. 2 3 เมตรตอวินาที 4. 3 2 เมตรตอวินาที (วิเคราะหคําตอบ จากสมการ v = s t = 120 m 6 × 60 s = 1 3 m/s ดังนั้น ตอบขอ 2.) A 50 30 80 120 B C D นํา สอน สรุป ประเมิน T42

ตัวอย่างที่ 4.18 ก�าหนดให้การเดินทางจากบ้านไปสนามฟุตบอลมี 2 เส้นทาง ดังภาพที่ 4.56 โดยทั้ง 2 เส้นทาง ใช้เวลาเท่ากัน คือ 300 วินาที จงหาอัตราเร็วในการเดินทางด้วยรถยนต์ และความเร็วในการ เดินทางจากบ้านไปสนามฟุตบอล วิธีทํา อัตราเร็วในการเดินทางด้วยรถยนต์ = ระยะทางทั้งหมด เวลาทั้งหมด = 2,400 m300 s = 8 m/s ความเร็วในการเดินทางจากบ้านไปยังสนามฟุตบอล = การกระจัด เวลาทั้งหมด = 600 m300 s = 2 m/s ดังนั้น อัตราเร็วในการเดินทางด้วยรถยนต์มีค่าเท่ากับ 8 เมตรต่อวินาที และความเร็วในการเดินทางจากบ้าน ไปยังสนามฟุตบอลมีค่าเท่ากับ 2 เมตรต่อวินาที ในทิศทางตะวันออก Topic Question คําชี้แจง : ให้นักเรียนตอบค�าถามต่อไปนี้ 1. อัตราเร็วกับความเร็วแตกต่างกันอย่างไร 2. ครูดาวเดินทางจากโรงเรียนไปโรงพยาบาลโดยผ่านตลาด ดังภาพที่ 4.57 จงหาระยะทางและการกระจัดของครูดาว 3. เด็กหญิง A วิ่งกลับบ้านจากโรงเรียนไปทางทิศตะวันออก 50 เมตร และวิ่งวนกลับไปทางทิศตะวันตก 20 เมตร เพื่อแวะร้านไอศกรีม จากนั้นวิ่งกลับไปทางทิศตะวันออกอีก 30 เมตร เด็กหญิง A ใช้ระยะ เวลาเดินทางจากโรงเรียนถึงบ้าน 2 นาที จงหาความเร็วเฉลี่ย ในการวิ่งของเด็กหญิง A ภาพที่ 4.57 เส้นทางจากโรงเรียนไปโรงพยาบาล   ที่มา : คลังภาพ อจท. lettuce 20p lettuce 20p โรงพยาบาล 400 m 300 m ตลาด โรงเรียน lettuce 20p ภาพที่ 4.56 เส้นทางจากบ้านไปสนามฟุตบอล   ที่มา : คลังภาพ อจท. เส้นทาง A 2,400 เมตร เส้นทาง B 600 เมตร N S W E แรงและการเคลื่อนที่ 39 ขั้นสอน อธิบายความรู 3. ครูตั้งประเด็นคําถามกระตุนความคิดนักเรียน โดยใหนักเรียนแตละกลุมรวมกันอภิปราย แสดงความคิดเห็นเพื่อหาคําตอบวา “ความเร็ว กับอัตราเร็วจะมีขนาดเทากันไดหรือไม เพราะเหตุใด” (แนวตอบ เทากันได หากในหนึ่งหนวยเวลา ระยะทางกับการกระจัดมีขนาดเทากัน) ขยายความเขาใจ 1. ครูเปดโอกาสใหนักเรียนซักถามเนื้อหาเกี่ยวกับ เรื่อง การเคลื่อนที่ของวัตถุ และใหความรู เพิ่มเติมจากคําถามของนักเรียน โดยครู ใช PowerPoint เรื่อง การเคลื่อนที่ของวัตถุ ในการอธิบายเพิ่มเติม 2. นักเรียนแตละคนทําใบงาน เรื่อง อัตราเร็วและ ความเร็ว จากนั้นครูสุมนักเรียน 4 คน ออกมา เฉลยใบงานหนาชั้นเรียน โดยใหเพื่อน ในชั้นเรียนรวมกันพิจารณาวาคําตอบถูกตอง หรือไม จากนั้นครูเฉลยคําตอบที่ถูกตอง ใหนักเรียน 3. นักเรียนทํา Topic Question เรื่อง การเคลื่อนที่ ของวัตถุ จากหนังสือเรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 ลงในสมุดประจําตัวนักเรียน 4. นักเรียนแตละคนทําแบบฝกหัด เรื่อง การ เคลื่อนที่ของวัตถุ จากแบบฝกหัดวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 เกร็ดแนะครู ครูอาจอธิบายเพิ่มเติม ดังนี้ ความเรง คือ ความเร็วที่เปลี่ยนไปใน หนึ่งหนวยเวลา เปนปริมาณเวกเตอร เขียนแทนดวยสัญลักษณ a มีหนวย เปน m/s2 เมื่อวัตถุมีความเรงในชวงเวลาหนึ่ง ความเร็วจะเปลี่ยนแปลงไป โดยความเรงอาจมีคาเปนบวกหรือเปนลบก็ได มักเรียกความเรงที่เปนบวกวา ความเรง (+a) และเรียกความเรงที่เปนลบวา ความหนวง (-a) แนวตอบ Topic Question 1. ความเร็วเปนอัตราสวนระหวางการกระจัดตอเวลา เปนปริมาณ เวกเตอรที่มีทั้งขนาดและทิศทาง สวนอัตราเร็วเปนอัตราสวนระหวาง ระยะทางตอเวลา เปนปริมาณสเกลารที่มีเพียงขนาด 2. ระยะทางมีขนาด 700 เมตร และการกระจัดมีขนาด 500 เมตร 3. 0.5 เมตรตอวินาที นํา สอน สรุป ประเมิน T43

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET วัสดุอุปกรณ์ 1. ตุ๊กตาพลาสติกขนาดเล็ก 2. ปากกา 3. กรรไกร 4. หนังยาง 5. เทปใส 6. ถุงพลาสติก 7. เครื่องเจาะกระดาษ 8. เชือกหรือไหมญี่ปุ่น วิธีท�ำ 1. ใช้จานวางทาบถุงพลาสติก และใช้ปากกาขีดเส้นขอบเป็นวงกลม แล้วใช้กรรไกรตัดถุงพลาสติกตามเส้นที่ก�ากับไว้ 2. ใช้ปากกาก�าหนดจุด 4 จุด แล้วน�าเทปใสมาติดจุดที่ก�าหนด ก่อนน�าเครื่องเจาะกระดาษมาเจาะรูตรงบริเวณที่ก�ากับไว้ 3. น�าเชือกหรือไหมญี่ปุ่นมาตัดแบ่งให้มีความยาวที่พอเหมาะ จ�านวนเท่ากัน 4 เส้น 4. น�าเชือกหรือไหมญี่ปุ่นมาผูกกับรูที่เจาะทั้ง 4 รู แล้วผูกรวมกันตรงกลางร่มชูชีพ 5. น�าตุ๊กตามาผูกกับเชือกหรือไหมญี่ปุ่น และน�าไปปล่อยจากที่สูง แล้วสังเกตการเคลื่อนที่ของร่มชูชีพ ภาพที่ 4.58 ร่มชูชีพพยุงตุ๊กตา ที่มา : https://jmcrempsblog.com ภาพที่ 4.59 ใช้จานวางทาบถุงพลาสติก ที่มา : https://jmcrempsblog.com ภาพที่ 4.60 เจาะรูบริเวณที่ก�ากับไว้ ที่มา : https://jmcrempsblog.com ภาพที่ 4.61 ใช้เชือกผูกบริเวณที่เจาะรู ที่มา : https://jmcrempsblog.com ScienceActivity ร่มชูชีพพยุงตุ๊กตา F u n หลักกำรทำงวิทยำศำสตร์ ตุ๊กตาที่ตกจากที่สูงจะมีแรงโน้มถ่วงฉุดให้ตกลงมาด้วยความเร็วเพิ่มขึ้น แต่เนื่องจากร่มชูชีพที่กางออกท�าให้อากาศต้าน การเคลื่อนที่ ซึ่งมีทิศทางตรงข้ามกับแรงโน้มถ่วงและทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุ ส่งผลให้การเคลื่อนที่ของตุ๊กตาช้าลง 40 ขั้นสอน สํารวจคนหา 1. นักเรียนแบงกลุม โดยครูเตรียมสลากหมายเลข กลุม 1-5 จากนั้นใหนักเรียนแตละคนออกมา หยิบสลาก ซึ่งนักเรียนที่ไดหมายเลขเดียวกัน จะอยูกลุมเดียวกัน แตละกลุมจะมีสมาชิก ภายในกลุม 5 คน 2. ครูแจงจุดประสงคของกิจกรรม Fun Science Activity เรื่อง รมชูชีพพยุงตุกตา ใหนักเรียน ทราบ เพื่อเปนแนวทางการปฏิบัติกิจกรรมที่ ถูกตอง จากนั้นใหสมาชิกภายกลุมจัดเตรียม วัสดุอุปกรณที่ใชในการปฏิบัติกิจกรรม Fun Science Activity เรื่อง รมชูชีพพยุงตุกตา จากหนังสือเรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 3. สมาชิกภายในกลุมรวมกันปฏิบัติกิจกรรม Fun Science Activity เรื่อง รมชูชีพพยุงตุกตา ตามขั้นตอน จากหนังสือเรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 สื่อ Digital ครูใหนักเรียนศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับการประดิษฐรมชูชีพ จาก YouTube เรื่อง รมชูชีพประดิษฐ (https://www.youtube.com/watch?v=_EwlClpYMhU) เด็กชายเฟรสถีบจักรยานวนรอบเปนวงกลม ดังภาพ ถาเด็กชายเฟรสถีบจักรยานวนรอบตําแหนง A ครบ 5 รอบ ใชเวลา 3 นาที ความเร็วของการถีบจักรยานของเด็กชายเฟรสมีคา กี่เมตรตอวินาที 1. 0 เมตรตอวินาที 2. 1 เมตรตอวินาที 3. 2 เมตรตอวินาที 4. 3 เมตรตอวินาที (วิเคราะหคําตอบ การกระจัดมีคาเทากับ 0 เนื่องจากตําแหนง เริ่มตนกับตําแหนงสุดทายเปนตําแหนงเดียวกัน ความเร็วของการ ถีบจักรยานของเด็กชายเฟรสจึงมีคาเทากับ 0 ดังนั้น ตอบขอ 1.) A นํา สอน สรุป ประเมิน T44

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET Science in Real Life รถไฟฟ้าเข้ามามีบทบาทในชีวิตประจ�าวันของเรา ซึ่งช่วยให้การคมนาคมสะดวกและรวดเร็วขึ้น นอกจากนี้ รถไฟฟ้ายังช่วยลดปัญหาการจราจรติดขัด และช่วยลด ปัญหามลพิษทางอากาศได้ด้วย ในหลายประเทศจึงมี การสร้างและพัฒนาระบบของรถไฟฟ้าให้มีประสิทธิภาพ ดีขึ้น เพื่อคุณภาพชีวิตที่ดีของคนในประเทศ รถไฟแมกเลฟ (Maglev) ภาพที่ 4.62 รถไฟฟ้า BTS ใช้แรงดันไฟฟ้า ให้ล้อเคลื่อนที่ไปตามราง รถไฟ ที่มา : คลังภาพ อจท. ภาพที่ 4.63 รถไฟแมกเลฟใช้แรงยกตัวของ แม่เหล็กไฟฟ้าให้ตัวรถไฟลอยและเคลื่อนที่ ไปข้างหน้าด้วยความเร็วสูง   ที่มา : https://commons.wikimedia.org ภาพที่ 4.64 โครงสร้างของรถไฟแมกเลฟ   ที่มา : https://commons.wikimedia.org รถไฟฟ้าเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่น�าเอาแรงดันไฟฟ้ามาขับเคลื่อนยาน พาหนะให้เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง แต่เนื่องจากในปัจจุบันเทคโนโลยีทาง ระบบการขนส่งเจริญก้าวหน้าไปอย่างมากบางประเทศจึงเริ่มใช้รถไฟแมกเลฟ (magnetic levitation train) คือมีการใช้ไฟฟ้าเหนี่ยวน�าให้เกิดสนามแม่เหล็ก มายกตัวรถไฟให้ลอยอยู่บนราง โดยอาศัยหลักการของการดึงดูดกันของ แม่เหล็กต่างขั้ว และการผลักกันของแม่เหล็กขั้วเดียวกันจากชุดแผงขดลวด เล็ก ๆ ที่อยู่บริเวณรางทั้งสองข้างและใช้กระแสไฟฟ้าสลับเพื่อเปลี่ยนขั้วสนาม แม่เหล็กให้ผลักและดึงรถไฟไปข้างหน้าอยู่ตลอดเวลา S S N S S S S NN N N N N S S S S S N N N N N S N N SS S S N S S S S NN N N N N S S S S S N N N N N S N N SS แผงรางมีขั้วแม่เหล็กตรงข้ามกับ แผงที่ติดตั้งบนรถ แผงรางที่อยู่ด้านล่างจะมีขั้ว แม่เหล็กเดียวกับแผงที่ติดกับ ตัวรถ เพื่อท�าให้เกิดแรงผลักเสริม แรงและการเคลื่อนที่ 41 ขั้นสอน อธิบายความรู 1. นักเรียนแตละกลุมออกมานําเสนอผลการ ปฏิบัติกิจกรรม Fun Science Activity เรื่อง รมชูชีพพยุงตุกตา หนาชั้นเรียน ในระหวาง ที่นักเรียนนําเสนอ ครูคอยใหขอเสนอแนะ เพิ่มเติม เพื่อใหนักเรียนมีความเขาใจที่ถูกตอง 2. นักเรียนและครูรวมกันอภิปรายผลการปฏิบัติ กิจกรรม Fun Science Activity เรื่อง รมชูชีพ พยุงตุกตาวา “แรงโนมถวงดึงดูดใหตุกตา ตกจากที่สูงดวยความเร็วเพิ่มขึ้น แตเมื่อรม ชูชีพกางจะตานอากาศในทิศตรงขามกับการ เคลื่อนที่ของตุกตา ทําใหการเคลื่อนที่ของ ตุกตาชาลง” 3. นักเรียนแตละกลุมรวมกันศึกษาคนควาขอมูล เกี่ยวกับแรงแมเหล็ก จาก Science in Real Life เรื่อง รถไฟแมกเลฟ จากหนังสือเรียน วิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 จากนั้นครูอธิบาย เพิ่มเติมใหนักเรียนเขาใจวา “ในปจจุบัน เทคโนโลยีมีความกาวหนามากขึ้น จึงมีการ ประยุกตนําเอาแรงแมเหล็กไฟฟามาใชกับ รถไฟฟา ทําใหรถไฟฟาในบางประเทศเคลื่อนที่ โดยไมใชราง” ขอใดเปนแรงกระทําที่เกิดจากแทงแมเหล็ก 1. แรงดูดและแรงดึง 2. แรงดูดและแรงตาน 3. แรงดูดและแรงผลัก 4. แรงดันและแรงตาน (วิเคราะหคําตอบ แรงแมเหล็กที่เกิดจากแมเหล็กขั้วตางกัน คือ แรงดึงดูด สวนแรงแมเหล็กที่เกิดจากขั้วแมเหล็กเดียวกัน คือ แรงผลัก ดังนั้น ตอบขอ 3.) สนามแมเหล็ก www.aksorn.com/interactive3D/RK842 สื่อ Digital ศึกษาเพิ่มเติมจาก QR Code เรื่อง สนามแมเหล็ก เกร็ดแนะครู ครูอาจแนะนํานักเรียนเพิ่มเติมเกี่ยวกับตัวเหนี่ยวนํายิ่งยวดวา เปนวัสดุที่มี ประสิทธิภาพในการนํากระแสไฟฟาตรงได เนื่องจากไมมีการสูญเสียพลังงาน ความรอนที่เกิดจากการตานทาน ในปจจุบันมีการนําตัวนํายิ่งยวดมาใชในงาน หลายๆ ดาน รถไฟแมกเลฟ ในประเทศญี่ปุน ทําใหรถไฟลอยขึ้นจากราง เปนการลดแรงเสียดทาน ทําใหรถไฟวิ่งไดเร็วมาก นอกจากนี้ ในทางการแพทย มีการนําตัวนํายิ่งยวดมาใชในเครื่องมือ MRI เพื่อศึกษาสิ่งที่เกิดขึ้นภายในรางกาย มนุษย นํา สอน สรุป ประเมิน T45

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET 4 Summary แรงเปนปริมาณเวกเตอรที่มีขนาดและทิศทาง มีหนวยเปน นิวตัน (N) การหาแรงลัพธ ทําไดโดยวิธีหางตอหัว โมเมนตของแรง คือ ปริมาณที่บอกถึงความสามารถของแรงที่ ทําใหวัตถุหมุนรอบจุดหมุนหรือแกนใด ๆ โดยคาของโมเมนต หาไดจาก M = Fl เมื่อวัตถุอยูในสมดุลตอการหมุน ผลรวมของโมเมนตทวนเข็ม นาฬกาเทากับผลรวมของโมเมนตตามเข็มนาฬกา เขียนแทน ดวยสมการ ΣMทวน = ΣMตาม แรงยอยกระทําตอวัตถุไปในทิศทางเดียวกัน แรงยอยกระทําตอวัตถุในทิศทางตรงขามกัน F1 F1 Fลัพธ = F1 + F2 Fลัพธ = F1 + (-F2) F2 F2 ภาพที่ 4.67 โมเมนตของแรง ที่มา : คลังภาพ อจท. M1 จุดหมุน F1 F2 ภาพที่ 4.65 แรงเสียดทานระหวางกลองไม กับพื้น ที่มา : คลังภาพ อจท. แรงเสียดทาน แรงที่เกิดขึ้นระหวางผิวสัมผัสของวัตถุ เพื่อตานความพยายามในการเคลื่อนที่ของวัตถุ แรงเสียดทานมี 2 ประเภท คือ 1. แรงเสียดทานสถิต เกิดขึ้นในขณะที่วัตถุอยูนิ่งหรือกําลังจะเริ่มเคลื่อนที่ 2. แรงเสียดทานจลน เกิดขึ้นในขณะที่วัตถุกําลังเคลื่อนที่ fs,max = μs N fk = μkN โมเมนตของแรง ภาพที่ 4.66 แรงที่ของเหลวกระทําตอวัตถุ ที่มา : คลังภาพ อจท. แรงดันในของเหลว เมื่อวัตถุอยูในของเหลวจะมีแรงที่ของเหลวกระทําตอวัตถุในทุกทิศทางโดยแรงที่ ของเหลวกระทําตั้งฉากกับผิวของวัตถุตอหนึ่งหนวยพื้นที่ เรียกวา ความดันของ ของเหลว P = F A แรงพยุง แรงเนื่องจากของเหลวกระทําตอวัตถุที่อยูในของเหลวซึ่งมีทิศขึ้นในแนวดิ่ง ขนาดของ แรงพยุงมีคาเทากับขนาดของนํ้าหนักของของเหลวที่ถูกวัตถุแทนที่ FB = ρVg h M2 ทิศทางการเคลื่อนที่ของกลองไม F f W N ผิวสัมผัส กลอง พื้น f แรงและการเคลื่อนที่ 42 ขั้นสอน ขยายความเข้าใจ 1. นักเรียนตรวจสอบความเขาใจของตนเอง จากกรอบ Self Check เรื่อง แรงและการเคลื่อนที่ จากหนังสือเรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 โดยบันทึกลงในสมุดประจําตัวนักเรียน 2. ครูมอบหมายใหนักเรียนทํา Unit Question เรื่อง แรงและการเคลื่อนที่ จากหนังสือเรียน วิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 โดยทําลงในสมุด ประจําตัวนักเรียน 3. นักเรียนทําแบบทดสอบหลังเรียนของหนวย การเรียนรูที่ 4 แรงและการเคลื่อนที่ เพื่อเปน การวัดความรูหลังเรียนของนักเรียน 4. นักเรียนแตละคนนําความรูที่ไดจากการเรียน ของหนวยการเรียนรูที่ 4 แรงและการเคลื่อนที่ มาเขียนสรุปเปนผังมโนทัศนลงในกระดาษ A4 พรอมตกแตงใหสวยงาม ขั้นสรุป ตรวจสอบผล นักเรียนและครูรวมกันสรุปเกี่ยวกับการ เคลื่อนที่ของวัตถุ ซึ่งควรไดขอสรุปรวมกันวา “การเคลื่อนที่เปนการเปลี่ยนตําแหนงของวัตถุใน ชวงเวลาหนึ่งเทียบกับตําแหนงอางอิง โดยมีทั้ง ปริมาณสเกลารและปริมาณเวกเตอรมาเกี่ยวของ โดยปริมาณสเกลาร เปนปริมาณที่บอกขนาด เพียงอยางเดียว ตัวอยางเชน เวลา ระยะทาง สวนปริมาณเวกเตอร เปนปริมาณที่บอกทั้งขนาด และทิศทาง ตัวอยางเชน การกระจัด ความเร็ว แรง” คานเบาสมํ่าเสมอ AB มีจุดหมุน และแขวนนํ้าหนักที่ B 150 นิวตัน ดังภาพ จะตองแขวนนํ้าหนัก F ที่ A กี่นิวตันคานจึงจะสมดุล 1. 50 นิวตัน 2. 100 นิวตัน 3. 150 นิวตัน 4. 200 นิวตัน (วิเคราะหคําตอบ คานจะสมดุลก็ตอเมื่อคานอยูในสภาพสมดุล จากสมการ ΣMทวน = ΣMตาม F1 l 1 = F2 l 2 F1 × 0.3 = 150 × 0.2 F1 = 150 × 0.2 0.3 = 100 N ดังนั้น ตอบขอ 2.) 50 cm 30 cm A F B 20 cm 150 N นํา สอน สรุป ประเมิน T46

+ + +- +- - +- - + - การเคลื่อนที่ สนามของแรง • สนามโนมถวง เมื่อมีแรงโนมถวงกระทําตอวัตถุในทิศทางพุงเขาหาวัตถุที่เปนแหลงของสนามโนมถวง สงผลใหวัตถุตกจาก ที่สูงลงมาสูที่ตํ่า • สนามไฟฟา • สนามแมเหล็ก ภาพที่ 4.68 ประจุชนิดเดียวกันเกิดแรงผลัก ที่มา : คลังภาพ อจท. ภาพที่ 4.70 แมเหล็กขั้วเดียวกันจะเกิดแรงผลัก ที่มา : คลังภาพ อจท. ภาพที่ 4.71 แมเหล็กขั้วตางกันจะเกิดแรงดึงดูด ที่มา : คลังภาพ อจท. ภาพที่ 4.72 ระยะทางกับการกระจัด ที่มา : คลังภาพ อจท. ภาพที่ 4.69 ประจุตางชนิดกันเกิดแรงดึงดูด ที่มา : คลังภาพ อจท. ถูก/ผิด ทบทวนที่หัวขอ 1. แรงมีเพียงขนาด แตไมมีทิศทาง 1. 2. แรงพยุงเกิดขึ้นตรงขามกับแรงโนมถวงเสมอ 1.2 3. สนามโนมถวงมีคาลดลงตามระดับความสูงที่วัดขึ้นไปจากผิวโลก 1.5 4. ขนาดของการกระจัดเทากับระยะทางของการเคลื่อนที่เสมอ 2. 5. ขนาดของความเร็วเฉลี่ยมีคามากกวาหรือเทากับอัตราเร็วเฉลี่ยเสมอ 2.2 บันทึกลงในสมุด Self Check ใหนักเรียนตรวจสอบความเขาใจ โดยพิจารณาขอความวาถูกหรือผิด แลวบันทึกลงในสมุด หากพิจารณาวาขอความ ไมถูกตอง ใหกลับไปทบทวนเนื้อหาตามหัวขอที่กําหนดให ระยะทาง (s) เปนปริมาณสเกลารที่มีแตขนาด มีหนวยเปน เมตร โดยอัตราสวนระหวางระยะทางกับเวลา คือ อัตราเร็ว (v) มีหนวย เปน เมตรตอวินาที (m/s) การกระจัด ( s ) เปนปริมาณเวกเตอรที่มีทั้งขนาดและทิศทาง มีหนวยเปน เมตร โดยอัตราสวนระหวางการกระจัดกับเวลา คือ ความเร็ว (v ) มีหนวยเปน เมตรตอวินาที (m/s) S N N S S N S N แรงและการเคลื่อนที่ 43 ขั้นประเมิน ตรวจสอบผล 1. ครูตรวจสอบผลการทําแบบทดสอบหลังเรียน หนวยการเรียนรูที่ 4 แรงและการเคลื่อนที่ เพื่อ ตรวจสอบความเขาใจหลังเรียนของนักเรียน 2. ครูประเมินผล โดยการสังเกตพฤติกรรมการ ตอบคําถาม พฤติกรรมการทํางานรายบุคคล พฤติกรรมการทํางานกลุม และจากการ นําเสนอผลการปฏิบัติกิจกรรมหนาชั้นเรียน 3. ครูตรวจสอบความเขาใจของนักเรียนกอน เขาสูกิจกรรมการเรียนการสอน จากกรอบ Understanding Check ในสมุดประจําตัว นักเรียน 4. ครูตรวจสอบผลการทําใบงาน เรื่อง อัตราเร็ว และความเร็ว 5. ครูตรวจ Topic Question เรื่อง การเคลื่อนที่ ของวัตถุ ในสมุดประจําตัวนักเรียน 6. ครูตรวจสอบผลการตรวจสอบความเขาใจของ ตนเองจากกรอบ Self Check เรื่อง แรงและ การเคลื่อนที่ ในสมุดประจําตัวนักเรียน 7. ครูตรวจสอบแบบฝกหัด เรื่อง การเคลื่อนที่ ของวัตถุ จากแบบฝกหัดวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 8. ครูประเมินผลการปฏิบัติกิจกรรม Fun Science Activity เรื่อง รมชูชีพพยุงตุกตา 9. ครูตรวจแบบฝกหัด Unit Question เรื่อง แรง และการเคลื่อนที่ ในสมุดประจําตัวนักเรียน 10. ครูวัดและประเมินผลจากชิ้นงาน/ผลงาน ผังมโนทัศน เรื่อง แรงและการเคลื่อนที่ แนวทางการวัดและประเมินผล ครูวัดและประเมินผลความเขาใจในเนื้อหา เรื่อง แรงและการเคลื่อนที่ ไดจากการสังเกตพฤติกรรมการทํางานกลุม และชิ้นงานผังมโนทัศน เรื่อง แรงและการเคลื่อนที่ โดยศึกษาเกณฑการวัดและประเมินผลจาก แบบประเมินการสังเกตพฤติกรรมการทํางานกลุม และแบบประเมินชิ้นงาน/ ภาระงาน (รวบยอด) ที่อยูในแผนการจัดการเรียนรูหนวยการเรียนรูที่ 4 แนวตอบ Self Check 1. ผิด 2. ถูก 3. ถูก 4. ผิด 5. ถูก แบบประเมินชิ้นงาน/ภาระงาน (รวบยอด) แบบประเมินผลงานแผนผังมโนทัศน์ ค าชี้แจง : ให้ผู้สอนประเมินผลงาน/ชิ้นงานของนักเรียนตามรายการที่ก าหนด แล้วขีด ลงในช่องที่ตรงกับระดับคะแนน ล าดับที่ รายการประเมิน ระดับคุณภาพ 4 3 2 1 1 ความสอดคล้องกับจุดประสงค์ที่ก าหนด 2 ความถูกต้องของเนื้อหา 3 ความคิดสร้างสรรค์ 4 ความเป็นระเบียบ รวม ลงชื่อ ................................................... ผู้ประเมิน ............../................./................ เกณฑ์ประเมินแผนผังมโนทัศน์ ประเด็นที่ประเมิน ระดับคะแนน 4 3 2 1 1. ผลงานตรงกับ จุดประสงค์ที่ก าหนด ผลง านสอดคล้องกับ จุดประสงค์ทุกประเด็น ผลง านสอดคล้องกับ จุดประสงค์เป็นส่วนใหญ่ ผลง านสอดคล้องกับ จุดประสงค์บางประเด็น ผ ลง านไม่ ส อดคล้อง กับจุดประสงค์ 2. ผลงานมีความ ถูกต้องของเนื้อหา เนื้อหาสาระของผลงาน ถูกต้องครบถ้วน เนื้อหาสาระของผลงาน ถูกต้องเป็นส่วนใหญ่ เนื้อหาสาระของผลงาน ถูกต้องเป็นบางประเด็น เนื้อหาสาระของผลงาน ไม่ถูกต้องเป็นส่วนใหญ่ 3. ผลงานมีความคิด สร้างสรรค์ ผ ลง านแส ดงออกถึง คว า ม คิ ด ส ร้ าง ส ร ร ค์ แ ป ล ก ใ ห ม่ แ ล ะ เ ป็น ระบบ ผลงานมีแนวคิดแปลก ใหม่แต่ยังไม่เป็นระบบ ผลงานมีความน่าสนใจ แต่ยังไม่มีแนวคิดแปลก ใหม่ ผลงานไม่แสดงแนวคิด ใหม่ 4. ผลงานมีความเป็น ระเบียบ ผ ลง า น มี ค ว า ม เ ป็ น ระเบียบแสดงออกถึง ความประณีต ผลงานส่วนใหญ่มีความ เป็น ร ะ เบี ยบ แ ต่ ยังมี ข้อบกพร่องเล็กน้อย ผ ลง า น มี ค ว า ม เ ป็ น ระเบียบแต่มีข้อบกพร่อง บางส่วน ผลงานส่วนใหญ่ไม่เป็น ร ะ เ บี ย บ แ ล ะ มี ข้ อ บกพร่องมาก เกณฑ์การตัดสินคุณภาพ ช่วงคะแนน ระดับคุณภาพ 14-16 ดีมาก 11-13 ดี 8-10 พอใช้ ต่ ากว่า 7 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 ใหนักเรียนแบงกลุม กลุมละ 5-6 คน ตามความสมัครใจ รวมกันออกแบบของเลน 1 ชิ้น โดยใชความรูและหลักการทาง วิทยาศาสตร เรื่อง แรงและการเคลื่อนที่ โดยวัสดุที่นํามาใชควร มีความเหมาะสมและใชงานได จากนั้นสงตัวแทนกลุมออกมา นําเสนอชิ้นงานและอธิบายหลักการทํางานของของเลนที่สอดคลอง กับหลักการ เรื่อง แรงและการเคลื่อนที่ กิจกรรม 21st Century Skills นํา สอน สรุป ประเมิน T47

1. แรงเปนปริมาณประเภทใด 2. แรงมีผลทําใหวัตถุเปลี่ยนสภาพไปอยางไร 3. แรงลัพธคืออะไร และมีผลตอการเคลื่อนที่ของวัตถุอยางไร 4. จงเขียนแผนภาพแสดงการหาทิศทาง และคํานวณขนาดของแรงลัพธที่กําหนดให 4.1 กลองใบหนึ่งถูกผลักดวยแรง F1 = 3 N และ F2 = 4 N ในทิศทางขวา 4.2 กลองใบหนึ่งถูกดึงดวยแรง F1 = 2 N และ F2 = 4 N ในทิศทางซาย 4.3 กลองใบหนึ่งถูกดันดวยแรง F1 = 7 N ไปทางขวา และถูกดันดวยแรง F2 = 4 N ไปทางซาย 4.4 กลองใบหนึ่งถูกผลักดวยแรง F1 = 3 N และ F2 = 4 N ไปทางซายมือ และถูกผลักดวยแรง F3 = 5 N ไปทางขวามือ 4.5 กลองใบหนึ่งถูกดึงดวยแรง F1 = 2 N และ F2 = 4 N ไปทางซายมือ และถูกดึงดวยแรง F3 = 3 N และ F4 = 3 N ไปทางขวามือ 5. แรงเสียดทานคืออะไร และเกิดขึ้นไดอยางไร 6. จงยกตัวอยางแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นในชีวิตประจําวันมาอยางนอย 3 ตัวอยาง พรอมเขียนแผนภาพแสดง ทิศทางของแรงเสียดทานที่เกิดขึ้น 7. ปจจัยใดบางที่มีผลตอแรงเสียดทาน 8. แรงดันและแรงพยุงในของเหลวแตกตางกันอยางไร 9. จงยกตัวอยางเหตุการณที่เกี่ยวของกับแรงดันและแรงพยุงที่เกิดขึ้นในชีวิตประจําวัน พรอมวาดภาพและแสดง ทิศทางของแรง 10. จงเขียนทิศทางของแรงที่มากระทําตอวัตถุในภาพ A และ B พรอมอธิบายความหนาแนนของวัตถุที่มีผลตอ ลักษณะการจมและการลอยของวัตถุในของเหลว Unit Question A B ภาพที่ 4.73 วัตถุที่จมและลอยอยูในของเหลว ที่มา : คลังภาพ อจท. คําชี้แจง : ใหนักเรียนตอบคําถามตอไปนี้ 44 แนวตอบ Unit Question 1. แรงเปนปริมาณเวกเตอรที่มีทั้งขนาดและ ทิศทาง 2. ทําใหวัตถุเกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพการ เคลื่อนที่หรือรูปรางได ดังนี้ 1) ทําใหวัตถุที่อยูนิ่งเคลื่อนที่ 2) ทําใหวัตถุที่กําลังเคลื่อนที่เปลี่ยนแปลง ความเร็ว 3) ทําใหวัตถุเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ 4) ทําใหวัตถุเปลี่ยนแปลงรูปรางและขนาด 3. แรงลัพธ คือ ผลรวมของแรงที่มากระทําตอ วัตถุ ทําใหวัตถุเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกับ แรงลัพธ 4. 4.1 F1 = 3 N F2 = 4 N แรงลัพธมีขนาดเทากับ 7 นิวตัน มีทิศทางไปทางขวามือ 4.2 F1 = 2 N F2 = 4 N แรงลัพธมีขนาดเทากับ 6 นิวตัน มีทิศทางไปทางซายมือ 4.3 F2 F = 4 N 1 = 7 N แรงลัพธมีขนาดเทากับ 3 นิวตัน มีทิศทางไปทางขวามือ 4.4 F3 = 5 N F1 = 3 N F2 = 4 N แรงลัพธมีขนาดเทากับ 2 นิวตัน มีทิศทางไปทางซายมือ 4.5 F1 = 2 N F4 = 3 N F3F2 = 4 N = 3 N แรงลัพธมีขนาดเทากับ 0 นิวตัน 5. แรงเสียดทาน คือ แรงตานการเคลื่อนที่ของวัตถุ ซึ่งเกิดขึ้นระหวาง ผิวสัมผัสของวัตถุ โดยมีทิศทางตรงขามกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ 6. 1) ลอยางรถยนตกับถนน 2) ถีบจักรยาน ทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุ f 3) ใชเครื่องชั่งสปริงลากถุงทราย ทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุ ทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุ f 7. ขนาดของแรงเสียดทานจะมากหรือนอยขึ้นอยูกับขนาดของแรง ปฏิกิริยาตั้งฉากระหวางผิวสัมผัสและลักษณะผิวสัมผัส 8. วัตถุที่อยูในของเหลวจะมีแรงดันในของเหลวจะกระทําตอวัตถุ ทุกทิศทาง ซึ่งแรงดันที่กระทําตอวัตถุในของเหลวในแนวระนาบที่ระดับ เดียวกันมีขนาดเทากัน แรงลัพธในแนวระดับมีคาเทากับศูนย แตถา แรงดันที่กระทําตอวัตถุดานลางมีคามากกวาดานบน แรงลัพธในแนวดิ่ง จะมีคาไมเทากับศูนย เรียกแรงลัพธในแนวดิ่งนี้วา แรงพยุง f นํา สอน สรุป ประเมิน T48

11. เตและแอมนั่งเลนไมกระดกกัน เตมีนํ้าหนัก 600 นิวตัน นั่งบนไมกระดกหางจากจุดหมุน 2 เมตร หากแอม มีนํ้าหนัก 500 นิวตัน แอมตองนั่งหางจากจุดหมุนเทาใด จึงจะทําใหไมกระดกอยูในสภาพสมดุล 12. พิจารณาโมเมนตของแรงที่วัตถุ A B และ C กระทําตอคาน ดังภาพที่ 4.74 13. สนามโนมถวงและสนามไฟฟาแตกตางกันอยางไร 14. จินเดินไปบานเฟรส โดยออกจากบานที่จุด A แลวตองผานโรงเรียนที่จุด B หลังจากนั้นเดินไปอีกระยะหนึ่ง จึงจะถึงบานเฟรสที่จุด C จงหา 14.1 ระยะทางในการเดินทางเปนเทาใด 14.2 การกระจัดในการเดินทางเปนเทาใด 15. ชายคนหนึ่งเคลื่อนที่ดวยอัตราเร็วคงตัว ในชวงที่ 1 ไดระยะทาง 200 เมตร ในเวลา 50 วินาที เมื่อเขาสูชวง ที่ 2 จึงเปลี่ยนอัตราเร็วจากชวงที่ 1 ทําใหเคลื่อนที่ไดระยะทาง 800 เมตร ในเวลา 50 วินาที จงตอบคําถาม ตอไปนี้ 15.1 อัตราเร็วในชวงที่ 1 และ 2 เปนเทาใด 15.2 อัตราเร็วเฉลี่ยของชายคนนี้เปนเทาใด ภาพที่ 4.74 วัตถุที่กระทําตอคานสมํ่าเสมอ ที่มา : คลังภาพ อจท. 40 N 10 cm 40 cm 50 cm 80 N 80 N A B C 12.1 โมเมนตที่วัตถุ B กระทําตอคานมีคาเทาใด 12.2 โมเมนตที่วัตถุ C กระทําตอคานมีคาเทาใด 12.3 จากภาพที่ 4.74 ถาคานอยูในสภาพไมสมดุล จะตองแขวนวัตถุ A ใหมีระยะหางจากจุดหมุน ไปทางซายมือเปนระยะเทาใด จึงจะทําใหคาน อยูในสภาพสมดุล ภาพที่ 4.75 เสนทางจากบานจินไปบานเฟรส ที่มา : คลังภาพ อจท. A B C 400 m 300 m แรงและการเคลื่อนที่ 45 9. ตัวอยางเชน เรือดํานํ้าจะมีแรงดันนํ้ามากระทํา ทุกทิศทาง แตเนื่องจากมีแรงลัพธในแนวดิ่ง หรือแรงพยุงมากระทํากับเรือดํานํ้า ทําให เรือดํานํ้าสามารถลอยอยูในทะเลได 12.2 จากสมการ M = Fl M = 80 × 0.50 M = 40 N m ดังนั้น โมเมนตที่วัตถุ C กระทําตอคานมีคาเทากับ 40 นิวตัน เมตร 12.3 จากสมการ ΣMทวน = ΣMตาม F1 l 1 + F2 l 2 = F3 l 3 (40 × l1 ) + (80 × 0.40) = 80 × 0.50 40l1 + 32 = 40 40l1 = 40 - 32 l1 = 8 40 l1 = 0.20 m ดังนั้น ตองแขวนวัตถุ A หางจากจุดหมุน 0.20 เมตร หรือ 20 เซนติเมตร จึงจะทําใหคานอยูในสภาพสมดุล 13. สนามโนมถวงทําใหเกิดแรงโนมถวงกระทําตอวัตถุที่มีมวล แรงโนมถวง เปนแรงดึงดูด สวนสนามไฟฟาทําใหเกิดแรงไฟฟากระทําตอวัตถุที่มี ประจุไฟฟา แรงไฟฟามีทั้งแรงดึงดูดและแรงผลัก 14. 14.1 ระยะทางจากจุด A ไป C มีคาเทากับ 400 + 300 = 700 เมตร 14.2 การกระจัดจากจุด A ไป C มีคาเทากับ (400)2 + (300)2 = 500 เมตร 15. 15.1 อัตราเร็วในชวงที่ 1; v1 = s t = 200 50 = 4 เมตรตอวินาที อัตราเร็วในชวงที่ 2; v2 = s t = 800 50 = 16 เมตรตอวินาที 15.2 อัตราเร็วเฉลี่ย; v = Σs Σt = 200+ 800 50+ 50 = 1000 100 = 10 เมตรตอวินาที 10. วัตถุ A มีความหนาแนนเทากับความหนาแนน ของของเหลว วัตถุ B มีความหนาแนนมากกวาความ หนาแนนของของเหลว 11. จากสมการ ΣMทวน = ΣMตาม F1 l 1 = F2 l 2 600 × 2 = 500 × l2 l2 = 600 × 2 500 l2 = 2.4 m ดังนั้น แอมตองนั่งหางจากจุดหมุน 2.4 เมตร จึงจะทําใหไมกระดกอยูในสภาพสมดุล 12. 12.1 จากสมการ M = Fl M = 80 × 0.40 M = 32 N m ดังนั้น โมเมนตที่วัตถุ B กระทําตอคาน มีคาเทากับ 32 นิวตัน เมตร W B FB W A FB FB W นํา สอน สรุป ประเมิน T49

แผนการจัด การเรียนรู้ สื่อที่ใช้ จุดประสงค์ วิธีสอน ประเมิน ทักษะที่ได้ คุณลักษณะ อันพึงประสงค์ แผนฯ ที่ 1 งานและก�ำลัง 2 ชั่วโมง - แบบทดสอบ ก่อนเรียน - หนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - แบบฝึกหัด วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - ใบงาน - QR Code - บัตรภาพ - PowerPoint 1. อธิบายความหมายของงานและ ก�ำลังในทางวิทยาศาสตร์ได้(K) 2. อธิบายความสัมพันธ์ระหว่าง งานกับก�ำลังได้(K) 3. วิเคราะห์สถานการณ์เกี่ยวกับ งานและก�ำลังได้(P) 4. ค�ำนวณหาปริมาณต่างๆ ที่ เกี่ยวข้องกับงานและก�ำลังได้ (P) 5. มีความใฝ่เรียนรู้และมีความ มุ่งมั่นในการท�ำงาน (A) แบบสืบเสาะ หาความรู้ (5Es Instructional Model) - ตรวจแบบทดสอบ ก่อนเรียน - ตรวจแบบฝึกหัด - ตรวจใบงาน เรื่อง งาน - ตรวจใบงาน เรื่อง ก�ำลัง - ประเมินการน�ำเสนอ ผลงาน - สังเกตพฤติกรรม การท�ำงานรายบุคคล - สังเกตพฤติกรรม การท�ำงานกลุ่ม - สังเกตความมีวินัย ใฝ่เรียนรู้และมุ่งมั่น ในการท�ำงาน - ทักษะการสังเกต - ทักษะการค�ำนวณ - ทักษะการท�ำงาน ร่วมกัน - ทักษะการน�ำ ความรู้ไปใช้ - ทักษะการเชื่อมโยง - มีวินัย - ใฝ่เรียนรู้ - มุ่งมั่นใน การท�ำงาน แผนฯ ที่ 2 เครื่องกล อย่างง่าย 3 ชั่วโมง - หนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - แบบฝึกหัด วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - ใบงาน - บัตรภาพ - PowerPoint 1. อธิบายหลักการท�ำงานของ เครื่องกลอย่างง่ายได้(K) 2. บอกประโยชน์ของเครื่องกล อย่างง่ายและประยุกต์ใช้ใน ชีวิตประจ�ำวันได้(P) 3. วิเคราะห์หลักการท�ำงานของ เครื่องกลอย่างง่ายจากข้อมูล ที่รวบรวมได้(P) 4. ตระหนัักถึึงประโยชน์์และนำำ หลัักการของเครื่่องกลอรื่่ย่่างง่่าย มาประยุุกต์์ใช้้ในชีีวิิตประจำำวั ัน ได้้(A แบบสืบเสาะ หาความรู้ (5Es Instructional Model) - ตรวจแบบฝึกหัด - ตรวจ Topic Question - ตรวจใบงาน เรื่อง เครื่องกลอย่างง่าย - ประเมินการน�ำเสนอ ผลงาน - สังเกตพฤติกรรม การท�ำงานรายบุคคล - สังเกตพฤติกรรม การท�ำงานกลุ่ม - สังเกตความมีวินัย ใฝ่เรียนรู้และมุ่งมั่น ในการท�ำงาน - ทักษะการสังเกต - ทักษะการระบุ - ทักษะการค�ำนวณ - ทักษะการท�ำงาน ร่วมกัน - ทักษะการน�ำ ความรู้ไปใช้ - มีวินัย - ใฝ่เรียนรู้ - มุ่งมั่นใน การท�ำงาน แผนฯ ที่ 3 พลังงาน 3 ชั่วโมง - หนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - แบบฝึกหัด วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - อุปกรณ์การ ทดลอง - บัตรภาพ - PowerPoint 1. อธิบายความหมายของ พลังงานจลน์และพลังงานศักย์ โน้มถ่วงได้(K) 2. อธิบายปัจจัยที่มีผลต่อพลังงาน จลน์และพลังงานศักย์โน้มถ่วง ได้(K) 3. เปรียบเทียบพลังงานสะสม ในวัตถุที่มีมวลและความสูง แตกต่างกันได้(P) 4. ปฏิบัติกิจกรรมปัจจัยที่มีผลต่อ พลังงานจลน์และพลังงานศักย์ โน้มถ่วงได้อย่างถูกต้อง (P) 5. มีความสนใจใฝ ่รู้หรืออยากรู้ อยากเห็น และท�ำงานร่วมกับ ผู้อื่นได้อย่างสร้างสรรค์(A) แบบสืบเสาะ หาความรู้ (5Es Instructional Model) - ตรวจแบบฝึกหัด - ประเมินการปฏิบัติ กิจกรรมปัจจัยที่มีผล ต่อพลังงานจลน์และ พลังงานศักย์โน้มถ่วง - ประเมินการน�ำเสนอ ผลงาน - สังเกตพฤติกรรม การท�ำงานรายบุคคล - สังเกตพฤติกรรม การท�ำงานกลุ่ม - สังเกตความมีวินัย ใฝ่เรียนรู้และมุ่งมั่น ในการท�ำงาน - ทักษะการสังเกต - ทักษะการระบุ - ทักษะการทดลอง - ทักษะการ ตั้งสมมติฐาน - ทักษะการท�ำงาน ร่วมกัน - ทักษะการน�ำ ความรู้ไปใช้ - มีวินัย - ใฝ่เรียนรู้ - มุ่งมั่นใน การท�ำงาน Chapter Overview T50

แผนการจัด การเรียนรู้ สื่อที่ใช้ จุดประสงค์ วิธีสอน ประเมิน ทักษะที่ได้ คุณลักษณะ อันพึงประสงค์ แผนฯ ที่ 4 การอนุรักษ์ พลังงาน 3 ชั่วโมง - แบบทดสอบ หลังเรียน - หนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - แบบฝึกหัด วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - QR Code - อุปกรณ์การ ทดลอง - บัตรภาพ - PowerPoint 1. อธิบายการเปลี่ยนพลังงาน ระหว่างพลังงานศักย์โน้มถ่วง และพลังงานจลน์ของวัตถุได้ (K) 2. อธิบายการเปลี่ยนและการ ถ ่ายโอนพลังงานโดยใช้กฎ การอนุรักษ์พลังงานได้(K) 3. วิเคราะห์สถานการณ์ การเปลี่ยนและการถ่ายโอน พลังงานโดยใช้กฎการ อนุรักษ์พลังงานได้(P) 4. มีความสนใจใฝ่รู้หรืออยากรู้ อยากเห็นและท�ำงานร่วมกัน กับผู้อื่นอย่างสร้างสรรค์(A) แบบสืบเสาะ หาความรู้ (5Es Instructional Model) - ตรวจแบบทดสอบ หลังเรียน - ตรวจแบบฝึกหัด - ตรวจ Topic Question - ตรวจ Unit Question - ประเมินการน�ำเสนอ ผลงาน - ตรวจและประเมินชิ้นงาน/ ผลงาน สิ่งประดิษฐ์ด้าน พลังงาน - สังเกตพฤติกรรม การท�ำงานรายบุคคล - สังเกตพฤติกรรม การท�ำงานกลุ่ม - สังเกตความมีวินัย ใฝ่เรียนรู้และมุ่งมั่น ในการท�ำงาน - ทักษะการสังเกต - ทักษะการสื่อสาร - ทักษะการท�ำงาน ร่วมกัน - ทักษะการเชื่อมโยง - ทักษะการน�ำ ความรู้ไปใช้ - ทักษะการรวบรวม ข้อมูล - มีวินัย - ใฝ่เรียนรู้ - มุ่งมั่นใน การท�ำงาน T51

งานและกําลัง งาน คือ ผลคูณของแรงกับระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ตามแนว แรงหรือการกระจัดตามแนวแรง สามารถค�านวณได้จากสมการ W = Fs กําลัง คือ ปริมาณที่ใช้บอกความสามารถในการท�างานได้ต่อ หนึ่งหน่วยเวลา สามารถค�านวณได้จากสมการ P = W t เครื่องกลอยางงาย เปนเครื่องกลที่ช่วยในการผ่อนแรงหรือ อ�านวยความสะดวกในการท�างาน มี 6 ประเภท ดังนี้ 1. คาน หลักการท�างานของคาน งานที่ให้กับคาน = งานที่คานกระท�าต่อวัตถุ Es = Wh Es = mgh รอกเดี่ยวเคลื่อนที่ หลักการท�างานของรอกเดี่ยวเคลื่อนที่ งานที่ให้กับรอก = งานที่ได้จากรอก Es = mgh E = mg 2 2. รอก รอกเดี่ยวตายตัว หลักการท�างานของรอกเดี่ยวตายตัว งานที่ให้กับรอก = งานที่ได้จากรอก Es = mgh E = mg Chapter Concept Overview 3. ลิ่ม 4. พื้นเอียง s F ทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุ หลักการท�างานของลิ่ม งานที่ให้กับลิ่ม = งานที่ได้จากลิ่ม EH = WL E L W H W หลักการท�างานของพื้นเอียง งานที่ให้กับพื้นเอียง = งานที่ได้จากพื้นเอียง EL = Wh EL = mgh E W m h L จุดหมุน แรงพยายาม (E) ระยะที่ คานยกวัตถุ (h) แรงต้านทาน (W) ระยะที่ m กดคาน (s) E h = s s E s m h = W s 2 T52

พลังงานกล พลังงานกลแบงเปน 2 ประเภท คือ พลังงานจลนและพลังงานศักย 1. พลังงานจลน (Ek ) เปนพลังงานที่สะสมอยูในวัตถุที่เคลื่อนที่ ปจจัยที่มีผลตอพลังงานจลน คือ • มวล ถาวัตถุมีอัตราเร็วเทากัน วัตถุที่มีมวลมากกวาจะมีพลังงานจลนมากกวา • อัตราเร็วของวัตถุ ถาวัตถุมีมวลเทากัน วัตถุที่มีอัตราเร็วสูงกวาจะมีพลังงานจลนมากกวา 2. พลังงานศักย (E p ) เปนพลังงานที่สะสมอยูในวัตถุ แบงออกเปน 2 ประเภท คือ พลังงานศักยโนมถวงและพลังงานศักยยืดหยุน • พลังงานศักยโนมถวง เปนพลังงานที่สะสมอยูในวัตถุที่เกี่ยวของกับตําแหนงของวัตถุ เมื่อเทียบกับตําแหนงอางอิงในสนามโนมถวง โดยปจจัยที่มีผลตอพลังงานศักยโนมถวง คือ - มวล ถามวลของวัตถุเทากัน วัตถุที่อยูสูงกวาจะมีพลังงานศักยโนมถวงมากกวา - ตําแหนงของวัตถุที่ตําแหนงความสูงเทากัน วัตถุที่มีมวลมากกวาจะมีพลังงานศักยโนมถวงมากกวา กฎการอนุรักษพลังงาน • พลังงานไมสามารถทําใหสูญหายหรือทําลายได แตจะเกิดการเปลี่ยนรูปพลังงานจากรูปหนึ่งไปเปนอีกรูปหนึ่งได • พลังงานสามารถถายโอนได ตัวอยางเชน การถายโอนความรอนระหวางสสาร เกิดขึ้นได 3 รูปแบบ ดังนี้ หลักการทํางานของสกรู งานที่ใหกับสกรู = งานที่ไดจากสกรู E × 2πR = Wh E × 2πR = mgh หลักการทํางานของลอและเพลา งานที่ใหกับลอ = งานที่ไดจากเพลา ER = Wr ER = mgr 1. การนําความรอน เปนการถายโอนความรอนผานตัวกลาง ที่เปนของแข็ง 2. การพาความรอน เปนการถายโอนความรอนผานตัวกลาง ที่เปนของเหลวหรือแกส 3. การแผรังสีความรอน เปนการถายโอนความรอน โดย ไมจําเปนตองอาศัยตัวกลาง การถายโอนพลังงานเสียง เสียงเกิดจากการสั่นของวัตถุที่เปนแหลงกําเนิดเสียง พลังงาน การสั่นของแหลงกําเนิดจะถูกถายโอนใหแกโมเลกุลของตัวกลาง คือ อากาศที่อยูติดกับแหลงกําเนิด และพลังงานจะถูกสงตอกันไปเรื่อย ๆ จนถึงหูผูฟง หน่วยการเรียนรู้ที่ 5 5. สกรู 6. ลอและเพลา R r W W E E m m E h m R E มองจากดานบน Epมีคาสูงสุด, Ekมีคาเทากับศูนย Epมีคาลดลง, Ekมีคาเพิ่มขึ้น Epมีคาเทากับศูนย, Ekมีคาสูงสุด โมเลกุลของอากาศ 1 การนําความรอน (conduction) 2 การพาความรอน (convection) 3 การแผรังสีความรอน (radiation) T53

5 หนวยการเรียนรูที่ งานและพลังงาน §Ò¹áÅоÅѧ§Ò¹ มีความเกี่ยวข้องกับ กิจวัตรประจ�าวัน ของเราอย่างไร เครื่องกลอย่างง่าย เครื่องกลที่ชวยผอนแรงและชวย อํานวยความสะดวกในการทํางาน เชน ลิ่ม รอก คาน ตัวชี้วัด ว 2.3 ม.2/1 วิเครำะห์สถำนกำรณ์และค�ำนวณเกี่ยวกับงำนและก�ำลังที่เกิดจำกแรงที่กระท�ำต่อวัตถุ โดยใช้สมกำร W = Fs และ P = W t จำกข้อมูลที่รวบรวมได้ ว 2.3 ม.2/2 วิเครำะห์หลักกำรท�ำงำนของเครื่องกลอย่ำงง่ำยจำกข้อมูลที่รวบรวมได้ ว 2.3 ม.2/3 ตระหนักถึงประโยชน์ของควำมรู้ของเครื่องกลอย่ำงง่ำย โดยบอกประโยชน์และกำรประยุกต์ใช้ในชีวิตประจ�ำวัน ว 2.3 ม.2/4 ออกแบบและทดลองด้วยวิธีที่เหมำะสมในกำรอธิบำยปัจจัยที่มีผลต่อพลังงำนจลน์และพลังงำนศักย์โน้มถ่วง ว 2.3 ม.2/5 แปลควำมหมำยข้อมูลและอธิบำยกำรเปลี่ยนพลังงำนระหว ่ำงพลังงำนศักย์โน้มถ ่วงและพลังงำนจลน์ของวัตถุ โดยพลังงำนกลของวัตถุมีค่ำคงตัวจำกข้อมูลที่รวบรวมได้ ว 2.3 ม.2/6 วิเครำะห์สถำนกำรณ์และอธิบำยกำรเปลี่ยนและกำรถ่ำยโอนพลังงำนโดยใช้กฎกำรอนุรักษ์พลังงำน งาน แรงที่ทําใหวัตถุเคลื่อนที่ ในทิศทางเดียวกับแรง ที่มากระทํา ถือวาแรงนั้น ทําใหเกิดงาน เกร็ดแนะครู ก ่อนเข้าสู ่การเรียนการสอน เรื่อง งานและพลังงาน ครูให้นักเรียน ร่วมกันยกตัวอย่าง ค�าว่า “งาน” ตามความเข้าใจของนักเรียน ก่อนที่ครูจะอธิบาย ความหมายของงานในทางฟสิกส์ว ่า งาน คือ ผลของแรงที่กระท�าต ่อวัตถุ แล้วท�าให้วัตถุเคลื่อนที่ไปตามแนวแรงที่มากระท�า จึงจะถือว่าแรงนั้นท�าให้ เกิดงาน ตัวอย่างงานในทางฟสิกส์ที่เกิดขึ้นในชีวิตประจ�าวัน เช่น ออกแรงผลัก รถยนต์ให้เคลื่อนที่ไปข้างหน้า ออกแรงกระโดดลอยขึ้นไปที่สูง นอกจากนี้ แรง ที่กระท�าอาจเกิดจากสิ่งไม่มีชีวิต เช่น การท�างานของเครื่องจักรและเครื่องมือ บางชนิด ขั้นนํา กระตุ้นความสนใจ 1. ครูให้นักเรียนท�าแบบทดสอบก ่อนเรียน หน่วยการเรียนรู้ที่ 5 งานและพลังงาน เพื่อ วัดความรู้เดิมของนักเรียนก่อนเข้าสู่กิจกรรม 2. ครูถามค�าถามกระตุ้นความสนใจของนักเรียน โดยใช้ค�าถาม Big Question จากหนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 และร่วมกันอภิปราย แสดงความคิดเห็นอย ่างอิสระโดยไม ่มีการ เฉลยว่าถูกหรือผิด แนวตอบ Big Question การทํากิจกรรมตางๆ ในชีวิตประจําวันบาง กิจกรรมจะกอใหเกิดงานในทางฟสิกส กลาวคือ เมื่อออกแรงกระทํากับวัตถุใหเคลื่อนที่ไปตามแนว แรง สวนพลังงานเปนสิ่งที่ไมสามารถมองเห็นหรือ จับตองได แตสามารถรับรูได เชน พลังงานความ รอนจากดวงอาทิตย พลังงานไฟฟาทําใหหลอดไฟ สวาง พลังงานลมชวยในการแลนเรือสําเภา น�ำ น�ำ สอน สรุป ประเมิน T54

ถูก/ผิด 1 งานและก�าลัง ในชีวิตประจ�ำวันของเรำมีกิจกรรมที่จะมีแรงเข้ำมำเกี่ยวข้อง โดยอำจต้องใช้แรงหรือพลังงำนในกำรท�ำกิจกรรม เช่น กำรยกของ กำรล้ำงรถ โดยทั่วไปกำรท�ำกิจกรรมต่ำง ๆ จะถือว่ำเป็นกำรท�ำงำน ทั้งสิ้น แต่ในทำงฟิสิกส์จะนิยำมกำรท�ำงำนแตกต่ำงออกไป โดยจะ พิจำรณำจำกแรงที่กระท�ำต่อวัตถุและทิศทำงกำรเคลื่อนที่ของวัตถุด้วย Prior Knowledge แรงชนิดใดบ้างที่ส่งผลให้ วัตถุเคลื่อนที่ไปตามแนว แรงที่มากระท�า ภาพที่ 5.1 แรงคงตัว F กระท�ำต่อวัตถุท�ำให้วัตถุเคลื่อนที่ได้ขนำดของกำรกระจัด s ตำมแนวแรง ที่มา : คลังภาพ อจท. พิจารณาข้อความตามความเข้าใจของนักเรียนว่าถูกหรือผิด แล้วบันทึกลงในสมุดบันทึก 1.1 งาน งาน (work) ในทำงฟิสิกส์คือ ผลคูณของแรงกับระยะทำงที่วัตถุเคลื่อนที่ตำมแนวแรงหรือกำรกระจัด ตำมแนวแรง งำนจะมีค่ำมำกหรือน้อยขึ้นอยู่กับขนำดของแรงและขนำดของกำรกระจัดในแนวเดียวกับแรง ซึ่งงำน เป็นปริมำณทำงกำยภำพที่มีเพียงขนำดไม่มีทิศทำง งำนจึงเป็นปริมำณสเกลำร์ UnderstandingCheck 1. วัตถุที่อยู่นิ่งจะไม่เกิดงำน แต่วัตถุที่เคลื่อนที่ในทิศทำงเดียวกับแรงที่มำกระท�ำจะเกิดงำน 2. ก�ำลังเกี่ยวข้องกับแรงและกำรเปลี่ยนแปลงรูปร่ำงของวัตถุ 3. แรงม้ำเป็นหน่วยที่เปรียบเทียบกำรท�ำงำนของเครื่องยนต์กับกำรท�ำงำนของม้ำ 4. เครื่องกลเป็นอุปกรณ์ที่ช่วยผ่อนแรง 5. รอกเป็นหนึ่งในเครื่องกลอย่ำงง่ำย บั น ทึ ก ลง ใ น ส มุ ด จำกภำพที่ 5.1 งำนที่เกิดขึ้นมีค่ำเท่ำกับผลคูณของขนำดของแรงคงตัว F กับขนำดของกำรกระจัด s ตำม แนวแรง สำมำรถแสดงควำมสัมพันธ์ ดังนี้ W คือ งำน มีหน่วยเป็น นิวตัน เมตร (N m) หรือ จูล (J) F คือ ขนำดของแรงที่กระท�ำต่อวัตถุ มีหน่วยเป็น นิวตัน (N) s คือ ขนำดของกำรกระจัดตำมแนวแรง มีหน่วยเป็น เมตร (m) W = Fs s F ทิศทำงกำรเคลื่อนที่ของวัตถุ งานและพลังงาน 47 ขั้นนํา กระตุ้นความสนใจ 3. นักเรียนตรวจสอบความเข้าใจของตนเองก่อน เข้าสู ่กิจกรรมการเรียนการสอน จากกรอบ Understanding Check ในหนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 โดยบันทึกลงในสมุด ประจ�าตัวนักเรียน 4. ครูถามค�าถาม Prior Knowledge จากหนังสือ เรียนวิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 เพื่อเป็นการ น�าเข้าสู่บทเรียน ขั้นสอน สํารวจค้นหา 1. ครูน�าบัตรภาพกิจกรรมต่างๆ เช่น นักกีฬา ยกน�้าหนัก คนเข็นรถยนต์ เด็กผู้หญิง นั่งเล่นคอมพิวเตอร์ มาให้นักเรียนดู จากนั้น ครูตั้งประเด็นค�าถามกระตุ้นความคิดนักเรียน ว่า “กิจกรรมใดบ้างที่เกิดงานในทางฟสิกส์” (แนวตอบ กิจกรรมที่เกิดงานในทางฟสิกส คือ คนเข็นรถยนตและเด็กผูหญิงนั่งเลน คอมพิวเตอร) 2. นักเรียนจับคู ่กับเพื่อนในชั้นเรียน จากนั้น ร่วมกันศึกษาค้นคว้าข้อมูลเกี่ยวกับเรื่อง งาน เพื่อหาค�านิยามค�าว่า งาน ในทางวิทยาศาสตร์ จากหนังสือเรียนวิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 3. นักเรียนแต่ละคู่ร่วมกันอภิปรายเรื่องที่ได้ศึกษา จากนั้นให้นักเรียนแต่ละคนเขียนสรุปความรู้ ที่ได้จากการศึกษาค้นคว้าลงในสมุดประจ�าตัว นักเรียน แนวตอบ Prior Knowledge แรงโนมถวง แรงดึง แรงผลัก แนวตอบ Understanding Check 1. ถูก 2. ผิด 3. ถูก 4. ถูก 5. ถูก ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET งานสามารถหาไดจากความสัมพันธในขอใด 1. มวล × ระยะทาง 2. แรง × ระยะทางตามแนวแรง 3. มวล × ระยะทางตามแนวแรง 4. แรง × ระยะทางตามแนวแรงที่มุมใดๆ (วิเคราะหคําตอบ งานคํานวณไดจากผลคูณระหวางแรงกับ ระยะทางตามแนวแรง ดังนั้น ตอบขอ 2.) นักเรียนควรรู 1 จูล เป็นหน่วยที่ใช้บอกปริมาณงานที่ท�า หรือพลังงานที่ต้องการออกแรง ขนาด 1 นิวตัน เป็นระยะทาง 1 เมตร หรืออาจเรียกปริมาณงานอีกอย่างหนึ่ง ว่า นิวตัน เมตร เขียนแทนสัญลักษณ์เป็น N·.m หรือ N m จูล 1 น�ำ น�ำ สอน สรุป ประเมิน T55

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET จากภาพที่ 5.2 (ก) จะเห็นวา นักกีฬายกนํ้าหนักออกแรงแบกตุมนํ้าหนัก ไวบริเวณบา โดยตุมนํ้าหนักไมมีการเคลื่อนที่ จึงถือวาไมเกิดงานในทาง ฟสิกส สวนภาพที่ 5.2 (ข) จะเห็นวา นักกีฬายกนํ้าหนักออกแรงกระทําตอ ตุมนํ้าหนักมากขึ้น ทําใหตุมนํ้าหนักเคลื่อนที่ขึ้นไปเหนือศีรษะในทิศทางเดียว กับแรงที่มากระทํา จึงถือวาเกิดงานในทางฟสิกส ตัวอย่างที่ 5.2 เด็กหญิงแพรออกแรงขนาด 200 นิวตัน ถือกระเปานักเรียนเดินไปโรงเรียนไดขนาดของการกระจัด 200 เมตร จงหางานในการถือกระเปาของเด็กหญิงแพร วิธีทํา จากสมการ W = Fs W = 200 N × 0 m W = 0 ดังนั้น เนื่องจากแรงที่เด็กหญิงแพรกระทําตอกระเปามีทิศตั้งฉากกับ ทิศทางการเคลื่อนที่ของกระเปา งานที่เกิดขึ้นจึงเปนศูนย ซึ่ง ถือวาไมเกิดงานในทางฟสิกส ภาพที่ 5.3 แรงที่เด็กหญิงแพรใชในการถือกระเปา ที่มา : คลังภาพ อจท. F ภาพที่ 5.2 การยกนํ้าหนักทําใหเกิดงานในเชิงฟสิกส ที่มา : คลังภาพ อจท. ไมเกิดงาน เกิดงาน (ก) (ข) ตัวอย่างที่ 5.1 ชายคนหนึ่งออกแรงขนาด 300 นิวตัน ผลักโตะใหเคลื่อนที่ไปยังมุมหองไดขนาดของการกระจัด 20 เมตร จงหางานที่เกิดขึ้นจากการออกแรงกระทําของชายคนนี้ วิธีทํา จากสมการ W = Fs W = 300 N × 20 m W = 6,000 N m หรือ 6,000 J ดังนั้น งานที่เกิดจากการออกแรงกระทําของชายคนนี้เทากับ 6,000 จูล ทิศทางการเคลื่อนที่ 48 กิจกรรมในชีวิต ประจําวันใดบ้าง ที่เกิดงานในทางฟิสิกส์ ขั้นสอน อธิบายความรู้ 1. นักเรียนแต ่ละกลุ ่มออกมาน�าเสนอผลการ ศึกษาหน้าชั้นเรียน ในระหว ่างที่นักเรียน น�าเสนอ ครูคอยให้ข้อเสนอแนะเพิ่มเติม เพื่อให้นักเรียนมีความเข้าใจที่ถูกต้อง 2. ครูตั้งประเด็นค�าถามกระตุ้นความคิดนักเรียน โดยให้นักเรียนแต่ละคนร่วมกันอภิปรายแสดง ความคิดเห็นเพื่อหาค�าตอบ ดังนี้ • งานในความหมายทั่วไปในชีวิตประจําวัน ตางกับงานในทางวิทยาศาสตรอยางไร (แนวตอบ งานในความหมายทั่วไป หมายถึง การประกอบอาชีพ ซึ่งแตกตางไปจากความ หมายของงานในทางวิทยาศาสตร หมายถึง ผลของแรงและระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ ในแนวเดียวกับแรง ดังนั้น งานจึงเปนปริมาณ สเกลาร) • จากนิยาม นักเรียนสามารถคํานวณปริมาณ งานไดอยางไร (แนวตอบ ผลคูณระหวางแรงกับระยะทางที่ วัตถุเคลื่อนที่ตามแนวแรง) เกร็ดแนะครู ครูอาจแนะน�านักเรียนเพิ่มเติมว ่า ทิศทางของแรงที่กระท�าต ่อวัตถุ ไม่จ�าเป็นต้องเป็นทิศทางเดียวกับวัตถุเคลื่อนที่ เช่น ดึงเชือกท�ามุมกับกล่องไม้ เพื่อลากกล่องไม้ไปข้างหน้า ทิศทางของแรงในลักษณะนี้จะไม่ท�าให้เกิดงาน ในเชิงฟสิกส์ เมื่อพิจารณาแรงที่กระท�าต่อกล่องไม้ในแนวระนาบซึ่งมีทิศทาง เดียวกับระยะที่วัตถุเคลื่อนที่ แรงในลักษณะนี้จะท�าให้เกิดงานในเชิงฟสิกส์ ขอใดเปนการกระทําที่ไมเกิดงานในทางฟสิกส 1. พายเรือทวนน�้า 2. เข็นครกขึ้นภูเขา 3. ถือของหนักขึ้นบันได 4. แบกของเดินไปในแนวราบ (วิเคราะหคําตอบ การแบกของเดินไปในแนวราบเปนการออกแรง กระทําตอวัตถุ แลววัตถุไมเคลื่อนที่ไปตามแนวแรง ดังนั้น ตอบขอ 4.) น�ำ สอน สรุป ประเมิน T56

นอกจำกจะหำงำนที่เกิดขึ้นในแนวระดับได้แล้ว ยังสำมำรถหำงำนที่ เกิดขึ้นในแนวดิ่งได้อีกด้วย เนื่องจำกกำรเคลื่อนที่ของวัตถุลงในแนวดิ่งหรือ กำรตกแบบอิสระจะมีแรงโน้มถ่วงของโลกมำกระท�ำต่อวัตถุที่มีมวล ท�ำให้ เกิดเป็นงำนเนื่องจำกแรงโน้มถ่วงของโลก งำนที่เกิดขึ้นในกรณีนี้จึงเท่ำกับ ผลคูณระหว่ำงแรงเนื่องจำกแรงโน้มถ่วงของโลกที่กระท�ำต่อวัตถุกับควำมสูง ที่วัตถุเคลื่อนที่ลงมำในแนวดิ่งเมื่อวัดจำกต�ำแหน่งอ้ำงอิง สำมำรถค�ำนวณได้ จำกสมกำร ตัวอยางที่ 5.3 ลูกมะพร้ำว 2 ลูก มีมวลลูกละ 2 และ 3 กิโลกรัม ตำมล�ำดับ ตกแบบอิสระลงมำจำกต้น ที่ระดับควำมสูงเดียวกันซึ่งสูงจำกพื้น 15 เมตร อยำกทรำบว่ำงำนเนื่องจำกแรงโน้มถ่วงที่เกิดขึ้น มีขนำดเท่ำกับกี่จูล (ก�ำหนดให้ g = 10 m/s 2 ) วิธีท�า จำกสมกำร W = mgh มะพร้ำวลูกที่ 1; W = 2 kg × 10 m/s 2 × 15 m W = 300 J มะพร้ำวลูกที่ 2; W = 3 kg × 10 m/s 2 × 15 m W = 450 J ดังนั้น งำนเนื่องจำกแรงโน้มถ่วงที่เกิดขึ้นกับมะพร้ำวลูกที่ 1 และ 2 เท่ำกับ 300 และ 450 จูล ตำมล�ำดับ ตัวอยางที่ 5.4 จงหำงำนที่เกิดขึ้นกับวัตถุที่มีมวล 5 กิโลกรัม เท่ำกันสองชิ้น ซึ่งตกลงแบบอิสระมำจำกที่สูง เมื่อวัดจำกพื้น 5 เมตร และ 10 เมตร ตำมล�ำดับ (ก�ำหนดให้ g = 10 m/s 2 ) วิธีท�า จำกสมกำร W = mgh วัตถุชิ้นที่ 1; W = 5 kg × 10 m/s 2 × 5 m W = 250 J วัตถุชิ้นที่ 2; W = 5 kg × 10 m/s 2 × 10 m W = 500 J ดังนั้น งำนที่เกิดขึ้นกับวัตถุมวล 5 กิโลกรัม ทั้งสองชิ้นที่ตกลงมำจำกที่สูง 5 และ 10 เมตร เท่ำกับ 250 และ 500 จูล ตำมล�ำดับ ภาพที่ 5.4 กำรตกแบบอิสระของวัตถุ ที่มา : คลังภาพ อจท.  ทิศทำงกำรเคลื่อนที่ ของวัตถุ ต�ำแหน่งอ้ำงอิง mg W คือ งำนเนื่องจำกแรงโน้มถ่วง มีหน่วยเป็น นิวตัน เมตร (N m) หรือ จูล (J) m คือ มวลของวัตถุ มีหน่วยเป็น กิโลกรัม (kg) g คือ ควำมเร่งเนื่องจำกแรงโน้มถ่วง มีหน่วยเป็น เมตรต่อวินำที2 (m/s2 ) h คือ ควำมสูงที่วัดจำกต�ำแหน่งอ้ำงอิง มีหน่วยเป็น เมตร (m) W = mgh h งานและพลังงาน 49 เด็กชายคนหนึ่งออกแรง 100 นิวตัน ผลักวัตถุใหเคลื่อนที่ได ระยะทาง ดังภาพ งานที่เด็กชายคนนี้ทําไดเทากับกี่นิวตัน เมตร 1. 50 นิวตัน เมตร 2. 300 นิวตัน เมตร 3. 350 นิวตัน เมตร 4. 400 นิวตัน เมตร (วิเคราะหคําตอบ จากสมการ W = Fs W = 100 × 3 W = 300 N m งานที่เด็กชายคนนี้ทําไดเทากับ 300 นิวตัน เมตร ดังนั้น ตอบขอ 2.) ขั้นสอน อธิบายความรู้ 3. นักเรียนศึกษาตัวอย่างการค�านวณโจทย์ปญหา จากตัวอย ่างที่ 5.1-5.4 จากหนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 4. นักเรียนท�าใบงาน เรื่อง งาน จากนั้นครูสุ่ม เลขที่นักเรียน 4 คน ออกมาเขียนค�าตอบของ ตนเองหน้าชั้นเรียน โดยให้เพื่อนในชั้นเรียน ร ่วมกันพิจารณาว ่าค�าตอบถูกต้องหรือไม ่ จากนั้นครูเฉลยค�าตอบที่ถูกต้องให้นักเรียน เกร็ดแนะครู ครูอาจแนะน�านักเรียนเกี่ยวกับการตกแบบอิสระว ่า เป็นการเคลื่อนที่ ในแนวดิ่งภายใต้ความโน้มถ่วงของโลก หรือเป็นการเคลื่อนที่อย่างอิสระของวัตถุ โดยมีความเร ่งคงที่ ซึ่งเท ่ากับความเร ่ง เนื่องจากแรงโน้มถ ่วงของโลก (g) มีทิศทางพุ่งลงสู่จุดศูนย์กลางของโลก มีค่าประมาณ 9.8 หรือ 10 เมตรต่อวินาที2 วัตถุ วัตถุ F = 100 N 3 m ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET น�ำ สอน สรุป ประเมิน T57

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET 1.2 กําลัง กําลัง (power) เปนปริมาณที่ใชบอกอัตราการทํางานหรืองานที่ทําไดในหนึ่งหนวยเวลา กําลังเปนปริมาณ สเกลารเชนเดียวกับงาน โดยปริมาณที่เกี่ยวของกับกําลังประกอบดวย งาน และเวลา หากพิจารณาการทํางานของคน 2 คน นาย ก ทํางานได 100 จูล ในขณะที่นาย ข ทํางานได 500 จูล จะไมสามารถบอกไดวาระหวางนาย ก หรือนาย ข ใครมีความสามารถในการทํางานไดมากกวากันหรือใครทํางาน ไดอยางมีประสิทธิภาพดีกวากัน เนื่องจากไมทราบวาทั้งสองคนใชเวลาในการทํางานเทาไร แตถาพิจารณางานที่ นาย ก และนาย ข ทําในเวลาที่เทากันจะสามารถบอกไดวาใครสามารถทํางานไดมากกวากัน กลาวคือ สามารถ บอกไดวาใครมีกําลังในการทํางานมากกวากัน โดยสามารถคํานวณหากําลังเฉลี่ยได จากสมการ ตัวอย่างที่ 5.5 เด็กชายคนหนึ่งออกแรงขนาด 450 นิวตัน ลากกลองใหเคลื่อนที่เปนระยะทาง 15 เมตร ในเวลา 50 วินาที จงหากําลังเฉลี่ยในการลากกลองของเด็กชายคนนี้ วิธีทํา จากสมการ P = W t P = Fs t P = 450 N × 15 m 50 s = 135 W ดังนั้น กําลังเฉลี่ยของเด็กชายคนนี้ที่ใชในการลากกลองเทากับ 135 วัตต ตัวอย่างที่ 5.6 เด็กคนหนึ่งดึงถังนํ้าหนัก 150 นิวตัน ขึ้นจากบอนํ้าลึกลงไป 5 เมตร ดวยอัตราเร็วคงตัว เปนเวลา 6 วินาที จงหากําลังเฉลี่ยในการดึงถังนํ้าของเด็กคนนี้ วิธีทํา เด็กคนนี้ตองออกแรงที่มีขนาดนอยที่สุดเทากับนํ้าหนักของถังนํ้าแตมีทิศทางตรงขาม ถังนํ้าจึงจะเคลื่อนที่ ดวยอัตราเร็วคงตัว จากสมการ P = W t P = Fs t P = 150 N × 5 m 6 s = 125 W ดังนั้น เด็กคนนี้ดึงถังนํ้าขึ้นจากบอนํ้าดวยกําลังเฉลี่ย 125 วัตต P คือ กําลังเฉลี่ย มีหนวยเปน จูลตอวินาที (J/s) หรือ วัตต (W) W คือ งาน มีหนวยเปน นิวตัน เมตร (N m) หรือ จูล (J) t คือ เวลา มีหนวยเปน วินาที (s) P = W t 50 กําลัง ขั้นสอน สํารวจคนหา 1. ครูทบทวนความรูเดิมของนักเรียน จากนั้นครู ถามนักเรียนวา “กําลังเกี่ยวของกับงาน อยางไร” โดยใหนักเรียนแตละคนรวมกัน อภิปรายแสดงความคิดเห็นเพื่อหาคําตอบ (แนวตอบ งานที่ทําในหนึ่งหนวยเวลา เรียกวา กําลัง ซึ่งกําลังเปนปริมาณสเกลารเชนเดียวกับ งาน) 2. ครูตั้งประเด็นคําถามใหนักเรียนรวมกัน อภิปรายแสดงความคิดเห็นวา “คน 2 คน ทํางานไดเทากัน แตใชเวลาในการทํางาน ตางกัน ความสามารถในการทํางานของ คน 2 คนเหมือนหรือตางกัน อยางไร” โดย ไมมีการเฉลยวาถูกหรือผิด จากนั้นนักเรียน แตละคนศึกษาคนควาขอมูลเกี่ยวกับเรื่อง กําลัง จากหนังสือเรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 3. นักเรียนแตละคนเขียนสรุปความรูที่ไดจากการ ศึกษาคนควาลงในสมุดประจําตัวนักเรียน 4. นักเรียนศึกษาตัวอยางที่ 5.5-5.9 จากหนังสือ เรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 อธิบายความรู 1. ครูสุมเลขที่นักเรียน 3 คน ออกมาเขียนคําตอบ ของตนเองหนาชั้นเรียน โดยใหเพื่อนใน ชั้นเรียนรวมกันพิจารณาวาคําตอบถูกตอง หรือไม จากนั้นครูเฉลยคําตอบที่ถูกตอง ใหนักเรียน 2. ครูอธิบายเพิ่มเติมใหนักเรียนเขาใจเกี่ยวกับ กําลังมา สื่อ Digital ครูใหนักเรียนศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับกําลัง จากภาพยนตรสารคดีสั้น Twig เรื่อง กําลังมา (https://www.twig-aksorn.com/film/factpack-horsepower -8316/) มิกออกแรงขนาด 1,500 นิวตัน เข็นรถยนตใหเคลื่อนที่ไป 20 เมตร ในเวลา 300 วินาที กําลังเฉลี่ยที่มิกออกแรงเข็นรถยนต มีคาเทาใด 1. 50 วัตต 2. 100 วัตต 3. 150 วัตต 4. 200 วัตต (วิเคราะหคําตอบ จากสมการ P = W t P = Fs t P = 1,500 × 20 300 P = 100 วัตต ดังนั้น ตอบขอ 2.) นํา สอน สรุป ประเมิน T58

ตัวอยางที่ 5.9 ผู้ชำยสำมคนออกแรงร่วมกันขนำด 150 นิวตัน เข็นรถยนต์คันหนึ่งให้เคลื่อนที่ด้วยควำมเร็ว คงตัว 4 เมตรต่อวินำที จงหำก�ำลังเฉลี่ยที่ผู้ชำยทั้งสำมคนใช้ในกำรเข็นรถยนต์ วิธีท�า จำกสมกำร P = W t P = Fs t P = Fv P = 150 N × 4 m/s P = 600 W ดังนั้น ก�ำลังเฉลี่ยที่ผู้ชำยทั้งสำมคนใช้ในกำรเข็นรถยนต์เท่ำกับ 600 วัตต์ ตัวอยางที่ 5.7 จงหำก�ำลังเฉลี่ยในกำรออกแรงขนำด 120 นิวตัน ยกกล่องขึ้นบันไดสูงขั้นละ 0.2 เมตร จ�ำนวน 20 ขั้น ในเวลำ 10 วินำที วิธีท�ำ จำกสมกำร P = W t = Fs t P = 120 N × (0.2 m × 20) 10 s P = 120 N × 4 m10 s P = 48 W ดังนั้น ก�ำลังเฉลี่ยที่ใช้ในกำรยกกล่องขึ้นบันไดเท่ำกับ 48 วัตต์ ตัวอยางที่ 5.8 ชำยคนหนึ่งออกแรงขนำด 180 นิวตัน ผลักกล่องให้เคลื่อนที่ ถ้ำก�ำลังเฉลี่ยที่ใช้ในกำรผลัก กล่องเท่ำกับ 360 วัตต์ อยำกทรำบว่ำในเวลำ 20 วินำที ชำยคนนี้จะผลักกล่องให้เคลื่อนที่ได้ ขนำดของกำรกระจัดเท่ำใด วิธีท�า จำกสมกำร P = W t = Fs t 360 W = 180 N × s 20 s s = 360 W × 20 s 180 N s = 40 m ดังนั้น ชำยคนนี้จะผลักกล่องให้เคลื่อนที่ได้ขนำดของกำรกระจัดเท่ำกับ 40 เมตร ในอดีตมนุษย์นิยมใช้แรงงำนจำกสัตว์ เช่น ม้ำ แทนกำรใช้แรงงำนจำกมนุษย์ หรือเครื่องจักร ในปัจจุบันจึงมีกำรเปรียบเทียบกำรท�ำงำนของเครื่องยนต์ในหน่วย ก�ำลังม้ำ (horsepower; hp) หรือที่นิยมเรียกกันว่ำ แรงม้ำ และเมื่อเทียบแรงม้ำกับ ระบบเอสไอ (SI unit) จะได้ว่ำ 1 แรงม้ำ เท่ำกับ 746 วัตต์ Focus Science กําลังมา ภาพที่ 5.5 ม้ำถูกน�ำมำใช้ลำกรถ ที่มา : คลังภาพ อจท.  งานและพลังงาน 51 ขั้นสอน ขยายความเขาใจ 1. ครูเปดโอกาสใหนักเรียนซักถามเนื้อหาเกี่ยวกับ เรื่อง งานและกําลัง และใหความรูเพิ่มเติมจาก คําถามของนักเรียน โดยครูใช PowerPoint เรื่อง งานและกําลัง ในการอธิบายเพิ่มเติม 2. นักเรียนจับคูกับเพื่อนในชั้นเรียนตามความ สมัครใจ จากนั้นใหนักเรียนแตละคูรวมกัน ทําใบงาน เรื่อง กําลัง 3. นักเรียนแตละคนทําแบบฝกหัด เรื่อง งานและ กําลัง จากแบบฝกหัดวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 ขั้นประเมิน ตรวจสอบผล 1. ครูตรวจสอบผลการทําแบบทดสอบกอนเรียน หนวยการเรียนรูที่ 5 งานและพลังงาน เพื่อ ตรวจสอบความเขาใจกอนเรียนของนักเรียน 2. ครูประเมินผล โดยการสังเกตพฤติกรรมการ ตอบคําถาม พฤติกรรมการทํางานรายบุคคล พฤติกรรมการทํางานกลุม และจากการนําเสนอ ผลการปฏิบัติกิจกรรมหนาชั้นเรียน 3. ครูตรวจสอบความเขาใจของนักเรียนกอนเขาสู กิจกรรมการเรียนการสอน จากกรอบ Understanding Check ในสมุดประจําตัวนักเรียน 4. ครูตรวจสอบผลการทําใบงาน เรื่อง งาน 5. ครูตรวจสอบผลการทําใบงาน เรื่อง กําลัง 6. ครูตรวจแบบฝกหัด เรื่อง งานและกําลัง จากแบบฝกหัดวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 ขั้นสรุป ตรวจสอบผล นักเรียนและครูรวมกันสรุปเกี่ยวกับเรื่อง งาน และกําลัง แนวทางการวัดและประเมินผล ครูวัดและประเมินผลความเขาใจในเนื้อหา เรื่อง งานและกําลัง ไดจาก การนําเสนอผลการปฏิบัติกิจกรรมหนาชั้นเรียน โดยศึกษาเกณฑการวัดและ ประเมินผลจากแบบประเมินการนําเสนอผลงาน ที่อยูในแผนการจัดการเรียนรู หนวยการเรียนรูที่ 5 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 กิจกรรม สรางเสริม ใหนักเรียนสืบคนขอมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่อง กําลังมา จากสื่อหรือแหลงการเรียนรูตางๆ เชน อินเทอรเน็ต แลวใหนักเรียน ฝกคํานวณโจทยปญหา เรื่อง กําลัง แลวตอบในหนวยกําลังมา หรือใหนักเรียนศึกษาตัวอยางโจทย จากหนังสือเรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 เรื่อง กําลัง แลวใหนักเรียนฝกเปลี่ยนหนวยวัตต ใหเปนกําลังมา นํา สอน สรุป ประเมิน T59

1.3 เครื่องกลอยางงาย เครื่องกล (machine) เปนอุปกรณที่สรางขึ้นเพื่อชวยผอนแรง หรืออํานวยความสะดวกในการทํางาน โดยเมื่อมีแรงพยายาม (effort force) หรือแรงที่ใหกับเครื่องกลเพียงเล็กนอย ก็จะสามารถเอาชนะแรงตานทานที่ได รับจากเครื่องกล หรือแรงเนื่องจากนํ้าหนักของวัตถุ (weight) ที่กระทําตอเครื่องกลได โดยเครื่องกลอยางงาย (simple machine) เปนเครื่องกลที่ไมซับซอน มี 6 ประเภท ไดแก 1. คาน (lever) เปนเครื่องกลที่มีลักษณะเปนทอนยาว มีจุดหมุน (fulcrum) เพื่อทวีคูณแรงเชิงกล เชน คอนงัดตะปู กรรไกร ตะเกียบ โดยสวนประกอบหลักของเครื่องกลประเภทคาน แสดงดังภาพที่ 5.6 ภาพที่ 5.6 สวนประกอบหลักของเครื่องกลประเภทคาน ที่มา : คลังภาพ อจท. ภาพที่ 5.7 ประเภทของคาน ที่มา : คลังภาพ อจท. เปนคานที่มีจุดหมุนอยูระหวาง แรงพยายาม (E) กับแรงตานทาน (W) ซึ่งระยะระหวางแรงพยายาม กับจุดหมุนจะมากกวาระยะระหวาง แรงตานทานกับจุดหมุน ดังนั้น คาน ประเภทนี้จึงชวยผอนแรง เปนคานที่มีแรงตานทาน (W) อยูระหวางจุดหมุนกับแรงพยายาม (E) ซึ่งระยะระหวางแรงพยายาม กับจุดหมุนจะมากกวาระยะระหวาง แรงตานทานกับจุดหมุนเชนเดียว กับคานประเภทที่ 1 ดังนั้น คาน ประเภทนี้จึงชวยผอนแรง เปนคานที่มีแรงพยายาม (E) อยูระหวางจุดหมุนกับแรงตานทาน (W) ซึ�งระยะระหวางแรงตานทาน กับจุดหมุนจะมากกวาระยะระหวาง แรงพยายามกับจุดหมุน ดังนั้น คานประเภทนี้จึงไมชวยผอนแรง แตชวยอํานวยความสะดวกในการ ทํางาน แรงพยายาม จุดหมุน แรงตานทาน แรงตานทาน แรงตานทาน แรงตานทานแรงพยายาม แรงพยายามแรงพยายาม ประเภทของคาน คานประเภทที่ 1 คานประเภทที่ 2 คานประเภทที่ 3 52 ขั้นนํา กระตุนความสนใจ ครูสนทนากับนักเรียนวา “ในชีวิตประจําวัน นักเรียนรูจักและเคยเห็นเครื่องกลชนิดใดบาง” โดยใหนักเรียนแตละคนรวมกันแสดงความคิดเห็น อยางอิสระโดยไมมีการเฉลยวาถูกหรือผิด (แนวตอบ นักเรียนอาจตอบวา คาน พื้นเอียง เปนตน) ขั้นสอน สํารวจคนหา 1. นักเรียนแบงกลุม กลุมละ 4 คน ตามความ สมัครใจ จากนั้นใหนักเรียนแตละกลุม รวมกันศึกษาคนควาขอมูลเกี่ยวกับเรื่อง เครื่องกลอยางงายและคาน จากหนังสือเรียน วิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 หรือแหลงการเรียนรู ตางๆ เชน อินเทอรเน็ต หองสมุด 2. นักเรียนแตละกลุมรวมกันอภิปรายเรื่องที่ได ศึกษา จากนั้นใหนักเรียนแตละคนเขียนสรุป ความรูที่ไดจากการศึกษาคนควาลงในสมุด ประจําตัวนักเรียน คาน MN เปนคานตรงเบาสมํ่าเสมอ มีวัตถุวางที่ปลายคานดานหนึ่ง อีกดานหนึ่งมีแรงกด a หรือ b หรือ c โดยกดทีละครั้งที่ตําแหนงตางๆ ดังภาพ ขอใดสรุปถูกตอง 1. แรงกด a มีคามากกวา แรงกด b 2. แรงกด b มีคามากกวา แรงกด a 3. แรงกด c มีคามากกวา แรงกด a 4. แรงกด c มีคามากกวา แรงกด b (วิเคราะหคําตอบ แรงกดมีคาผกผันกับระยะทางจากจุดหมุนไปตั้งฉากกับแนวแรง แรงกด a b และ c จึงมี คามากไปนอย ตามลําดับ ดังนั้น ตอบขอ 1.) ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET M N a b c นํา นํา สอน สรุป ประเมิน T60

ภาพที่ 5.8 กลไกการทํางานของคาน ที่มา : คลังภาพ อจท. จุดหมุน แรงพยายาม (E) ระยะที่คานยกวัตถุ (h) แรงตานทาน (W) ระยะที่กดคาน (s) m ภาพที่ 5.9 ตัวอยางอุปกรณที่ใชหลักการของคาน ที่มา : คลังภาพ อจท. ถาตําแหนงของจุดหมุนอยูใกลกับวัตถุ จะสงผลใหระยะที่คานยกวัตถุ (h) นอยกวาระยะที่ออกแรงกดคาน (s) เสมอ และเนื่องจากงานที่ใหกับคานเทากับงานที่คานกระทําตอวัตถุ ดังนั้น แรงพยายาม (E) จะนอยกวาแรงตานทาน (W) กลาวคือ แรงที่ใหกับคานจะมีขนาดนอยกวาแรงที่คานกระทําตอวัตถุ ดังนั้น คานจึงเปนเครื่องกลประเภทหนึ่งที่ชวย ผอนแรง ซึ่งนํามาประยุกตใชในชีวิตประจําวัน เชน กรรไกร คอน ชะแลง คีมตัดลวด รถเข็นทราย ที่เปดฝาขวด ที่ตัดกระดาษ จุดหมุน จุดหมุน จุดหมุน แรงตานทาน แรงตานทาน แรงตานทาน แรงตานทาน แรงพยายาม แรงพยายาม แรงพยายาม หลักการของงานสามารถนํามาอธิบายหลักการทํางานของคานได ดังนี้ งานที่ใหกับคาน = งานที่คานกระทําตอวัตถุ Es = Wh Es = mgh งานและพลังงาน 53 ขั้นสอน อธิบายความรู้ 1. นักเรียนแต ่ละกลุ ่มออกมาน�าเสนอผลการ ศึกษาหน้าชั้นเรียน ในระหว ่างที่นักเรียน น�าเสนอ ครูคอยให้ข้อเสนอแนะเพิ่มเติม เพื่อให้นักเรียนมีความเข้าใจที่ถูกต้อง 2. นักเรียนและครูร ่วมกันอภิปรายผลจากการ ศึกษา ซึ่งควรได้ข้อสรุปร่วมกันว่า “เครื่องกล อย่างง่าย เป็นอุปกรณ์ที่สร้างขึ้นเพื่อช่วยผ่อน แรง หรืออ�านวยความสะดวกในการท�างาน ให้เป็นไปอย่างสะดวกขึ้น เครื่องกลอย่างง่าย แบ่งออกเป็น 6 ประเภท ได้แก่ คาน รอก ลิ่ม พื้นเอียง สกรู และล้อและเพลา โดยแต่ละประเภท มีหลักการท�างานที่แตกต่างกันเพื่อช่วยในการ ผ่อนแรงในการท�างาน และแต่ละประเภทมี วัตถุประสงค์ในการใช้งานที่แตกต่างกันด้วย” 3. ครูอธิบายให้นักเรียนเข้าใจเกี่ยวกับคานว ่า “คาน เป็นเครื่องกลอย่างง่ายที่มีลักษณะเป็น ท่อยาวและแข็ง มีส่วนประกอบที่ส�าคัญ 3 ส่วน ได้แก่ จุดหมุน (F) แรงพยายาม (E) และแรง ต้านทาน (W)” 4. ครูเตรียมบัตรภาพอุปกรณ์ต่างๆ เช่น กรรไกร ค้อน คีมตัดลวด รถเข็น ไม้กวาด พลั่ว มาให้นักเรียนดู จากนั้นนักเรียนวาดภาพ อุปกรณ์ต่างๆ จากบัตรภาพ แล้วเติมต�าแหน่ง ของจุดหมุน (F) แรงพยายาม (E) และแรง ต้านทาน (W) ลงในสมุดประจ�าตัวนักเรียน ชายคนหนึ่งใชคานงัดยกวัตถุหนัก 2.5 กิโลกรัม ใหสูงขึ้น 1.5 เมตร ชายคนนี้ตองออกแรงพยายามขนาดกี่นิวตัน เพื่อกดคานลง 0.5 เมตร (กําหนดให g = 10 m/s2 ) 1. 25 นิวตัน 2. 50 นิวตัน 3. 75 นิวตัน 4. 100 นิวตัน (วิเคราะหคําตอบ งานที่คานกระทําตอวัตถุ = งานที่ใหกับคาน Wh = Es mgh = Es 2.5 × 10 × 1.5 = E × 0.5 E = 2.5 × 10 × 1.5 0.5 E = 75 นิวตัน ดังนั้น ตอบขอ 3.) เกร็ดแนะครู ครูอาจสรุปประเภทของคานและยกตัวอย่างอุปกรณ์ของคานแต่ละประเภท ดังนี้ • คานอันดับที่ 1 คือ คานที่มีจุดหมุน (F) อยู่ระหว่างแรงพยายาม (E) และแรงต้านทาน (W) เครื่องใช้ที่ใช้หลักของคานอันดับที่ 1 เช่น ชะแลง กรรไกร ตัดผ้า คีมตัดลวด กรรไกรตัดเล็บ • คานอันดับที่ 2 คือ คานที่มีแรงต้านทาน (W) อยู่ระหว่างแรงพยายาม (E) และจุดหมุน (F) เครื่องใช้ที่ใช้หลักของคานอันดับที่ 2 เช่น รถเข็นดิน ที่เปดขวด ที่ตัดกระดาษ • คานอันดับที่ 3 คือ คานที่มีแรงพยายาม (E) อยู่ระหว่างแรงต้านทาน (W) และจุดหมุน (F) เครื่องใช้ที่ใช้หลักของคานอันดับที่ 3 เช่น แหนบ ตะเกียบ พลั่ว คีมคีบถ่าน ปากกา ไม้กวาดด้ามยาว ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET น�ำ สอน สรุป ประเมิน T61

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET 2. ลิ่ม (wedge) เป็นเครื่องกลที่มีรูปร่ำงสำมเหลี่ยม นิยมใช้ตอกลงในเนื้อวัตถุเพื่อแยกวัตถุให้ออกจำกกัน ซึ่งน�ำมำประยุกต์ใช้ในชีวิตประจ�ำวัน เช่น ขวำน มีด ส้อม ภาพที่ 5.10 ลิ่ม ที่มา :  คลังภาพ อจท.  ภาพที่ 5.11 ขวำนเป็นเครื่องมือที่ใช้หลักกำรของลิ่ม ที่มา :  คลังภาพ อจท.  จำกภำพที่ 5.10 เมื่อออกแรงพยำยำม (E) กระท�ำต ่อลิ่มให้เคลื่อนที่เข้ำไปในเนื้อวัตถุเป็นระยะ H ท�ำให้วัตถุแยกออกจำกกันเป็นระยะ L ซึ่งภำยใน เนื้อวัตถุจะมีแรงต้ำนทำน (W) โดยหลักกำรของงำน สำมำรถน�ำมำอธิบำยหลักกำรท�ำงำนของลิ่มได้ ดังนี้ งำนที่ให้กับลิ่ม = งำนที่ได้จำกลิ่ม EH = WL จำกภำพจะเห็นว่ำ ตัวขวำนมีลักษณะคล้ำยกับลิ่ม ถ้ำควำมยำว ของตัวขวำน (H) มำกกว่ำควำมกว้ำงของสันขวำน (L) มำก เมื่อออกแรง เพียงเล็กน้อยจะช่วยท�ำให้ขวำนเจำะเข้ำไปในเนื้อวัตถุ หรือแยกวัตถุให้ออก จำกกันได้ง่ำยมำกขึ้น ถาสันของลิ่ม มีความกวางมากกวา ความยาวของลิ่ม จะสงผลอยางไร ในปัจจุบันตะปูเป็นเครื่องมือที่มี อยู่ทั่วไปตำมบ้ำนเรือน ใช้ส�ำหรับกำรยึด ตรึง หรือเพื่อท�ำให้วัตถุหนึ่งยึดติดกับอีก วัตถุหนึ่ง ตะปูส่วนมำกท�ำมำจำกเหล็ก มีควำมแข็งแรง มีลักษณะปลำยแหลม รูปร่ำงคล้ำยเข็ม หลักกำรในกำรท�ำงำน คล้ำยกับลิ่ม เนื่องจำกหัวตะปูมีควำม กว้ำงและสั้นกว่ำควำมยำวของล�ำตัวตะปู เมื่อออกแรงตอกที่หัวตะปู จะท�ำให้ตะปู เจำะเข้ำไปในเนื้อวัตถุ โดยทั่วไปตะปูมี ลักษณะและรูปร่ำงที่แตกต่ำงกัน ขึ้นอยู่ กับประเภทของใช้งำน เช่น 1. ตะปูตอกคอนกรีต จะมีช่วงล�ำตัว เป็นร่องลึก 2. ตะปูตอกไม้ จะมีหัวตะปูขนำดเล็ก 3. ตะปูตอกสังกะสี จะมีหัวตะปูที่มี ขนำดใหญ่ และกลมโค้งเล็กน้อย เพื่อ ช่วยยึดสังกะสีให้ติดกับโครง Science in Real Life E L W H W 54 นายตนออกแรงขนาด 500 นิวตัน ตอกลิ่มกวาง 5 เซนติเมตร ยาว 12 เซนติเมตร ดังภาพ แรงที่ลิ่มกระทําตอผนังไม มีขนาดกี่นิวตัน 1. 500 นิวตัน 2. 1,000 นิวตัน W 3. 1,200 นิวตัน 4. 1,500 นิวตัน 5 cm 12 cm E = 500 N (วิเคราะหคําตอบ งานที่ใหกับลิ่ม = งานที่ไดจากลิ่ม EH = WL 500 × 0.12 = W × 0.05 W = 500 × 0.12 0.05 W = 1,200 นิวตัน ดังนั้น ตอบขอ 3.) ขั้นสอน สํารวจค้นหา 1. นักเรียนแบ่งกลุ่มออกเป็น 5 กลุ่ม กลุ่มละเท่าๆ กัน จากนั้นให้นักเรียนแต่ละกลุ่มส่งตัวแทน ออกมาจับสลากหัวข้อที่ศึกษา โดยให้นักเรียน แต่ละกลุ่มร่วมกันศึกษาค้นคว้าข้อมูลเกี่ยวกับ เรื่อง เครื่องกลอย่างง่าย กลุ่มละ 1 ประเภท จากหนังสือเรียนวิทยาศาสตร์ ม.2 เล ่ม 2 หรือแหล่งการเรียนรู้ต่างๆ เช่น อินเทอร์เน็ต ห้องสมุด ซึ่งหัวข้อประกอบด้วย • กลุ่มที่ 1 ศึกษาเรื่อง ลิ่ม • กลุ่มที่ 2 ศึกษาเรื่อง รอก • กลุ่มที่ 3 ศึกษาเรื่อง พื้นเอียง • กลุ่มที่ 4 ศึกษาเรื่อง สกรู • กลุ่มที่ 5 ศึกษาเรื่อง ล้อและเพลา 2. นักเรียนแต ่ละกลุ ่มร ่วมกันอภิปรายเรื่องที่ ได้ศึกษา จากนั้นร่วมกันสรุปความรู้ที่ได้จาก การศึกษาค้นคว้าลงในสมุดประจ�าตัวนักเรียน อธิบายความรู้ 1. ครูตั้งประเด็นค�าถาม โดยใช้ค�าถามจาก หนังสือเรียนวิทยาศาสตร์ ม.2 เล ่ม 2 ว ่า “ถ้าสันของลิ่มมีความกว้างมากกว่าความยาว ของลิ่มจะส่งผลอย่างไร” (แนวตอบ เมื่อออกแรงกระทํา จะทําใหขวาน เจาะเขาไปในเนื้อวัตถุตื้น สงผลใหแยกวัตถุ ออกจากกันไดยาก) น�ำ สอน สรุป ประเมิน T62

ภาพที่ 5.12 รอกเดี่ยวตำยตัว ที่มา :  คลังภาพ อจท. ภาพที่ 5.13 รอกเดี่ยวเคลื่อนที่ ที่มา :  คลังภาพ อจท. 3. รอก (pulley) เป็นเครื่องกลที่มีลักษณะเป็นล้อและมีเชือกหรือเคเบิลพำดรอบล้อช่วยอ�ำนวยควำมสะดวก ในกำรเคลื่อนย้ำยสิ่งของ ซึ่งรอกเดี่ยวเป็นเครื่องกลอย่ำงง่ำยสำมำรถแบ่งออกเป็น 2 ชนิด ได้แก่ รอกพวง คือ รอกเดี่ยวหลำย ๆ ตัว ที่ถูกน�ำมำประกอบกันเพื่อช่วยผ่อนแรงในกำรท�ำงำน โดยทั่วไปรอกพวงมี 3 ระบบ ได้แก่ • รอกพวงระบบที่ 1 ประกอบด้วย รอกเดี่ยวตำยตัวและรอกเดี่ยวเคลื่อนที่ • รอกพวงระบบที่ 2 ประกอบด้วย รอกตับบนเป็นรอกเดี่ยวตำยตัว และรอกตับล่ำงเป็นรอกเดี่ยวเคลื่อนที่ • รอกพวงระบบที่ 3 ประกอบด้วย รอกเดี่ยวตำยตัวหลำยตัว Focus Science รอกพวง E h = s s m W 1) รอกเดี่ยวตายตัว (fixed pulley) เป็นรอกเดี่ยวที่ตรึงติดอยู่ กับที่ ใช้เชือกหนึ่งเส้นพำดรอบล้อโดยปลำยข้ำงหนึ่งผูกติดกับวัตถุและปลำย อีกข้ำงหนึ่งใช้ส�ำหรับดึง โดยหลักกำรของงำนสำมำรถน�ำมำอธิบำยหลักกำร ท�ำงำนของรอกเดี่ยวตำยตัวได้ ดังนี้ งำนที่ให้กับรอก = งำนที่ได้จำกรอก Es = Wh เมื่อออกแรงพยำยำมดึงเชือกเป็นระยะ s วัตถุจะถูกรอกดึงขึ้น เป็นระยะ h ซึ่งเท่ำกับ s เช่นกัน ท�ำให้แรงที่ใช้ดึงวัตถุมีขนำดเท่ำกับน�้ำหนัก ของวัตถุที่รอกดึงขึ้น E = mg ดังนั้น รอกเดี่ยวตำยตัวจึงไม่ช่วยผ่อนแรง แต่ช่วยอ�ำนวย ควำมสะดวกในกำรท�ำงำน 2) รอกเดี่ยวเคลื่อนที่ (moveable pulley) เป็นรอกเดี่ยวที่สำมำรถ เคลื่อนที่ได้ขณะใช้งำน ซึ่งมีวัตถุผูกติดอยู่กับตัวรอก และใช้เชือกเส้นหนึ่ง พำดรอบล้อของตัวรอก ปลำยเชือกข้ำงหนึ่งยึดติดไว้กับเพดำน ส่วนปลำย เชือกอีกข้ำงหนึ่งใช้ส�ำหรับออกแรงพยำยำมดึงรอกขึ้นโดยหลักกำรของงำน สำมำรถน�ำมำอธิบำยหลักกำรท�ำงำนของรอกเดี่ยวเคลื่อนที่ได้ ดังนี้ งำนที่ให้กับรอก = งำนที่ได้จำกรอก Es = Wh เมื่อออกแรงพยำยำมดึงเชือกเป็นระยะ s วัตถุจะถูกรอกดึงขึ้น เป็นระยะ h ซึ่งมีระยะเป็นครึ่งหนึ่งของระยะ s นั่นคือ h = s 2 ท�ำให้แรงที่ใช้ ดึงวัตถุมีขนำดเท่ำกับครึ่งหนึ่งของน�้ำหนักของวัตถุที่รอกดึงขึ้น E = mg 2 ดังนั้น รอกเดี่ยวเคลื่อนที่จึงช่วยผ่อนแรงและช่วยอ�ำนวย ควำมสะดวกในกำรท�ำงำน E s m h = W s 2 งานและพลังงาน 55 ขั้นสอน อธิบายความรู้ 2. นักเรียนแต ่ละกลุ ่มออกมาน�าเสนอผลการ ศึกษาหน้าชั้นเรียน ในระหว ่างที่นักเรียน น�าเสนอ ครูคอยให้ข้อเสนอแนะเพิ่มเติม เพื่อให้นักเรียนมีความเข้าใจที่ถูกต้อง 3. ครูเตรียมบัตรภาพอุปกรณ์ต่างๆ เช่น กรรไกร ขวาน รอกเดี่ยว ลูกบิดประตู บันได ปากกา จับชิ้นงาน มาให้นักเรียนดู จากนั้นให้นักเรียน แต่ละกลุ่มร่วมกันท�าใบงาน เรื่อง เครื่องกล อย่างง่าย โดยเติมชื่ออุปกรณ์ ประเภทเครื่องกล อย่างง่าย และหลักการท�างาน รอกชนิดใดไมชวยผอนแรงในการทํางาน แตมีวัตถุประสงค เพื่อขนยายสิ่งของ 1. รอกพวง 2. รอกไฟฟ้า 3. รอกเดี่ยวตายตัว 4. รอกเดี่ยวเคลื่อนที่ (วิเคราะหคําตอบ การทํางานของรอกเดี่ยวตายตัว คือ วัตถุ จะถูกรอกดึงขึ้นสูงเปนระยะทางเทากับระยะที่คนดึงเชือก รอกเดี่ยวตายตัวจึงไมชวยผอนแรง แตชวยอํานวยความสะดวก ในการทํางาน ดังนั้น ตอบขอ 3.) เกร็ดแนะครู ครูอาจแนะน�าเพิ่มเติมเกี่ยวกับรอกว ่า ในปจจุบันนี้ รอกมีหลากหลาย รูปแบบ คือ มีทั้งรอกโซ ่และรอกไฟฟ้า การน�ารอกไปใช้งานควรพิจารณา ความเหมาะสมกับงาน จึงจะท�าให้เกิดประสิทธิภาพในการท�างานของรอก ได้ดียิ่งขึ้น ซึ่งรอกไฟฟ้าเป็นเครื่องทุ ่นแรงที่อาศัยพลังงานไฟฟ้ากับเครื่อง จักรกลขนาดเล็กท�างานคู่กับรถ เพื่อที่จะยกหรือขนสิ่งของต่างๆ สามารถยกได้ ทั้งในแนวตรงและทางโค้ง แบ่งออกเป็น 2 ประเภท ดังนี้ 1. รอกสลิงไฟฟา เหมาะกับงานยกหรือย้ายวัตถุที่มีขนาดใหญ่ มีทั้งแบบ 2 ทิศทาง แค่ขึ้นลง หรือ 4 ทิศทาง คือ เพิ่มซ้ายและขวา 2. รอกโซไฟฟา เหมาะกับการยกวัตถุที่มีขนาดเบา ดัดแปลงมาจากรอกโซ่ ดั้งเดิมที่เคยใช้มือหรือแรงคน ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET น�ำ สอน สรุป ประเมิน T63

4. พื้นเอียง (inclined plane) เป็นเครื่องกลที่มีลักษณะเป็นทำงลำด หรือเป็นไม้กระดำนยำว พื้นผิวเรียบ ใช้ พำดบนที่สูงเพื่อลำกหรือผลักวัตถุที่มีน�้ำหนักมำกขึ้นสู่ที่สูง หรือย้ำยวัตถุจำกที่สูงลงมำให้สะดวกขึ้น เช่น ทำงลำด ส�ำหรับผู้พิกำร พื้นเอียงที่พำดกับยำนพำหนะ 5. สกรู (screw) หรือนอต เป็นเครื่องกลที่มีหลักกำรท�ำงำนคล้ำยกับพื้นเอียง แตกต่ำงกันที่สกรูจะเป็นตัว เคลื่อนที่แทนวัตถุ น�ำมำใช้ส�ำหรับยกวัตถุที่มีน�้ำหนักมำกขึ้นสู่ที่สูงได้ เมื่อออกแรงพยำยำม (E) ผลักกล่องมวล m ให้ เคลื่อนที่ไปบนพื้นเอียงยำว L ในขณะเดียวกันแรงโน้มถ่วง ของโลก (g) จะดึงวัตถุให้ลงมำจำกควำมสูง h โดยหลัก กำรของงำนสำมำรถน�ำมำอธิบำยหลักกำรท�ำงำนของ พื้นเอียงได้ ดังนี้ งำนที่ให้กับพื้นเอียง = งำนที่ได้จำกพื้นเอียง EL = Wh EL = mgh ภาพที่ 5.14 พื้นเอียง ที่มา :  คลังภาพ อจท. ภาพที่ 5.16 สกรู ที่มา :  คลังภาพ อจท.  ภาพที่ 5.15 ตัวอย่ำงเครื่องมือที่ใช้หลักกำรของพื้นเอียง ที่มา :  คลังภาพ อจท. เมื่อออกแรงพยำยำม (E) หมุนสกรูให้เคลื่อนที่เป็นวงกลมด้วย รัศมี R ครบ 1 รอบ ท�ำให้ยกวัตถุมวล m สูงขึ้น เป็นระยะ h โดยหลักกำร ของงำนสำมำรถน�ำมำอธิบำยหลักกำรท�ำงำนของสกรูได้ ดังนี้ งำนที่ให้กับสกรู = งำนที่ได้จำกสกรู E × 2πR = Wh E × 2πR = mgh นอกจำกนี้ สกรูยังถูกน�ำมำใช้กับโรงงำนอุตสำหกรรมและอุปกรณ์ ทั่วไป เช่น นอตยึดวัสดุต่ำง ๆ เข้ำด้วยกัน ปำกกำจับชิ้นงำนส�ำหรับงำนตะไบ E h m R E W m h L E มองจำกด้ำนบน 56 ขั้นสอน ขยายความเข้าใจ 1. ครูเปดโอกาสให้นักเรียนซักถามเนื้อหา เกี่ยวกับเรื่อง เครื่องกลอย ่างง ่าย และให้ ความรู้เพิ่มเติมจากค�าถามของนักเรียน โดย ครูใช้ PowerPoint เรื่อง เครื่องกลอย่างง่าย ในการอธิบายเพิ่มเติม 2. นักเรียนท�า Topic Question จากหนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 ลงในสมุดประจ�าตัว นักเรียน 3. นักเรียนแต่ละคนท�าแบบฝกหัด เรื่อง เครื่องกล อย่างง่าย จากแบบฝกหัดวิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 ขั้นสรุป ตรวจสอบผล นักเรียนและครูร ่วมกันสรุปเกี่ยวกับเรื่อง เครื่องกลอย่างง่าย ซึ่งควรได้ข้อสรุปร่วมกันว่า “เครื่องกลอย่างง่ายเป็นเครื่องมือที่ช่วยผ่อนแรง และช่วยอ�านวยความสะดวกในการท�างาน โดย เครื่องกลอย่างง่าย มี 6 ประเภท ได้แก่ คาน รอก พื้นเอียง สกรู ลิ่ม และล้อและเพลา” สื่อ Digital ครูให้นักเรียนศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับการท�างานของลิ่ม พื้นเอียง และสกรู จากภาพยนตร์สารคดีสั้น Twig เรื่อง พื้นเอียง ลิ่ม และสกรู (https://www. twig-aksorn.com/film/planes-wedges-screws-8301/) กิจกรรม ทาทาย ให้นักเรียนส�ารวจอุปกรณ์ภายในบ้านของตนเองอย่างน้อย 10 ชนิด แล้วระบุชื่ออุปกรณ์และอธิบายหลักการท�างานว่า มีความ เกี่ยวข้องกับการประยุกต์เครื่องกลอย่างง่ายอย่างไร ลงในกระดาษ A4 ตกแต่งให้สวยงาม และพร้อมน�าเสนอหน้าชั้นเรียน น�ำ สอน สรุป ประเมิน T64

6. ล้อกับเพลา (wheel and axle) เป็นเครื่องกลที่ประกอบด้วยทรงกระบอก 2 อันติดกัน อันใหญ่เรียกว่า ล้อ อันเล็กเรียกว่า เพลา โดยเชือกที่พันรอบล้อและเพลามีทิศทางสวนทางกัน และปลายข้างหนึ่งของเชือกที่พันรอบ เพลาใช้ผูกติดกับวัตถุ ส่วนปลายข้างหนึ่งของเชือกที่พันรอบล้อใช้ส�าหรับออกแรงดึง ดังภาพที่ 5.17 ภาพที่ 5.17 ล้อและเพลา ที่มา :  คลังภาพ อจท.  เมื่อออกแรงพยายาม (E) ดึงเชือกให้ล้อหมุน 1 รอบ ด้วยรัศมี R ในขณะเดียวกันเพลาจะหมุนด้วยรัศมี r ซึ่งมีขนาดน้อยกว่ารัศมีของล้อ จะท�าให้เกิดแรงหมุนที่เพลาดึงวัตถุหนัก W ขึ้น โดยหลักการของงานสามารถ น�ามาอธิบายหลักการท�างานของล้อและเพลาได้ ดังนี้ งานที่ให้กับล้อ = งานที่ได้จากเพลา ER = Wr ER = mgr เนื่องจากรัศมีของล้อ (R) มากกว่ารัศมีของเพลา (r) เสมอ เมื่อออกแรงหมุนล้อเพียงเล็กน้อย แรงที่ได้จากเพลาจะมีขนาดมากกว่า ดังนั้น ล้อและเพลาจึงเป็นเครื่องกลที่ช่วยผ่อนแรง แต่จะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับ รัศมีของล้อและเพลา ซึ่งถ้าต้องการผ่อนแรงมากรัศมีของล้อและเพลาต้อง แตกต่างกันมาก ในปัจจุบันมีการน�าหลักการของล้อ และเพลามาประยุกต์ใช้กับยานพาหนะ และอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น รถจักรยาน โดยรถจักรยานจะมีโซ่เหล็กที่พันรอบ เพลาหรือจานหมุนและล้อหลังของ รถจักรยาน เมื่อปั่นจานหมุนของรถ จักรยานครบ 1 รอบ ด้วยรัศมี r จะ ท�าให้ล้อรถจักรยานหมุนไปด้วยรัศมี R ซึ่งมากกว่า r ท�าให้รถจักรยานเคลื่อนที่ ไปข้างหน้าได้ นอกจากนี้ ลูกบิดประตู ก็น�าหลักการของล้อและเพลามาใช้เช่น เดียวกัน โดยมีลูกบิดเป็นล้อและแกน ลูกบิดเป็นเพลา Science in Real Life Topic Question ค�าชี้แจง : ให้นักเรียนตอบค�าถามต่อไปนี้ 1. คุณพ่อถือตุ้มน�้าหนักมวล 5 กิโลกรัม ไว้ในมือเป็นเวลา 5 นาที จากนั้นคุณพ่อยกตุ้มน�้าหนักขึ้นและลงเป็นเวลา 30 นาที จงหาว่าเมื่อใดบ้างที่เกิดงานในทางฟิสิกส์ 2. ชายคนหนึ่งแบกวัตถุมวล 10 กิโลกรัม ไว้บนบ่า เดินขึ้นสะพานลอยข้ามถนนซึ่งสูง 5 เมตร จากพื้นถนน ยาว 30 เมตร เป็นเวลา 2 นาที จงหางานและก�าลังที่เกิดขึ้นจากการแบกวัตถุของชายคนนี้ 3. ค้อนงัดตะปูมีหลักการท�างานเหมือนกับเครื่องกลชนิดใดบ้าง และช่วยผ่อนแรงได้อย่างไร W R r E m W E m งานและพลังงาน 57 ขั้นประเมิน ตรวจสอบผล 1. ครูประเมินผล โดยการสังเกตพฤติกรรมการ ตอบค�าถาม พฤติกรรมการท�างานรายบุคคล พฤติกรรมการท�างานกลุ ่ม และจากการ น�าเสนอผลการปฏิบัติกิจกรรมหน้าชั้นเรียน 2. ครูตรวจสอบความเข้าใจของนักเรียนก่อนเข้าสู่ กิจกรรมการเรียนการสอน จากกรอบ Understanding Check ในสมุดประจ�าตัวนักเรียน 3. ครูตรวจสอบผลการท�าใบงาน เรื่อง เครื่องกล อย่างง่าย 4. ครูตรวจ Topic Question ในสมุดประจ�าตัว นักเรียน 5. ครูตรวจแบบฝกหัด เรื่อง เครื่องกลอย่างง่าย จากแบบฝกหัดวิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 แนวทางการวัดและประเมินผล ครูวัดและประเมินผลความเข้าใจในเนื้อหา เรื่อง เครื่องกลอย ่างง ่าย ได้จากการน�าเสนอผลการปฏิบัติกิจกรรมหน้าชั้นเรียน โดยศึกษาเกณฑ์การวัด และประเมินผลจากแบบประเมินการน�าเสนอผลงาน ที่อยู่ในแผนการจัดการ เรียนรู้หน่วยการเรียนรู้ที่ 5 แนวตอบ Topic Question 1. เมื่อคุณพอยกตุมนํ้าหนักขึ้นเหนือศีรษะ 2. งานที่ชายคนนี้กระทํามีคาเทากับ 500 นิวตัน เมตร และกําลังที่ เกิดขึ้นจากการแบกวัตถุของชายคนนี้เทากับ 4.17 วัตต 3. คาน เนื่องจากคอนงัดตะปูมีจุดหมุน (F) อยูระหวางแรงพยายาม (E) และแรงตานทาน (W) เนื่องจากหลักการโมเมนตของแรง แรงจะแปร ผกผันกับระยะทางจากจุดหมุนไปตั้งฉากกับแนวแรง ซึ่งระยะหางของ แรงพยายามที่มือกระทําตอดามคอนมายังจุดหมุนมีมากกวาระยะหาง ของแรงตานทานที่คอนกระทําตอตะปู ดังนั้น เราจึงออกแรงพยายาม นอยกวาแรงตานทานที่คอนกระทําตอตะปู 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 น�ำ สอน สรุป ประเมิน T65

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET ถูก/ผิด พิจารณาข้อความตามความเข้าใจของนักเรียนว่าถูกหรือผิด แล้วบันทึกลงในสมุดบันทึก UnderstandingCheck 1. วัตถุที่วำงนิ่งอยู่กับพื้นมีพลังงำนศักย์และพลังงำนจลน์สะสมอยู่ภำยในวัตถุ 2. พลังงำนศักย์โน้มถ่วงมีค่ำสูงสุดเมื่อวัตถุตกลงสู่พื้น 3. พลังงำนจลน์ของวัตถุจะสะสมอยู่ในวัตถุที่เคลื่อนที่ 4. พลังงำนไม่มีวันสูญหำย และพลังงำนสำมำรถเปลี่ยนรูปไปเป็นพลังงำนอื่นได้ 5. แผงเซลล์สุริยะสำมำรถเปลี่ยนพลังงำนแสงให้เป็นพลังงำนไฟฟ้ำได้ บัน ทึกลงในสมุด 2 พลังงาน พลังงำนไม่สำมำรถมองเห็นได้ด้วยตำเปล่ำ แต่สำมำรถรับรู้ได้ เช่น พลังงำนเสียงที่มีมำกเกินไปจะท�ำให้เรำรู้สึกปวดหูพลังงำนควำม ร้อนที่ได้รับจำกดวงอำทิตย์ พลังงำนไฟฟ้ำที่ท�ำให้เครื่องใช้ไฟฟ้ำ ท�ำงำนได้ Prior Knowledge หลักการของงาน สัมพันธ์กับพลังงาน อย่างไร 2.1 ประเภทของพลังงานกล พลังงำนกลแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ดังนี้ 1. พลังงานจลน์ (kinetic energy; Ek) เป็น พลังงำนที่ถูกครอบครองโดยวัตถุที่เคลื่อนที่ เช่น กำรไหลของกระแสน�้ำ รถก�ำลังแล่น ก้อนหินที่ตกจำก ที่สูงพลังงำนจลน์จะมีค่ำมำกหรือน้อยขึ้นอยู่กับมวลและ อัตรำเร็วของวัตถุ กล่ำวคือ ในกรณีที่วัตถุมีมวลเท่ำกัน วัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยอัตรำเร็วสูงจะมีพลังงำนจลน์มำกกว่ำ วัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยอัตรำเร็วต�่ำแต่ในกรณีที่วัตถุเคลื่อนที่ ด้วยอัตรำเร็วเท่ำกัน วัตถุที่มีมวลมำกจะมีพลังงำนจลน์ มำกกว่ำวัตถุที่มีมวลน้อย พลังงาน (energy) ในทำงฟิสิกส์ เป็นควำมสำมำรถที่อยู่ในตัวของวัตถุ ส่งผลให้วัตถุมีกำรเปลี่ยนแปลง เกิดขึ้น เช่น เปลี่ยนสถำนะ หรือเปลี่ยนสภำพกำรเคลื่อนที่ พลังงำนไม่สำมำรถสร้ำงขึ้นใหม่ได้ แต่สำมำรถเปลี่ยน รูปแบบเป็นแบบอื่นได้ ส�ำหรับพลังงำนที่จะศึกษำในระดับชั้นนี้เป็นพลังงำนที่อยู่ในวัตถุทุกชนิด ซึ่งก็คือ พลังงำนกล (mechanical enengy) ภาพที่ 5.18 รถแข่งที่แล่นด้วยอัตรำเร็วสูงที่สุด จะมีพลังงำนจลน์ มำกกว่ำรถแข่งคันอื่น ๆ (ในกรณีที่มีมวลเท่ำกัน) ที่มา :  คลังภาพ อจท.  58 พลังงานจลนที่สะสมอยู ในกอนหิน ซึ่งตกจากหนาผาสูง พรอมกัน จะมีคามากหรือนอยขึ้นอยูกับสิ่งใด 1. ความเร่ง 2. ความดันอากาศ 3. มวลของก้อนหิน 4. ความสูงของหน้าผา (วิเคราะหคําตอบ พลังงานจลนที่สะสมอยูในกอนหิน 2 กอน ซึ่งตกจากหนาผาสูง จะมีคามากหรือนอยขึ้นอยูกับมวลและ อัตราเร็วของกอนหิน ดังนั้น ตอบขอ 3.) ขั้นนํา กระตุ้นความสนใจ 1. ครูเตรียมบัตรภาพน�้าตกมาให้นักเรียนดู จากนั้นครูสนทนากับนักเรียนว ่า “น�้าตกมี พลังงานใดสะสมอยู่บ้าง จึงท�าให้น�้าตกไหลลง จากที่สูงด้วยความเร็วและแรง” โดยให้นักเรียน ร่วมกันอภิปรายและแสดงความคิดเห็นอย่าง อิสระโดยไม่มีการเฉลยว่าถูกหรือผิด 2. นักเรียนตรวจสอบความเข้าใจของตนเอง ก ่อนเข้าสู ่กิจกรรมการเรียนการสอน จาก กรอบ Understanding Check ในหนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 โดยบันทึกลงในสมุด ประจ�าตัวนักเรียน 3. ครูถามค�าถาม Prior Knowledge จากหนังสือ เรียนวิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 เพื่อเป็นการ น�าเข้าสู่บทเรียน แนวตอบ Understanding Check 1. ผิด 2. ผิด 3. ถูก 4. ถูก 5. ถูก แนวตอบ Prior Knowledge พลังงานเปนสิ่งที่บงบอกถึงความสามารถ ในการทํางานไดของวัตถุ สงผลใหวัตถุเปลี่ยนแปลง สภาพการเคลื่อนที่หรือเปลี่ยนสถานะ สื่อ Digital ครูให้นักเรียนศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับพลังงาน จากภาพยนตร์สารคดีสั้น Twig เรื่อง พลังงาน (https://www.twig-aksorn.com/film/glossary/energy-6850/) น�ำ น�ำ สอน สรุป ประเมิน T66

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET 2. พลังงานศักย์ (potential energy; Ep) เป็นพลังงำนที่สะสมอยู่ในวัตถุ แบ่งออกเป็น 2 ประเภท ดังนี้ ภาพที่ 5.19 ที่ระดับควำมสูงเหนือพื้นดินเท่ำกัน นักกระโดดร่มที่มี มวลมำกที่สุด จะมีพลังงำนศักย์โน้มถ่วงสะสมอยู่มำกที่สุด ที่มา :  คลังภาพ อจท.  ภาพที่ 5.21 ถ้ำบอลลูนมีมวลเท่ำกัน บอลลูนที่ลอยสูงกว่ำ จะมีพลังงำนศักย์โน้มถ่วงมำกกว่ำบอลลูนที่ลอยต�่ำกว่ำ ที่มา :  คลังภาพ อจท.  ภาพที่ 5.20 สำยธนูมีพลังงำนศักย์ยืดหยุ่นใช้ง้ำงคันธนู เพื่อส่งแรง ให้กับลูกธนูพุ่งออกไปข้ำงหน้ำ หลังจำกยิงธนูแล้ว สำยธนูจะกลับสู่ สภำพเดิม ที่มา :  คลังภาพ อจท. 1) พลังงานศักย์โน้มถ่วง (gravitational potential energy) เป็นพลังงำนที่สะสมอยู่ในวัตถุที่เกี่ยวข้อง กับต�ำแหน่งของวัตถุเมื่อเปรียบเทียบกับต�ำแหน่งอ้ำงอิง ในสนำมโน้มถ่วง เช่น นกบินอยู่บนท้องฟ้ำ หรือก้อนหิน บนภูเขำ ซึ่งพลังงำนศักย์โน้มถ่วงจะมีค่ำมำกหรือน้อย ขึ้นอยู ่กับมวลและต�ำแหน ่งของวัตถุจำกระดับอ้ำงอิง กล่ำวคือ ถ้ำวัตถุที่มีมวลต่ำงกันอยู่ในระดับควำมสูงเหนือ ต�ำแหน่งอ้ำงอิงเท่ำกัน วัตถุที่มีมวลมำกกว่ำจะมีพลังงำน ศักย์โน้มถ ่วงสะสมอยู ่มำกกว ่ำวัตถุที่มีมวลน้อยกว ่ำ ดังภำพที่ 5.19 แต ่ถ้ำวัตถุมีมวลเท ่ำกันอยู ่ในระดับ ควำมสูงต่ำงกัน วัตถุที่อยู่สูงกว่ำจะมีพลังงำนศักย์โน้มถ่วง มำกกว่ำวัตถุที่อยู่ต�่ำกว่ำ ดังภำพที่ 5.21 2) พลังงานศักย์ยืดหยุ่น (elastic potential energy) เป็นพลังงำนศักย์รูปแบบหนึ่งที่สะสมอยู่ในวัตถุที่ ยืดหยุ่นได้ เมื่อมีแรงมำกระท�ำต่อวัตถุ ท�ำให้วัตถุยืดออก หรือหดสั้นไปจำกสภำพเดิม จำกนั้นวัตถุจะกลับสู่สภำพ เดิมได้ เช่น สปริง หนังยำง สำยธนู งานและพลังงาน 59 ขั้นสอน สํารวจค้นหา 1. นักเรียนแต่ละคนเปรียบเทียบพลังงานที่สะสม อยู่ในวัตถุ โดยครูเขียนบนกระดานให้นักเรียน ดู จากนั้นให้นักเรียนบันทึกลงในสมุดประจ�าตัว นักเรียน ดังนี้ • มวล A และมวล B มีขนาดเท่ากัน มวล A เคลื่อนที่เร็วกว ่ามวล B จงเปรียบเทียบ พลังงานจลน์ในวัตถุมวล A และมวล B • มวล A มีขนาดใหญ่กว่ามวล B เคลื่อนที่ เร็วเท่ากัน จงเปรียบเทียบพลังงานงานจลน์ ในวัตถุมวล A และมวล B • มวล A และมวล B มีขนาดเท่ากัน แต่มวล A อยู่สูงกว่ามวล B จงเปรียบเทียบพลังงาน ศักย์โน้มถ่วง • มวล A มีขนาดใหญ่กว่ามวล B ซึ่งมวล A และมวล B อยู่สูงในระดับเท่ากัน จงเปรียบ เทียบพลังงานศักย์โน้มถ่วง 2. ครูสุ่มนักเรียน 2 คน ออกมาน�าเสนอค�าตอบ ของตนเองหน้าชั้นเรียน จากนั้นครูเฉลย ค�าตอบที่ถูกต้องให้นักเรียน 3. ครูสุ่มนักเรียน 6 คน ให้ยกตัวอย่างประเภท ของพลังงานต่างๆ ที่พบเห็นในชีวิตประจ�าวัน ดังนี้ • คนที่ 1-2 ยกตัวอย่างพลังงานจลน์ • คนที่ 3-4 ยกตัวอย่างพลังงานศักย์โน้มถ่วง • คนที่ 5-6 ยกตัวอย่างพลังงานศักย์ยืดหยุ่น พิจารณาลูกบอลหมายเลข 1 2 และ 3 ที่มีขนาดเทากันทั้ง 3 ลูก ถูกปลอยตกกระทบพื้น ดังภาพ ขอใดสรุปถูกตอง 3 2 1 1. ลูกบอลหมายเลข 1 2 และ 3 มีพลังงานศักย์โน้มถ่วงเท่ากัน 2. ลูกบอลหมายเลข 1 มีพลังงานศักย์โน้มถ่วงมากกว่าลูกบอลหมายเลข 2 3. ลูกบอลหมายเลข 2 มีพลังงานศักย์โน้มถ่วงมากกว่าลูกบอลหมายเลข 3 4. ลูกบอลหมายเลข 3 มีพลังงานศักย์โน้มถ่วงมากกว่าลูกบอลหมายเลข 1 (วิเคราะหคําตอบ วัตถุมวลเทากัน วัตถุใดที่อยูสูงจากพื้นโลกมากกวาจะมีพลังงานศักย โนมถวงมากกวา ดังนั้น ตอบขอ 2.) น�ำ สอน สรุป ประเมิน T67

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET 60 2.2 กฎการอนุรักษพลังงาน กฎกำรอนุรักษ์พลังงำน (law of conservation of energy) กล่ำวว่ำ “พลังงำนเป็นสิ่งที่ไม่สำมำรถสร้ำงขึ้นใหม่ และไม่สำมำรถท�ำให้สูญหำยหรือท�ำลำยได้ แต่จะเกิดกำรเปลี่ยนรูปพลังงำนจำกรูปหนึ่งไปเป็นอีกรูปหนึ่ง” จำกภำพแสดงให้เห็นว่ำ พลังงำนไม่ได้สูญหำย แต่มีกำรเปลี่ยนรูปของพลังงำนไป คือ เปลี่ยนแปลง จำกพลังงำนศักย์ไปเป็นพลังงำนจลน์ ซึ่งเป็นไปตำม กฎกำรอนุรักษ์พลังงำน ภาพที่ 5.22 กำรเปลี่ยนรูประหว่ำงพลังงำนจลน์และพลังงำนศักย์ โน้มถ่วงที่สะสมอยู่ในนักเล่นสกี ที่มา :  คลังภาพ อจท.  H O T S (ค�าถามท้าทายการคิดขั้นสูง) จำกภำพ นักกีฬำกระโดดค�้ำถ่อมีกำรเปลี่ยน รูปพลังงานอย่างไร ภาพที่ 5.23 นักกระโดดค�้ำถ่อ ที่มา :  คลังภาพ อจท.  1 เมื่อวัตถุอยู่นิ่งและอยู่ในต�ำแหน่งที่ สูงสุด พลังงำนจลน์มีค่ำเป็นศูนย์ ส่วนพลังงำนศักย์โน้มถ่วง จะมีค่ำ มำกที่สุด 2 เมื่อวัตถุเริ่มเคลื่อนที่ พลังงำนศักย์ โน้มถ่วงจะมีค่ำลดลง เนื่องจำก พลังงำนศักย์โน้มถ่วงเปลี่ยนแปลง ไปเป็นพลังงำนจลน์ 3 ขณะที่วัตถุเคลื่อนที่มำอยู่ในต�ำแหน่ง ต�่ำที่สุด เมื่อเทียบกับต�ำแหน ่ง อ้ำงอิง จะเป็นจุดที่พลังงำนจลน์มี ค่ำสูงที่สุด ส่วนพลังงำนศักย์โน้ม ถ่วงจะมีค่ำน้อยที่สุดและจะเป็นศูนย์ เมื่อวัตถุอยู่ที่ระดับเดียวกับต�ำแหน่ง อ้ำงอิง กฎการอนุรักษพลังงาน ขั้นสอน สํารวจค้นหา 4. นักเรียนแบ่งกลุ่ม กลุ่มละ 6 คน จากนั้นครู แจ้งจุดประสงค์ของกิจกรรม ปจจัยที่มีผลต่อ พลังงานจลน์และพลังงานศักย์โน้มถ ่วง ให้นักเรียนทราบเพื่อเป็นแนวทางการปฏิบัติ กิจกรรมที่ถูกต้อง 5. นักเรียนแต่ละกลุ่มร่วมกันศึกษากิจกรรม ปจจัย ที่มีผลต ่อพลังงานจลน์และพลังงานศักย์ โน้มถ่วง จากหนังสือเรียนวิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 โดยครูใช้รูปแบบการเรียนรู้แบบร่วมมือ มาจัดกระบวนการเรียนรู้ โดยก�าหนดให้ สมาชิกแต่ละคนภายในกลุ่มมีบทบาทหน้าที่ ของตนเอง ดังนี้ • สมาชิกคนที่ 1-2 ท�าหน้าที่เตรียมวัสดุ อุปกรณ์ที่ใช้ในการปฏิบัติกิจกรรม • สมาชิกคนที่ 3-4 ท�าหน้าที่อ่านวิธีปฏิบัติ กิจกรรมและน�ามาอธิบายให้สมาชิกใน กลุ่มฟง • สมาชิกคนที่ 5-6 ท�าหน้าที่บันทึกผลการ ปฏิบัติกิจกรรมลงในสมุดประจ�าตัวนักเรียน 6. นักเรียนแต่ละกลุ่มร่วมกันปฏิบัติกิจกรรมตาม ขั้นตอน จากหนังสือเรียนวิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 แนวตอบ H.O.T.S. เริ่มตนที่จุดสตารต นักกระโดดคํ้าถอจะวิ่ง โดยถือไมคํ้าดวยความเร็วสูง พลังงานจลนจะเพิ่มขึ้น เรื่อยๆ เมื่อนักกระโดดปกไมลงกับพื้น ตัวของ นักกีฬาจะลอยสูงขึ้น ณ จุดนี้ พลังงานศักยโนมถวง จะมีคาเพิ่มขึ้น แตพลังงานจลนจะลดลง เมื่อ นักกีฬาลอยขึ้นไปจุดสูงสุด พลังงานศักยโนมถวง จะมีคาสูงสุด และพลังงานจลนมีคาเปนศูนย ซึ่ง เมื่อนักกีฬาตกลงมาสูพื้นพลังงานจลนจะมีคา เพิ่มขึ้นแตพลังงานศักยจะลดลง สื่อ Digital ครูให้นักเรียนศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเปลี่ยนรูปแบบพลังงาน จาก QR Code เรื่อง กฎการอนุรักษ์พลังงาน ลูกฟุตบอลกลิ้งไปตามพื้นที่มีความลาดชันจากสูงไปตํ่า ลูกฟุตบอลมีการเปลี่ยนรูปพลังงานอยางไร 1. พลังงานศักย์เปลี่ยนเป็นพลังงานกล 2. พลังงานจลน์เปลี่ยนเป็นพลังงานกล 3. พลังงานศักย์เปลี่ยนเป็นพลังงานจลน์ 4. พลังงานจลน์เปลี่ยนเป็นพลังงานศักย์ (วิเคราะหคําตอบ ลูกฟุตบอลที่อยูบนพื้นสูงจะมีพลังงานศักย เมื่อลูกฟุตบอลกลิ้งลงไปตามพื้นที่มีความลาดชัน พลังงานศักย ในลูกฟุตบอลจะเปลี่ยนเปนพลังงานจลน ดังนั้น ตอบขอ 3.) น�ำ สอน สรุป ประเมิน T68

ปจจัยที่มีผลต่อพลังงานจลนและพลังงานศักยโนมถ่วง กิจกรรม ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ - กำรตั้งสมมติฐำน - กำรทดลอง จิตวิทยาศาสตร์ - ควำมรับผิดชอบ - ควำมสนใจใฝรู้ จุดประสงค์ ทดลองและอธิบำยปัจจัยที่มีผลต่อพลังงำนจลน์และพลังงำนศักย์โน้มถ่วงได้ วัสดุอุปกรณ์ 1. ลูกแก้วหรือลูกเหล็กขนำดเท่ำกัน 2 ลูก 4. ไม้บรรทัดและไม้เมตร 2. ลูกแก้วหรือลูกเหล็กขนำดใหญ่กว่ำ 1 ลูก 5. ชุดขำตั้ง 3. ดินน�้ำมัน 6. เชือกหรือเส้นด้ำย วิธีปฏิบัติ ตอนที่ 1 ปจจัยที่มีผลต่อพลังงานจลน์ 1. ท�ำชุดลูกตุ้มโดยน�ำลูกแก้วมำติดกับปลำยเชือกด้ำนหนึ่ง แล้วน�ำปลำยเชือกอีกด้ำนหนึ่งไปผูกกับชุดขำตั้ง โดยให้ลูกแก้วที่น�ำ มำท�ำเป็นลูกตุ้มชิดกับพื้นโตะทดลองโดยเชือกที่ผูกไม่ตึงหรือหย่อน 2. น�ำลูกแก้ววำงบนพื้นโตะทดลอง แล้วปล่อยลูกตุ้มจำกควำมสูง 4 เซนติเมตร จำกพื้นโตะทดลองให้มำชนกับลูกแก้วที่วำงบน พื้นโตะทดลอง สังเกตกำรเคลื่อนที่ของลูกแก้วและวัดระยะทำงที่ลูกแก้วเคลื่อนที่ได้ แล้วบันทึกผล 3. ท�ำกำรทดลองข้อ 2. ซ�้ำ แต่เปลี่ยนลูกแก้วที่น�ำมำวำงบนพื้นโตะทดลองให้มีขนำดใหญ่กว่ำลูกแก้วที่น�ำมำท�ำกำรทดลองใน ข้อ 2. 4. ท�ำกำรทดลองข้อ 2. ซ�้ำ แต่เปลี่ยนควำมสูงเป็น 6 เซนติเมตร ตอนที่ 2 ปจจัยที่มีผลต่อพลังงานศักย์โน้มถ่วง 1. ปั้นดินน�้ำมันเป็นแท่นสี่เหลี่ยมที่มีควำมหนำ 2 เซนติเมตร โดยมีควำมกว้ำงและควำมยำวขนำดใกล้เคียงกัน จ�ำนวน 3 อัน แล้วใช้ไม้บรรทัดตีผิวหน้ำแท่นดินน�้ำมันทั้ง 3 อัน ให้เรียบ 2. ปล่อยลูกแก้ว 2 ลูก ที่มีขนำดเท่ำกันจำกระดับควำมสูง 25 เซนติเมตร พร้อมกัน ลงบนแท่นดินน�้ำมันอันที่ 1 สังเกตกำร เปลี่ยนแปลงของผิวดินน�้ำมันและควำมลึกที่ลูกแก้วจมลงไป แล้วบันทึกผล 3. ปล่อยลูกแก้ว 2 ลูก ที่มีขนำดต่ำงกันจำกระดับควำมสูง 25 เซนติเมตร พร้อมกัน ลงบนแท่นดินน�้ำมันอันที่ 2 สังเกตกำร ภาพที่ 5.24 ชุดอุปกรณ์ตอนที่ 2 ที่มา :  คลังภาพ อจท. เปลี่ยนแปลงของผิวดินน�้ำมันและควำมลึกที่ลูกแก้วจมลงไป แล้วบันทึกผล 4. ปล่อยลูกแก้ว 2 ลูก ที่มีขนำดเท่ำกันแต่ระดับควำมสูงต่ำง กันพร้อมกัน โดยลูกแก้วลูกที่ 1 ถูกปล่อยจำกระดับควำมสูง 25 เซนติเมตร แต่ลูกแก้วลูกที่ 2 ถูกปล่อยจำกระดับควำม สูง 50 เซนติเมตร ลงบนแท่นดินน�้ำมันอันที่ 3 สังเกตกำร เปลี่ยนแปลงของผิวดินน�้ำมันและควำมลึกที่ลูกแก้วจมลงไป แล้วบันทึกผล แท่นดินน�้ำมัน งานและพลังงาน 61 ตารางบันทึก กิจกรรม ขั้นสอน อธิบายความรู้ 1. นักเรียนแต ่ละกลุ ่มออกมาน�าเสนอผลการ ปฏิบัติกิจกรรมหน้าชั้นเรียน ในระหว ่างที่ นักเรียนน�าเสนอ ครูคอยให้ข้อเสนอแนะ เพิ่มเติม เพื่อให้นักเรียนมีความเข้าใจที่ถูกต้อง 2. ครูถามค�าถามท้ายกิจกรรม โดยให้นักเรียน แต่ละกลุ่มร่วมกันอภิปรายแสดงความคิดเห็น เพื่อหาค�าตอบ ขยายความเข้าใจ 1. ครูเปดโอกาสให้นักเรียนซักถามเนื้อหา เกี่ยวกับเรื่อง พลังงาน และให้ความรู้เพิ่มเติม จากค�าถามของนักเรียน โดยครูใช้ PowerPoint เรื่อง พลังงาน ในการอธิบายเพิ่มเติม 2. นักเรียนแต่ละคนท�าแบบฝกหัด เรื่อง พลังงาน จากแบบฝกหัดวิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 ระดับความสูงของลูกตุม ขนาดของลูกแกวหรือลูกเหล็ก เปรียบเทียบระยะทางของลูกแกวหรือลูกเหล็ก เท่าเดิม ไม่เท่าเดิม ลูกแก้วหรือลูกเหล็กที่มีมวลเล็กกว่าจะเคลื่อนที่ไปได้ ระยะทางที่ไกลกว่า ไม่เท่าเดิม เท่าเดิม ลูกตุ้มระดับสูงกว่าจะชนลูกแก้วหรือลูกเหล็กไปได้ ระยะทางที่ไกลกว่า ตอนที่ 2 ระดับความสูงที่ปลอยลูกแกว หรือลูกเหล็ก ขนาดของลูกแกว หรือลูกเหล็ก เปรียบเทียบความลึกของลูกแกวหรือลูกเหล็ก ที่จมลงไปในดินนํ้ามัน เท่าเดิม ไม่เท่าเดิม ลูกแก้วหรือลูกเหล็กที่มีมวลใหญ่กว่าจะจมลงไปใน ดินน�้ามันได้ลึกกว่า ไม่เท่าเดิม เท่าเดิม ลูกแก้วหรือลูกเหล็กที่อยู่สูงกว่าจะจมลงไปในดินน�้ามัน ได้ลึกกว่า ตอนที่ 1 น�ำ สอน สรุป ประเมิน T69

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET ภาพที่ 5.25 กำรกักเก็บน�้ำไว้ในเขื่อน ควำมสูงของระดับน�้ำจะส่งผลให้น�้ำมีพลังงำนศักย์โน้มถ่วงมำกขึ้น ที่มา :  คลังภาพ อจท.  จำกภำพจะเห็นว่ำ มนุษย์น�ำกฎกำรอนุรักษ์พลังงำนมำประยุกต์ใช้ใน กำรผลิตกระแสไฟฟ้ำจำกเขื่อน โดยมนุษย์สร้ำงเขื่อนเพื่อกักเก็บน�้ำไว้ใน ระดับสูงเมื่อเทียบกับฐำนของเขื่อน ส่งผลให้น�้ำมีพลังงำนศักย์โน้มถ่วงมำก เมื่อปล่อยน�้ำให้ไหลลงมำ พลังงำนศักย์โน้มถ่วงของน�้ำจะมีค่ำลดลง แต่ ในทำงกลับกันน�้ำจะมีพลังงำนจลน์สูงขึ้น เมื่อน�้ำเคลื่อนที่ผ่ำนกังหันน�้ำที่ ต่อเข้ำกับเครื่องก�ำเนิดไฟฟ้ำหรือไดนำโม ซึ่งจะอำศัยพลังงำนจลน์ของน�้ำ ผลักดันใบพัดให้กังหันน�้ำหมุน แล้วเหนี่ยวน�ำให้เครื่องก�ำเนิดไฟฟ้ำผลิต พลังงำนไฟฟ้ำ แล้วส่งมำยังบ้ำนเรือน การผลิตกระแสไฟฟา จากเขื่อนมีการเปลี่ยน รูปของพลังงานใดบาง จำกกิจกรรมตอนที่ 1 เมื่อปล่อยลูกตุ้มจำกระดับควำมสูงเดียวกันมำชนลูกแก้ว ลูกแก้วที่มีขนำดใหญ่กว่ำจะเคลื่อนที่ได้ ระยะทำงที่น้อยกว่ำลูกแก้วที่มีขนำดเล็ก แต่เมื่อปล่อยลูกตุ้มจำกระดับควำมสูงต่ำงกันมำชนลูกแก้วที่มีขนำดเท่ำกัน ลูกแก้วที่ถูกชน ด้วยลูกตุ้มที่ถูกปล่อยจำกระดับควำมสูงมำกกว่ำจะเคลื่อนที่ได้ระยะทำงมำกกว่ำลูกแก้วที่ถูกชนด้วยลูกตุ้มที่ถูกปล่อยจำกระดับ ควำมสูงที่น้อยกว่ำ และจำกกิจกรรมตอนที่ 2 จะได้ว่ำ เมื่อปล่อยลูกแก้วที่มีขนำดต่ำงกันจำกควำมสูงที่เท่ำกันลงบนดินน�้ำมัน ลูกแก้วที่มีขนำดใหญ่กว่ำจะจมลงไปในดินน�้ำมันได้ลึกกว่ำลูกแก้วที่มีขนำดเล็ก และเมื่อปล่อยลูกแก้วที่มีขนำดเท่ำกันจำกควำมสูง ที่ต่ำงกัน ลูกแก้วที่ถูกปล่อยจำกควำมสูงมำกกว่ำจะจมลงไปในดินน�้ำมันได้ลึกกว่ำ อภิปรายผลกิจกรรม ค�าถามท้ายกิจกรรม 1. จำกกิจกรรมตอนที่ 1 ปัจจัยใดบ้ำงที่มีผลต่อระยะทำงที่ลูกแก้วเคลื่อนที่ได้ 2. จำกกิจกรรมตอนที่ 2 ปัจจัยใดบ้ำงที่มีผลต่อควำมลึกที่ลูกแก้วจมลงไปในดินน�้ำมัน 62 ขั้นสรุป ตรวจสอบผล นักเรียนและครูร ่วมกันสรุปเกี่ยวกับเรื่อง พลังงาน ขั้นประเมิน ตรวจสอบผล 1. ครูประเมินผล โดยการสังเกตพฤติกรรมการ ตอบค�าถาม พฤติกรรมการท�างานรายบุคคล พฤติกรรมการท�างานกลุ ่ม และจากการ น�าเสนอผลการปฏิบัติกิจกรรมหน้าชั้นเรียน 2. ครูตรวจสอบความเข้าใจของนักเรียนก่อนเข้าสู่ กิจกรรมการเรียนการสอน จากกรอบ Understanding Check ในสมุดประจ�าตัวนักเรียน 3. ครูตรวจสอบผลการปฏิบัติกิจกรรม ปจจัยที่ มีผลต่อพลังงานจลน์และพลังงานศักย์โน้มถ่วง ในสมุดประจ�าตัวนักเรียนหรือแบบฝกหัด วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 4. ครูตรวจแบบฝกหัด เรื่อง พลังงาน จาก แบบฝกหัดวิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 แนวตอบ คําถามท้ายกิจกรรม 1. ขนาดของลูกแกวและระดับความสูง 2. ขนาดของลูกแกวและระดับความสูง แนวทางการวัดและประเมินผล ครูวัดและประเมินผลความเข้าใจในเนื้อหา เรื่อง พลังงาน ได้จากการสังเกต พฤติกรรมการท�างานกลุ่มและการน�าเสนอผลงาน โดยศึกษาเกณฑ์การวัดและ ประเมินผลจากแบบสังเกตพฤติกรรมการท�างานกลุ่ม และการน�าเสนอผลงาน ที่อยู่ในแผนการจัดการเรียนรู้หน่วยการเรียนรู้ที่ 5 ขอใดคือนิยามของกฎการอนุรักษพลังงาน 1. พลังงานสูญหายได้และเกิดขึ้นใหม่ได้ 2. พลังงานที่ต�าแหน่งใดๆ มีค่าไม่เท่ากัน 3. พลังงาน คือ ผลคูณระหว่างแรงกับระยะทาง 4. พลังงานไม่สามารถสูญหายได้ แต่สามารถเปลี่ยนรูปได้ (วิเคราะหคําตอบ กฎการอนุรักษพลังงาน กลาววา พลังงาน เปนสิ่งที่ไมสูญหาย ไมสามารถสรางขึ้นใหมได แตสามารถเปลี่ยน รูปพลังงานได ดังนั้น ตอบขอ 4.) 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 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 น�ำ สอน สรุป ประเมิน T70

ภาพที่ 5.26 พลังงำนเคมีที่อยู่ในถ่ำนหินสำมำรถเปลี่ยนรูปเป็น พลังงำนควำมร้อนและพลังงำนแสงได้ ที่มา :  คลังภาพ อจท.  ภาพที่ 5.27 พลังงำนเคมีในน�้ำมันจะถูกเครื่องยนต์เผำไหม้เปลี่ยนให้ เป็นพลังงำนกลขับเคลื่อนรถยนต์ ที่มา :  คลังภาพ อจท.  แสงอำทิตย์เป็นต้นก�ำเนิดของแหล ่งพลังงำน ภำยในโลก โดยพืชเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีกระบวนกำรสังเครำะห์ ด้วยแสง สำมำรถดึงพลังงำนแสงจำกดวงอำทิตย์มำ เปลี่ยนเป็นพลังงำนเคมีได้โดยตรง ท�ำให้พืชด�ำรงชีวิต เป็นผู้ผลิต หรือเป็นแหล ่งอำหำรให้กับสิ่งมีชีวิตอื่น เมื่อสิ่งมีชีวิตอื่นกินพืชเสมือนเป็นกำรถ่ำยทอดพลังงำน ไปยังผู้บริโภคต่อกันเป็นทอด ๆ เมื่อผู้บริโภคตำยจะถูก สิ่งมีชีวิตอื่นย่อยสลำยและทับถมอยู่ในรูปของเชื้อเพลิง ซำกดึกด�ำบรรพ์ ซึ่งเป็นแหล ่งกักเก็บพลังงำนเคมี เช่น ถ่ำนหิน น�้ำมัน แกสธรรมชำติ เมื่อน�ำเชื้อเพลิง ซำกดึกด�ำบรรพ์เหล่ำนี้ไปเผำไหม้ พลังงำนเคมีจะถูก เปลี่ยนให้เป็นพลังงำนควำมร้อนและพลังงำนแสง ภาพที่ 5.28 ดวงอำทิตย์เป็นต้นก�ำเนิด แหล่งพลังงำนของโลกและสิ่งมีชีวิต ที่มา :  คลังภาพ อจท.  งานและพลังงาน 63 ขั้นนํา กระตุ้นความสนใจ ครูตั้งประเด็นค�าถามว่า “พลังงานมีวันสูญหาย หรือไม่ อย่างไร” โดยให้นักเรียนแต่ละคนร่วมกัน อภิปรายแสดงความคิดเห็นโดยไม่มีการเฉลยว่า ถูกหรือผิด ขั้นสอน สํารวจค้นหา 1. นักเรียนจับคู่กับเพื่อนในชั้นเรียน จากนั้นให้ นักเรียนแต ่ละคู ่ร ่วมกันศึกษาค้นคว้าข้อมูล เกี่ยวกับเรื่อง กฎการอนุรักษ์พลังงาน จาก หนังสือเรียนวิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 2. นักเรียนแต่ละคู่ร่วมกันอภิปรายเรื่องที่ได้ศึกษา จากนั้นให้นักเรียนแต่ละคนเขียนสรุปความรู้ที่ ได้จากการศึกษาค้นคว้าลงในสมุดประจ�าตัว นักเรียน การใชถังนํ้าขนาดใหญใสนํ้าเต็มถัง ตั้งไวในที่สูง แลวตอทอใหไหลไปหมุนกังหันซึ่งมีแกนตอเขากับขดลวดที่อยู ระหวางแทงแมเหล็ก และตอวงจรเขากับหลอดไฟจนสวาง การเปลี่ยนรูปพลังงานเปนแบบใด ตามลําดับ 1. พลังงานศักย์ พลังงานจลน์ พลังงานกล พลังงานไฟฟ้า 2. พลังงานศักย์ พลังงานกล พลังงานจลน์ พลังงานไฟฟ้า 3. พลังงานจลน์ พลังงานศักย์ พลังงานกล พลังงานไฟฟ้า 4. พลังงานจลน์ พลังงานกล พลังงานศักย์ พลังงานไฟฟ้า (วิเคราะหคําตอบ นํ้าที่บรรจุอยูในถังซึ่งวางไวในที่สูงจะมีพลังงานศักยสะสมอยูในนํ้า เมื่อตอทอพลังงานศักย จะลดตํ่าลง เปลี่ยนเปนพลังงานจลนไหลไปตามทอ และพลังงานจลนจะเปลี่ยนเปนพลังงานกล เพื่อไปหมุนกังหันให ผลิตกระแสไฟฟาหรือพลังงานไฟฟา ดังนั้น ตอบขอ 1.) อธิบายความรู้ นักเรียนและครูร ่วมกันอภิปรายเกี่ยวกับ เรื่อง กฎการอนุรักษ์พลังงาน ซึ่งควรได้ข้อสรุปร่วม กันว่า “พลังงานไม่มีวันสูญหาย สามารถเปลี่ยน รูปพลังงานจากรูปหนึ่งไปเป็นอีกรูปหนึ่งได้ และ ไม่สามารถท�าให้สูญหายหรือท�าลายได้ เรียกว่า กฎการอนุรักษ์พลังงาน” ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET น�ำ น�ำ สอน สรุป ประเมิน T71

64 พลังงำนเคมีนอกจำกจะอยู่ในรูปของเชื้อเพลิง ซำกดึกด�ำบรรพ์แล้ว ยังอยู่ในรูปของสำรอำหำร เช่น โปรตีน คำร์โบไฮเดรต ไขมัน เมื่อเรำรับประทำนอำหำร เข้ำไป น�้ำย่อยที่อยู่ภำยในปำก กระเพำะอำหำร และ ล�ำไส้เล็กจะท�ำหน้ำที่ย่อยสลำยให้อำหำรมีขนำดโมเลกุล เล็กลง เพื่อให้ร ่ำยกำยดูดซึมน�ำไปใช้ในกระบวนกำร เมแทบอลิซึม (metabolism) เพื่อเปลี่ยนพลังงำนเคมี ในอำหำรให้เป็นพลังงำนที่ใช้รักษำอุณหภูมิของร่ำงกำย และเป็นพลังงำนที่น�ำไปใช้ในกิจกรรมต่ำง ๆ รถไฟที่วิ่งไปตำมรำงด้วยควำมเร็วสูง เมื่อ รถไฟเบรกกะทันหันพลังงำนจลน์ที่ล้อจะถูกเปลี่ยนเป็น พลังงำนควำมร้อน พลังงำนเสียง และพลังงำนแสง เนื่องจำกแรงเสียดทำนที่เกิดขึ้นระหว่ำงล้อรถไฟกับรำง รถไฟท�ำให้เกิดพลังงำนควำมร้อน และล้อเหล็กที่เสียดสี กับรำงเหล็กท�ำให้เกิดประกำยไฟและเสียงขึ้น นอกจำกนี้ รถยนต์ที่แล ่นไปบนถนนเป็นอีก ตัวอย่ำงหนึ่งที่แสดงให้เห็นว่ำพลังงำนจลน์ที่ล้อรถยนต์ บำงส่วนจะถูกเปลี่ยนเป็นพลังงำนควำมร้อน เนื่องจำก แรงเสียดทำนที่เกิดขึ้นระหว่ำงยำงล้อรถยนต์กับถนน ท�ำให้พลังงำนจลน์ของรถยนต์ลดลง ส่งผลให้รถยนต์ไม่ ลื่นไถลไปกับถนน อีกทั้งยังพบกำรเปลี่ยนแปลงรูปแบบ พลังงำนนี้ในกระบวนกำรท�ำงำนของเครื่องมือไฟฟ้ำ เครื่องจักรกลในโรงงำนอุตสำหกรรมต ่ำง ๆ อีกด้วย ภาพที่ 5.29 อำหำรที่รับประทำนเข้ำไปจะถูกเปลี่ยนเป็นพลังงำนที่ ใช้ในกำรท�ำกิจกรรมต่ำง ๆ ในชีวิตประจ�ำวัน ที่มา : คลังภาพ อจท. ภาพที่ 5.30 พลังงำนจลน์ของเครื่องเจียรไฟฟ้ำถูกเปลี่ยนให้เป็น พลังงำนควำมร้อน พลังงำนแสง และพลังงำนเสียง ที่มา :  คลังภาพ อจท. ภาพที่ 5.31 พลังงำนจลน์ในล้อรถไฟเปลี่ยน รูปเป็นพลังงำนควำมร้อน พลังงำนแสง และ พลังงำนเสียง ที่มา :  คลังภาพ อจท.  ขั้นสอน สํารวจค้นหา 1. ครูสนทนากับนักเรียนว ่า “การผลิตกระแส ไฟฟ้าจากเขื่อนมีการเปลี่ยนรูปของพลังงานใด บ้าง” โดยให้นักเรียนแต่ละคนร่วมกันอภิปราย แสดงความคิดเห็นอย ่างอิสระโดยไม ่มีการ เฉลยว่าถูกหรือผิด (แนวตอบ มีการเปลี่ยนพลังงานศักยโนมถวง เปนพลังงานจลน ซึ่งนํ้าที่เก็บไวในเขื่อนจะ มีพลังงานศักยโนมถวงสะสมอยู เมื่อปลอย ใหนํ้าไหลจากเขื่อนไปหมุนกังหันจะมีการ เปลี่ยนแปลงพลังงานศักยไปเปนพลังงานจลน เพื่อนําไปผลิตกระแสไฟฟา) 2. นักเรียนแบ่งกลุ่ม กลุ่มละ 4-5 คน ร่วมกัน ศึกษาค้นคว้าข้อมูลเกี่ยวกับเรื่อง การใช้กฎ การอนุรักษ์พลังงานมาประยุกต์ใช้ในชีวิต ประจ�าวัน และการถ่ายโอนความร้อนระหว่าง สสาร จากหนังสือเรียนวิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 หรือแหล่งการเรียนรู้ต่างๆ เช่น อินเทอร์เน็ต แล้วเขียนสรุปความรู้ที่ได้จากการศึกษา ค้นคว้าลงในสมุดประจ�าตัวนักเรียน นักเรียนควรรู 1 เมแทบอลิซึม เป็นกระบวนการเปลี่ยนแปลงสารอาหารที่มีปฏิกิริยา ทางชีวเคมีเกิดขึ้นหลายขั้นตอนให้เป็นพลังงานภายในเซลล์ และมีเมแทบอไลต์ เกิดขึ้น ซึ่งเป็นผลของปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่มีทั้งกระบวนการสลายสารโมเลกุล ใหญ่ให้เป็นโมเลกุลเล็ก เรียกว่า แคแทบอลิซึม (catabolism) และกระบวนการ สร้างสารโมเลกุลเล็กให้เป็นสารโมเลกุลใหญ่ เรียกว่า แอนาบอลิซึม (anabolism) โดยมีเอนไซม์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นภายในเซลล์ ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET กระบวนการเมแทบอลิซึมที่เกิดขึ้นในรางมนุษยเปนกระบวน การเปลี่ยนแปลงพลังงานจากรูปใดไปเปนรูปใด 1. พลังงานเคมีเป็นพลังงานจลน์ 2. พลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้า 3. พลังงานความร้อนเป็นพลังงานจลน์ 4. พลังงานความร้อนเป็นพลังงานไฟฟ้า (วิเคราะหคําตอบ กระบวนการเมแทบอลิซึมเปนกระบวนการ เปลี่ยนแปลงพลังงานเคมีที่อยูในอาหารใหเปนพลังงานที่ใชทํา กิจกรรมในชีวิตประจําวันของมนุษย เชน พลังงานจลน ดังนั้น ตอบขอ 1.) เมแทบอลิซึม ( 1 น�ำ สอน สรุป ประเมิน T72

นอกจำกกำรเปลี่ยนรูปของพลังงำนแล้ว พลังงำนสำมำรถถูกถ่ำยโอนจำกระบบหนึ่งไปยังอีกระบบหนึ่งได้ ตัวอย่ำงเช่น 1. กำรถ่ำยโอนควำมร้อนระหว่ำงสสำร เกิดขึ้นได้ 3 รูปแบบ ดังนี้ ภาพที่ 5.32 กำรถ่ำยโอนควำมร้อน ที่มา : คลังภาพ อจท.  เป็นกำรถ่ำยโอนพลังงำนควำม ร้อนผ่ำนตัวกลำง เมื่อตัวกลำงได้รับ ควำมร้อน อะตอมหรือโมเลกุลของ ตัวกลำงจะสั่นเนื่องจำกมีพลังงำนจลน์ สูงขึ้นและถูกถ ่ำยเทไปยังโมเลกุล ข้ำงเคียง จำกบริเวณที่มีอุณหภูมิสูง ไปยังบริเวณที่มีอุณหภูมิต�่ำกว่ำ ส่งผล ให้โมเลกุลข้ำงเคียงสั่นตำมไปด้วยจน กระทั่งไปถึงปลำยอีกด้ำนของตัวกลำง เป็นกำรถ ่ำยโอนพลังงำน ควำมร้อนผ่ำนตัวกลำง เมื่อตัวกลำง ได้รับควำมร้อน จะท�ำให้อะตอม หรือโมเลกุลของตัวกลำงเคลื่อนที่ และพำควำมร้อนไป ตัวอย่ำงเช่น น�้ำในหม้อต้มเดือดหลังจำกได้รับ ควำมร้อน เป็นกำรถ ่ำยโอนพลังงำน ควำมร้อนโดยไม่ต้องอำศัยตัวกลำง ซึ่งวัตถุที่เป็นแหล่งก�ำเนิดควำมร้อน สำมำรถแผ่รังสีควำมร้อนออกมำใน รูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ำได้ เช่น รังสีควำมร้อนจำกเตำผิง รังสีควำม ร้อนจำกดวงอำทิตย์ 1 การน�าความร้อน (conduction) 2 การพาความร้อน (convection) 3 การแผ่รังสีความร้อน (radiation) 2 คนรู้สึกร้อนเมื่อสัมผัสกับควันที่ ลอยขึ้นมำจำกอำหำร เนื่องจำก มีอำกำศเป็นตัวกลำงในกำรพำ ควำมร้อนมำสู่คน 3 คนรู้สึกร้อนแม้อยู่ห่ำงจำกเตำถ่ำน เนื่องจำกพลังงำนควำมร้อนจำก เตำถ่ำนแผ่รังสีควำมร้อนมำยังคน 1 คนใช้มือจับที่คีบอำหำรจะรู้สึกร้อน เนื่องจำกที่คีบอำหำรเป็นตัวกลำง ในกำรน�ำควำมร้อนมำสู่มือ งานและพลังงาน 65 ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET นิดออกแบบบานใหมีชองลมและติดพัดลมระบายอากาศ เมื่ออากาศรอนลอยตัวสูงขึ้นออกไปตามชองลม อากาศเย็นก็จะ พัดเขามาแทนที่ การออกแบบบานใหมีการระบายอากาศเชนนี้ ใชหลักการถายโอนความรอนในขอใด 1. การแผรังสี 2. การพาความรอน 3. การแผรังสีและการนําความรอน 4. การนําความรอนและการพาความรอน (วิเคราะหคําตอบ การพาความรอนเปนการถายโอนพลังงาน ความรอนผานตัวกลางที่สามารถเคลื่อนที่ได โดยตัวกลางที่ สามารถพาความรอนไดดีจึงเปนแกสและของเหลว ดังนั้น ตอบขอ 2.) ขั้นสอน อธิบายความรู 1. ครูสุมนักเรียน 4 กลุม ออกมานําเสนอผล การศึกษาหนาชั้นเรียน ซึ่งครูเปนคนเลือก วาจะใหนักเรียนกลุมใดนําเสนอเรื่องอะไร ตามหัวขอเรื่องตอไปนี้ • กลุมที่ 1 การใชกฎการอนุรักษพลังงานมา ประยุกตใชในชีวิตประจําวัน • กลุมที่ 2 การนําความรอน (conduction) • กลุมที่ 3 การพาความรอน (convection) • กลุมที่ 4 การแผรังสีความรอน (radiation) 2. ขณะที่นักเรียนกําลังนําเสนอ ครูอาจเสนอ แนะหรือแทรกขอมูลเพิ่มเติมในเรื่องนั้นๆ ใหนักเรียนทุกคนไดมีความเขาใจที่ถูกตอง มากยิ่งขึ้น สื่อ Digital ครูใหนักเรียนศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับการถายโอนพลังงาน จากภาพยนตร สารคดีสั้น Twig เรื่อง การถายโอนความรอน (https://www.twig-aksorn.com/ film/heat-transport-8317/) นํา สอน สรุป ประเมิน T73

2. กำรถ่ำยโอนพลังงำนของกำรสั่นของแหล่งก�ำเนิดเสียงไปยังผู้ฟัง เสียงเกิดจำกกำรสั่นของวัตถุที่เป็นแหล่ง ก�ำเนิดเสียง พลังงำนกำรสั่นของแหล่งก�ำเนิดถูกถ่ำยโอนให้แก่โมเลกุลของตัวกลำงที่อยู่ติดกับแหล่งก�ำเนิด และ พลังงำนจะถูกส่งต่อกันไปเรื่อย ๆ จนถึงหูผู้ฟัง โดยมีโมเลกุลของอำกำศท�ำหน้ำที่เป็นตัวกลำงในกำรถ่ำยโอนพลังงำน เสียง ซึ่งเป็นไปตำมกฎกำรอนุรักษ์พลังงำน ภาพที่ 5.33 กำรถ่ำยโอนพลังงำนเสียงจำกแหล่งก�ำเนิดไปยังอวัยวะรับเสียง ที่มา : คลังภาพ อจท. Topic Question ค�าชี้แจง : ให้นักเรียนตอบค�ำถำมต่อไปนี้ 1. พลังงำนกลมีกี่ประเภท อะไรบ้ำง 2. ปัจจัยใดที่มีผลต่อพลังงำนจลน์และพลังงำนศักย์โน้มถ่วง 3. กฎกำรอนุรักษ์พลังงำนคืออะไร 4. นักกระโดดร่มดิ่งพสุธำจะมีพลังงำนศักย์โน้มถ่วงสูงที่สุดเมื่อใด 5. กำรขว้ำงลูกบอลขึ้นไปในแนวดิ่ง เมื่อลูกบอลเคลื่อนที่ไปจนถึงจุดสูงสุดและตกลงสู่พื้นดินจะมีพลังงำนจลน์และ พลังงำนศักย์โน้มถ่วงเป็นอย่ำงไร 6. จงเขียนขั้นตอนกำรเปลี่ยนรูปพลังงำนของกำรผลิตกระแสไฟฟ้ำโดยใช้พลังงำนน�้ำ 7. เมื่อรถไฟเคลื่อนที่มำด้วยอัตรำเร็วค่ำหนึ่งหยุดกะทันหัน จะมีกำรเปลี่ยนรูปพลังงำนใดบ้ำงระหว่ำงล้อรถกับ รำงรถไฟ 8. เซลล์สุริยะมีกลไกกำรเปลี่ยนรูปพลังงำนอย่ำงไร 9. กำรถ่ำยโอนควำมร้อนมีกี่รูปแบบ อะไรบ้ำง 10. ตัวกลำงที่ท�ำหน้ำที่ถ่ำยโอนพลังงำนเสียงจำกแหล่งก�ำเนิดมำยังหูผู้ฟังคืออะไร โมเลกุลของอำกำศ 66 เกร็ดแนะครู ครูอาจอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับเสียงว่า เสียงเปนคลื่นกล ซึ่งเกิดจากการ สั่นสะเทือนของแหล่งก�าเนิดเสียง เมื่อแหล่งก�าเนิดเสียงสั่นสะเทือน ท�าให้อากาศ บริเวณนั้นเกิดการอัดและขยายตัวของคลื่นเสียง และถูกส่งผ่านไปยังตัวกลาง เช่น อากาศ ไปยังอวัยวะที่ใช้รับเสียง คือ หู นอกจากแกสแล้ว เสียงสามารถ เดินทางผ่านของเหลวและของแข็งได้ แต่ไม่สามารถเดินทางผ่านสุญญากาศได้ แนวตอบ Topic Question 1. 2 ประเภท ไดแก พลังงานจลนและพลังงานศักย 2. ปจจัยที่มีผลตอพลังงานจลนที่สะสมอยูในวัตถุ คือ มวลและอัตราเร็ว ของวัตถุ และปจจัยที่มีผลตอพลังงานศักยที่สะสมอยูในวัตถุ คือ มวล และความสูงของวัตถุเมื่อเทียบกับพื้นผิวโลก 3. พลังงานไมสามารถทําใหสูญหายและสรางขึ้นใหมได แตสามารถ เปลี่ยนรูปพลังงานจากรูปหนึ่งไปเปนอีกรูปหนึ่งได 4. เมื่ออยูบนเครื่องบิน 5. พลังงานศักยโนมถวงมีคาสูงสุดเมื่อวัตถุอยูสูงที่สุด และจะลดลง จนกระทั่งมีคาเทากับศูนยเมื่อวัตถุตกกระทบและหยุดนิ่งอยูกับพื้น 6. พลังงานศักย พลังงานจลน พลังงานกล พลังงานไฟฟา 7. พลังงานจลน พลังงานแสงและพลังงานเสียง 8. พลังงานแสง พลังงานไฟฟา 9. 3 รูปแบบ คือ การนําความรอน การพาความรอน และการแผรังสี ความรอน 10. อากาศ ขั้นสอน ขยายความเขาใจ 1. ครูเปดโอกาสให้นักเรียนซักถามเนื้อหาเกี่ยวกับ เรื่อง กฎการอนุรักษพลังงาน และให้ความรู้ เพิ่มเติมจากค�าถามของนักเรียน โดยครูใช้ PowerPoint เรื่อง กฎการอนุรักษพลังงาน ในการอธิบายเพิ่มเติม 2. นักเรียนท�า Topic Question เรื่อง พลังงาน จากหนังสือเรียนวิทยาศาสตร ม.2 เล ่ม 2 ลงในสมุดประจ�าตัวนักเรียน 3. นักเรียนแต่ละคนท�าแบบฝกหัด เรื่อง กฎการ อนุรักษพลังงาน จากแบบฝกหัดวิทยาศาสตร ม.2 เล่ม 2 น�ำ สอน สรุป ประเมิน T74

วัสดุอุปกรณ์ 1. เทปใส 2. ลูกโปง 3. กรรไกร 4. กล่องนม 5. ดินน�้ำมัน 6. ฝำขวดน�้ำ 7. ไม้เสียบลูกชิ้น 8. กระดำษห่อของขวัญ 9 หลอดดูดน�้ำแบบโค้งงอ วิธีท�า 1. น�ำกล่องนมมำห่อด้วยกระดำษห่อของขวัญ 2. ติดดินน�้ำมันที่ฝำขวดน�้ำ จ�ำนวน 4 ฝำ แล้วน�ำไปเสียบกับไม้ลูกชิ้นทั้งสองด้ำน เพื่อท�ำเป็นล้อรถ 4 ล้อ จำกนั้นน�ำล้อที่ได้ไปติดที่กล่องนมด้วยเทปใส 3. เสียบลูกโปงไว้ที่ปลำยหลอดดูดน�้ำแบบโค้งงอ จำกนั้นผูกให้แน่น และติดหลอด พร้อมลูกโปงที่ด้ำนบนของรถ 4. ใช้ปำกเปำหลอดเพื่อให้ลูกโปงมีขนำดใหญ่ขึ้น แล้วเอำมือปิดปำกลูกโปงให้แน่น 5. ปล่อยรถวำงบนพื้น และปล่อยมือออกจำกปำกลูกโปง รถจะเคลื่อนที่ด้วยแรงของ ลูกโปงไปทำงด้ำนหน้ำ ภาพที่ 5.34 รถพลังงำนลม ที่มา : http://maymekkhala.blogspot.com ภาพที่ 5.35 ติดดินน�้ำมันที่ฝำขวดน�้ำ ที่มา : http://maymekkhala.blogspot.com ภาพที่ 5.36 ติดเทปใส ที่มา : http://maymekkhala.blogspot.com ScienceActivity รถพลังงานลม F u n หลักการทางวิทยาศาสตร์ รถพลังงำนลมจะเคลื่อนที่ด้วยอัตรำเร็วไปทำงทิศตรงข้ำมกับลมที่ปล่อยออกมำจำกภำยในลูกโปง แสดงให้เห็นว่ำ พลังงำนลม ที่ให้กับลูกโปงถูกเปลี่ยนให้เป็นพลังงำนจลน์ซึ่งเป็นไปตำมกฎกำรอนุรักษ์พลังงำน กล่ำวคือ พลังงำนไม่มีวันสูญหำย แต่พลังงำน สำมำรถเปลี่ยนรูปแบบจำกพลังงำนหนึ่งไปเป็นอีกพลังงำนหนึ่งได้ โดยพลังงำนรวมทั้งหมดของกำรเปลี่ยนพลังงำนจะมีค่ำเท่ำเดิม งานและพลังงาน 67 ขั้นสอน สํารวจคนหา 1. นักเรียนแบงกลุม โดยครูเตรียมสลากหมายเลข กลุม 1-6 จากนั้นใหนักเรียนแตละคนออกมา หยิบสลาก ซึ่งนักเรียนที่ไดหมายเลขเดียวกัน จะอยูกลุมเดียวกัน แตละกลุมจะมีสมาชิก ภายในกลุม 6 คน 2. ครูแจงจุดประสงคของกิจกรรม Fun Science Activity เรื่อง รถพลังงานลม ใหนักเรียน ทราบเพื่อเปนแนวทางการปฏิบัติกิจกรรมที่ ถูกตอง จากนั้นใหสมาชิกภายกลุมจัดเตรียม วัสดุอุปกรณที่ใชในการปฏิบัติกิจกรรม Fun Science Activity เรื่อง รถพลังงานลม จาก หนังสือเรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 3. สมาชิกภายในกลุมรวมกันปฏิบัติกิจกรรม Fun Science Activity เรื่อง รถพลังงานลม ตาม ขั้นตอน จากหนังสือเรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 เกร็ดแนะครู ครูอาจสรุปเพิ่มเติมหลังจากปฏิบัติกิจกรรม Fun Science Activity เรื่อง รถพลังงานลมวา นอกจากการเปลี่ยนรูปพลังงานลมใหเปนพลังงานจลนแลว การเคลื่อนที่ของรถเปนไปตามกฎการเคลื่อนที่ขอที่ 3 ของนิวตัน ที่กลาววา “ทุกแรงกิริยายอมมีแรงปฏิกิริยาซึ่งมีขนาดเทากัน แตมีทิศทางตรงขาม” กลาวคือ แรงกิริยา คือ แรงที่กระทําตอวัตถุทําใหวัตถุเปลี่ยนแปลงสภาพการเคลื่อนที่ไป ตามทิศทางของแรงที่มากระทํา สวนแรงปฏิกิริยา คือ แรงที่วัตถุกระทําโตตอบ ตอแรงกิริยาในทิศตรงกันขาม สังเกตไดจากการทํากิจกรรม จะเห็นวา พลังงาน คือ ลมที่ปลอยออกมา (แรงกิริยา) สงผลใหรถมีพลังงานจลนเคลื่อนที่ไปขางหนา (แรงปฏิกิริยา) ขอใดเปนการเคลื่อนที่ของวัตถุที่เปนไปตามกฎการเคลื่อนที่ ขอที่ 3 ของนิวตัน ยกเวนขอใด 1. จรวดพุงขึ้นสูทองฟา 2. แมคาพายเรือขายผลไม 3. ลูกแอปเปลตกจากตนไม 4. นองตนฝกเลนสเกตบอรด (วิเคราะหคําตอบ ทุกตัวเลือก เปนการเคลื่อนที่ของวัตถุที่เปนไป ตามกฎการเคลื่อนที่ขอที่ 3 ของนิวตัน ยกเวน ลูกแอปเปลตกจาก ตนไม ซึ่งเปนการเคลื่อนที่ของวัตถุดวยความเรงโนมถวง ที่มีคา คงตัวเทากับ 9.8 m/s2 ในทิศทางลง เรียกการเคลื่อนที่แบบนี้วา การตกแบบเสรี ดังนั้น ตอบขอ 3.) ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET นํา สอน สรุป ประเมิน T75

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET คือ แผ่นซิลิคอนที่ผ่ำนกระบวนกำรที่ท�ำให้โครงสร้ำงของอะตอม สูญเสียอิเล็กตรอน เมื่อได้รับพลังงำนแสงจำกดวงอำทิตย์ จะมี สมบัติเป็นตัวรับอิเล็กตรอน สารกึ่งตัวน�าชนิดเอ็น (N-type) คือ แผ่นซิลิคอนที่มีสมบัติเป็นตัวส่งอิเล็กตรอน Science in Real Life เซลล์สุริยะ (solar cell) เป็นเทคโนโลยีที่ถูกประดิษฐ์ขึ้นครั้งแรกในป พ.ศ. 2497 โดยแชปปิน (Chapin) ฟูลเลอร์ (Fuller) และเพียร์สัน (Pearson) ซึ่งเป็นนวัตกรรมที่ช่วยเปลี่ยนพลังงำนแสงจำกดวงอำทิตย์ให้เป็นพลังงำน ไฟฟ้ำ โดยหลักกำรท�ำงำนของเซลล์สุริยะ คือ เมื่อแสงซึ่งเป็นคลื่น แม่เหล็กไฟฟ้ำมำกระทบกับสำรกึ่งตัวน�ำที่อยู่บนแผ่นเซลล์สุริยะจะเกิดกำร ถ่ำยเทพลังงำนระหว่ำงกัน ท�ำให้เรำสำมำรถน�ำพลังงำนจำกธรรมชำติมำ สร้ำงพลังงำนในชีวิตประจ�ำวันได้ โดยทั่วไปแผ่นเซลล์สุริยะนิยมน�ำมำใช้กับเครื่องคิดเลข เพื่อใช้เป็นแหล่งพลังงำนสลับกับกำรใช้แบตเตอรี่ หรือนิยมน�ำมำติดตั้งบนหลังคำบ้ำนหรือพื้นที่ที่แสงแดดส่องถึงเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้ำ แล้วน�ำไปใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้ำ ภำยในบ้ำน ซึ่งเป็นกำรประหยัดค่ำใช้จ่ำย นอกจำกนี้ ยังใช้เป็นระบบแสงสว่ำงให้กับโรงงำนอุตสำหกรรม ป้ำยประกำศ ตู้โทรศัพท์ หรือใช้ในระบบกำรคมนำคม เช่น ไฟน�ำร่องเพื่อน�ำเครื่องบินขึ้นหรือลง ไฟประภำคำร ไฟน�ำร่องของเรือ อีกทั้งใช้ในระบบกำรเกษตร เช่น ระบบสูบน�้ำ เครื่องนวดข้ำว ส่วนประกอบหลักของเซลล์สุริยะ เซลล์สุริยะ ภาพที่ 5.37 เครื่องคิดเลข ที่มา :  คลังภาพ อจท. ภาพที่ 5.38 ส่วนประกอบของแผ่นเซลล์สุริยะ ที่มา : คลังภาพ อจท. กระจกใส สารกึ่งตัวน�าชนิดพี (P-type) 68 เครื่องคิดเลขอิเล็กทรอนิกสติดแผงเซลลสุริยะ เพื่อเปลี่ยน พลังงานจากรูปใดไปเปนรูปใด 1. พลังงานเคมีเป็นพลังงานจลน์ 2. พลังงานแสงเป็นพลังงานจลน์ 3. พลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้า 4. พลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้า (วิเคราะหคําตอบ เซลลสุริยะจะเปลี่ยนพลังงานแสงจาก ดวงอาทิตยเปนพลังงานไฟฟา ดังนั้น ตอบขอ 4.) ขั้นสอน อธิบายความรู้ 1. นักเรียนแต ่ละกลุ ่มออกมาน�าเสนอผลการ ปฏิบัติกิจกรรม Fun Science Activity เรื่อง รถพลังงานลม หน้าชั้นเรียน ในระหว ่าง ที่นักเรียนน�าเสนอครูคอยให้ข้อเสนอแนะ เพิ่มเติม เพื่อให้นักเรียนมีความเข้าใจที่ถูกต้อง 2. นักเรียนและครูร่วมกันอภิปรายผลการปฏิบัติ กิจกรรม Fun Science Activity เรื่อง รถพลังงานลมว่า “พลังงานลมสามารถเปลี่ยน รูปเป็นพลังงานจลน์ ท�าให้รถเคลื่อนที่ไปทาง ทิศตรงข้ามกับลมที่ออกมาจากลูกโปง” 3. นักเรียนแต ่ละกลุ ่มร ่วมกันศึกษาค้นคว้า ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับกฎการอนุรักษ์พลังงาน จาก Science in Real Life เรื่อง เซลล์สุริยะ จากหนังสือเรียนวิทยาศาสตร์ ม.2 เล ่ม 2 จากนั้นครูอธิบายเพิ่มเติมให้นักเรียนเข้าใจ ว่า “เซลล์สุริยะ เป็นเทคโนโลยีหนึ่งที่สามารถ เปลี่ยนพลังงานแสงจากดวงอาทิตย์ให้อยู่ใน รูปของพลังงานไฟฟ้าได้ ตัวอย่างอุปกรณ์ที่ใช้ เทคโนโลยีนี้ คือ เครื่องคิดเลข” นักเรียนควรรู 1 สารกึ่งตัวนําชนิดเอ็น เป็นสารกึ่งตัวน�าที่เกิดจากการจับตัวของอะตอม ซิลิคอนกับอะตอมของสารหนู ท�าให้มีอิเล็กตรอนเกินขึ้นมา 1 ตัว เรียกว่า อิเล็กตรอนอิสระ ซึ่งสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระในก้อนผลึกนั้น จึงยอมให้ กระแสไฟฟ้าไหลได้เช่นเดียวกับตัวน�าทั่วไป 2 สารกึ่งตัวนําชนิดพี เป็นสารกึ่งตัวน�าที่เกิดจากการจับตัวของอะตอม ซิลิคอนกับอะตอมของอะลูมิเนียม ท�าให้เกิดที่ว่างซึ่งเรียกว่า โฮล ขึ้นในแขนร่วม ของอิเล็กตรอน อิเล็กตรอนข้างโฮลจะเคลื่อนที่ไปอยู่ในโฮล ท�าให้ดูคล้ายกับโฮล เคลื่อนที่ได้ จึงท�าให้กระแสไฟฟ้าไหลได้ สารกึ่งตัวน�าชนิดเอ็น ( 1 สารกึ่งตัวน�าชนิดพี ( 2 น�ำ สอน สรุป ประเมิน T76

5 งาน Summary งาน ในทางฟสิกส คือ ผลคูณของแรงกับระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ตามแนวแรงหรือการกระจัดตามแนวแรง งานจะมีคามากหรือนอย ขึ้นอยูกับขนาดของแรงและขนาดของการกระจัดในแนวเดียวกับแรง ซึ่งงานเปนปริมาณทางกายภาพที่มีเพียงขนาดไมมีทิศทาง งานจึงเปนปริมาณสเกลาร สามารถคํานวณหางานที่เกิดขึ้นได จากสมการ เครื่องกลอยางงายเปนเครื่องกลที่ชวยผอนแรงและชวยอํานวยความสะดวกในการทํางาน โดยเครื่องกลอยางงายมี 6 ประเภท ไดแก คาน รอก พื้นเอียง สกรู ลิ่ม ลอ และเพลา เครื่องกลอยางงาย W = Fs กําลัง หมายถึง ปริมาณที่ใชบอกอัตราการทํางาน หรืองานที่ทําไดในหนึ่งหนวยเวลา โดยกําลังเปนปริมาณสเกลาร สามารถคํานวณ หากําลังเฉลี่ยได จากสมการ กําลัง P = W t ภาพที่ 5.39 คานเปนเครื่องกลที่ชวยงัดวัตถุใหสูงขึ้น ที่มา : คลังภาพ อจท. ภาพที่ 5.40 ลิ่มเปนเครื่องกลที่ใชแยกวัตถุ ใหออกจากกัน ที่มา : คลังภาพ อจท. แรงพยายาม (E) แรงตานทาน (W) E L W H W งานและพลังงาน งานและพลังงาน 69 เครื่องกลอยางงายประเภทใดไมชวยผอนแรง 1. คาน 2. พื้นเอียง 3. รอกเดี่ยวตายตัว 4. รอกเดี่ยวเคลื่อนที่ (วิเคราะหคําตอบ รอกเดี่ยวตายตัวไมชวยผอนแรง แตชวยอํานวย ความสะดวก ดังนั้น ตอบขอ 3.) ขั้นสอน ขยายความเข้าใจ 1. นักเรียนตรวจสอบความเข้าใจของตนเอง จากกรอบ Self Check เรื่อง งานและพลังงาน จากหนังสือเรียนวิทยาศาสตร์ ม.2 เล ่ม 2 โดยบันทึกลงในสมุดประจ�าตัวนักเรียน 2. ครูมอบหมายให้นักเรียนท�า Unit Question เรื่อง งานและพลังงาน จากหนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 โดยท�าลงในสมุด ประจ�าตัวนักเรียน 3. นักเรียนท�าแบบทดสอบหลังเรียนของหน ่วย การเรียนรู้ที่ 5 งานและพลังงาน เพื่อเป็นการ วัดความรู้หลังเรียนของนักเรียน 4. นักเรียนแบ่งกลุ่ม กลุ่มละ 6 คน ตามความ สมัครใจ จากนั้นให้แต่ละกลุ่มน�าความรู้ เรื่อง งานและพลังงาน มาออกแบบและประดิษฐ์ ชิ้นงานเกี่ยวกับด้านพลังงาน สื่อ Digital ครูให้นักเรียนศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับรอก จาก YouTube เรื่อง What is a Pulley?-Simple Machines (https://www.youtube.com/watch?time_ continue=91&v=LiBcur1aqcg) ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET น�ำ สอน สรุป ประเมิน T77

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET พลังงานกล ภาพที่ 5.42 พื้นเอียงช่วยย้ำยวัตถุที่อยู่สูงลงมำได้สะดวกขึ้น ที่มา : คลังภาพ อจท. ภาพที่ 5.43 สกรูช่วยยกวัตถุให้สูงขึ้น ที่มา : คลังภาพ อจท.  ภาพที่ 5.41 รอกช่วยผ่อนแรงและเคลื่อนย้ำยวัตถุ ที่มา : คลังภาพ อจท.  ภาพที่ 5.44 ล้อและเพลำช่วยผ่อนแรงในกำรท�ำงำน ที่มา : คลังภาพ อจท.  พลังงำนกลแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่ 1. พลังงานจลน์ เป็นพลังงำนที่ถูกครอบครองโดยวัตถุ ที่เคลื่อนที่ โดยปัจจัยที่มีผลต่อพลังงำนจลน์ คือ • มวล ถ้ำอัตรำเร็วของวัตถุทั้งสองเท่ำกัน วัตถุที่มีมวล มำกกว่ำจะมีพลังงำนจลน์มำกกว่ำ • อัตราเร็ว ถ้ำมวลของวัตถุทั้งสองเท่ำกัน วัตถุที่เคลื่อนที่ ด้วยอัตรำเร็วที่มำกกว่ำจะมีพลังงำนจลน์มำกกว่ำ ภาพที่ 5.45 รถแข่งที่วิ่งเร็วที่สุดจะมีพลังงำนจลน์สะสมสูงที่สุด เมื่อเทียบกับวัตถุที่มีมวลเท่ำกัน ที่มา :  คลังภาพ อจท.  E h m R E W m h L W R r E m W E m E s m h = W s 2 E h = s s m W E มองจำกด้ำนบน 70 ขั้นสรุป ตรวจสอบผล นักเรียนและครูร่วมกันสรุปเกี่ยวกับเรื่อง กฎ การอนุรักษ์พลังงาน ซึ่งควรได้ข้อสรุปร่วมกันว่า “พลังงานเป็นสิ่งที่ไม่สามารถสร้างขึ้นใหม่ และ ไม ่สามารถท�าให้สูญหายหรือท�าลายได้ แต ่จะ เกิดการเปลี่ยนรูปพลังงานจากรูปหนึ่งไปเป็นอีก รูปหนึ่ง ตัวอย ่างเช ่น พลังงานศักย์โน้มถ ่วง เปลี่ยนเป็นพลังงานจลน์ เช ่น น�้าไหลมาจาก ภูเขาสูง” สื่อ Digital ครูอาจให้นักเรียนศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับพลังงาน จากภาพยนตร์สารคดีสั้น Twig เรื่อง พลังงานรูปแบบต่างๆ (https://www.youtube.com/watch? v=HZUZK_i-iQA) ถังใบหนึ่งบรรจุนํ้าและถูกตั้งไวบนที่สูง พลังงานที่สะสมในนํ้า คือพลังงานชนิดใด 1. พลังงานจลน์ 2. พลังงานไฟฟ้า 3. พลังงานศักย์โน้มถ่วง 4. พลังงานศักย์และพลังงานจลน์ (วิเคราะหคําตอบ นํ้าที่บรรจุอยูในถังที่ตั้งอยูบนที่สูงจะมีพลังงาน ศักยโนมถวงสะสมอยูในนํ้า ดังนั้น ตอบขอ 3.) น�ำ สอน สรุป ประเมิน T78

กฎการอนุรักษพลังงาน ภาพที่ 5.46 พลังงำนศักย์โน้มถ่วงที่สะสมอยู่ในเครื่องบิน ที่มา :  คลังภาพ อจท.  • พลังงานศักย์โน้มถ่วง เป็นพลังงำนที่สะสมอยู่ในวัตถุ ที่เกี่ยวข้องกับต�ำแหน่งของวัตถุเมื่อเทียบกับต�ำแหน่งอ้ำงอิงใน สนำมโน้มถ่วง โดยปัจจัยที่มีผลต่อพลังงำนศักย์โน้มถ่วง คือ - มวล ถ้ำวัตถุทั้งสองอยู่ในระดับควำมสูงที่เท่ำกัน วัตถุที่มีมวลมำกกว่ำจะมีพลังงำนศักย์โน้มถ่วงมำกกว่ำ - ต�าแหน่งของวัตถุ ถ้ำมวลของวัตถุทั้งสองเท่ำกัน วัตถุที่อยู่ในต�ำแหน่งที่สูงกว่ำจะมีพลังงำนศักย์โน้มถ่วงที่มำก กว่ำ • พลังงานศักย์ยืดหยุ่น เป็นพลังงำนที่สะสมอยู่ในวัตถุที่ ยืดหยุ่นได้ พลังงำนเป็นสิ่งที่ไม่สำมำรถสร้ำงขึ้นใหม่ และไม่สำมำรถท�ำให้สูญหำยหรือท�ำลำยได้ แต่จะเกิดกำรเปลี่ยนรูปพลังงำนจำกรูปหนึ่ง ไปเป็นอีกรูปหนึ่ง เช่น - พลังงำนศักย์โน้มถ่วงเปลี่ยนเป็นพลังงำนจลน์ เช่น น�้ำไหลลงมำจำกภูเขำสูง - พลังงำนจลน์เปลี่ยนเป็นพลังงำนควำมร้อน เช่น กำรท�ำงำนของเครื่องจักรในอุตสำหกรรม - พลังงำนจลน์เปลี่ยนเป็นพลังงำนไฟฟ้ำ เช่น กำรผลิตกระแสไฟฟ้ำจำกพลังน�้ำ - พลังงำนแสงเปลี่ยนเป็นพลังงำนเคมี เช่น กำรสังเครำะห์ด้วยแสงของพืช - พลังงำนเคมีเปลี่ยนเป็นพลังงำนควำมร้อนและแสง เช่น กำรเผำซำกเชื้อเพลิงดึกด�ำบรรพ์ - พลังงำนเคมีเปลี่ยนเป็นพลังงำนที่ใช้ท�ำกิจกรรมต่ำง ๆ เช่น กระบวนกำรเผำผลำญอำหำรในร่ำงกำยมนุษย์และสัตว์ นอกจำกนี้ พลังงำนสำมำรถถ่ำยโอนได้ เช่น กำรถ่ำยโอนควำมร้อนระหว่ำงสสำร กำรถ่ำยโอนพลังงำนเสียงจำกแหล่งก�ำเนิด ถูก/ผิด ทบทวนที่หัวข้อ 1. นิดถือกล่องหนัก 150 นิวตัน วิ่งข้ำมถนน 5 เมตร จะเกิดงำน 750 จูล 1.1 2. คุณอำเดินถือเอกสำรหนัก 60 นิวตัน วิ่งขึ้นบันไดสูง 2 เมตร ยำว 50 เมตร เป็นเวลำ 30 วินำที จะเกิดงำน 120 จูล และมีก�ำลังเฉลี่ย 40 วัตต์ 1.2 3. รอกเดี่ยวตำยตัวเป็นเครื่องกลอย่ำงง่ำยที่ช่วยผ่อนแรง 1.3 4. เครื่องบินที่บินอยู่ในชั้นสตรำโตสเฟยร์มีทั้งพลังงำนจลน์และพลังงำนศักย์โน้มถ่วงสะสม อยู่ในเครื่องบิน 2.1 5. พลังงำนสำมำรถเปลี่ยนรูปได้ แต่ไม่สำมำรถถ่ำยโอนให้กับสสำรอื่นได้ 2.2 บันทึกลงในสมุด Self Check ให้นักเรียนตรวจสอบความเข้าใจ โดยพิจารณาข้อความว่าถูกหรือผิด แล้วบันทึกลงในสมุด หากพิจารณาข้อความ ไม่ถูกต้อง ให้กลับไปทบทวนเนื้อหาตามหัวข้อที่ก�าหนดให้ 2. พลังงานศักย์ เป็นพลังงำนที่สะสมในวัตถุซึ่งขึ้นอยู่กับต�ำแหน่งของวัตถุ แบ่งออกเป็น งานและพลังงาน 71 ขั้นประเมิน ตรวจสอบผล 1. ครูตรวจสอบผลการทําแบบทดสอบหลังเรียน หนวยการเรียนรูที่ 5 งานและพลังงาน เพื่อ ตรวจสอบความเขาใจหลังเรียนของนักเรียน 2. ครูประเมินผล โดยการสังเกตพฤติกรรมการ ตอบคําถาม พฤติกรรมการทํางานรายบุคคล พฤติกรรมการทํางานกลุม และจากการ นําเสนอผลการปฏิบัติกิจกรรมหนาชั้นเรียน 3. ครูตรวจสอบความเขาใจของนักเรียนกอนเขาสู กิจกรรมการเรียนการสอน จากกรอบ Understanding Check ในสมุดประจําตัวนักเรียน 4. ครูตรวจ Topic Question ในสมุดประจําตัว นักเรียน 5. ครูตรวจสอบผลการตรวจสอบความเขาใจของ ตนเองจากกรอบ Self Check เรื่อง งานและ พลังงาน ในสมุดประจําตัวนักเรียน 6. ครูตรวจสอบแบบฝกหัด เรื่อง กฎการอนุรักษ พลังงาน จากแบบฝกหัดวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 7. ครูประเมินผลการปฏิบัติกิจกรรม Fun Science Activity เรื่อง รถพลังงานลม 8. ครูตรวจแบบฝกหัด Unit Question เรื่อง งาน และพลังงาน ในสมุดประจําตัวนักเรียน 9. ครูวัดและประเมินผลจากชิ้นงาน/ผลงาน สิ่งประดิษฐดานพลังงานของนักเรียน แตละกลุม แนวทางการวัดและประเมินผล ครูวัดและประเมินผลความเขาใจในเนื้อหา เรื่อง งานและพลังงาน ไดจาก ชิ้นงานสิ่งประดิษฐดานพลังงาน ที่สรางขึ้นในขั้นขยายความรู โดยศึกษา เกณฑการวัดและประเมินผลจากแบบประเมินชิ้นงาน/ภาระงาน (รวบยอด) ที่อยูในแผนการจัดการเรียนรูหนวยการเรียนรูที่ 5 ใหนักเรียนแบงกลุม กลุมละ 3-4 คน สืบคนและศึกษาขอมูล เพิ่มเติม เพื่อพิจารณาประเภทของหลอดไฟตางๆ กับหลอดไฟปกติ จากตารางที่ครูเตรียมมาให ดังภาพ โดยใหนักเรียนวิเคราะหวา หลอดไฟประเภทใด ชวยประหยัดคาไฟไดมากที่สุด โดยใหนักเรียน แปลความหมายตัวเลขในตารางในรูปของกําลังไฟหรือหนวยจูล ตอวินาที ลงในสมุดประจําตัวนักเรียน พรอมสงตัวแทนออกมา นําเสนอขอมูลหนาชั้นเรียน กิจกรรม 21st Century Skills แบบประเมินชิ้นงาน/ภาระงาน (รวบยอด) แบบประเมินผลงานสิ่งประดิษฐ์ด้านพลังงาน ค าชี้แจง : ให้ผู้สอนประเมินผลงาน/ชิ้นงานของนักเรียนตามรายการที่ก าหนด แล้วขีด ลงในช่องที่ตรงกับระดับคะแนน ล าดับที่ รายการประเมิน ระดับคุณภาพ 4 3 2 1 1 การออกแบบชิ้นงาน 2 การเลือกใช้วัสดุเพื่อสร้างชิ้นงาน 3 ความสมบูรณ์ของชิ้นงาน 4 การสร้างสรรค์ชิ้นงาน 5 ก าหนดเวลาส่งงาน รวม ลงชื่อ ................................................... ผู้ประเมิน ............../................./................ เกณฑ์การประเมินผลงานสิ่งประดิษฐ์ด้านพลังงาน ประเด็นที่ประเมิน ระดับคะแนน 4 3 2 1 1. การออกแบบชิ้นงาน ชิ้นงานมีความถูกต้องที่ ออกแบบไ ว้ มี ขน าด เ ห ม า ะ ส ม รู ป แ บ บ น่าสนใจ แปลกตา และ สร้างสรรค์ดี ชิ้นงานมีความถูกต้องที่ ออกแบบไ ว้ มี ขน าด เ ห ม า ะ ส ม รู ป แ บ บ น่าสนใจ และสร้างสรรค์ ชิ้นงานมีความถูกต้องที่ ออกแบบไ ว้ มี ขน าด เ ห ม า ะ ส ม รู ป แ บ บ น่าสนใจ ชิ้ นง า น ไ ม่ ถู ก ต้ อง ที่ ออกแบบไว้ มีขนาดไม่ เหมาะสม รูปแบบไม่ น่าสนใจ 2. การเลือกใช้วัสดุเพื่อ สร้างชิ้นงาน เลือกใช้ วัสดุม าส ร้ าง ชิ้นงานตามที่ก าหนดได้ ถูกต้อง และวัสดุมีความ เหมาะสมกับการสร้าง ชิ้นงานดีมาก เลือกใช้ วัสดุม าส ร้ าง ชิ้นงานตามที่ก าหนดได้ ถูกต้อง และวัสดุมีความ เหมาะสมกับการสร้าง ชิ้นงานดี เลือกใช้ วัสดุม าส ร้ าง ชิ้นงานตามที่ก าหนด แต่วัสดุมีความเหมาะสม กับการสร้างชิ้นงานที่ ออกแบบไว้ เลือกใช้ วัสดุม าส ร้ าง ชิ้นง านไ ม่ต รง ต า มที่ ก าหนด และวัสดุไม่มี ความเหมาะสมกับการ สร้างชิ้นงานที่ออกแบบ ไว้ 3. ความสมบูรณ์ของ ชิ้นงาน ชิ้นงานมีความแข็งแรง ทนทาน สามารถ น าไปใช้งานได้จริงและ ใช้ได้ดีมาก ชิ้นงานมีความแข็งแรง ทนทาน สามารถ น าไปใช้งานได้จริงและ ใช้ได้ดี ชิ้ น ง า น ไ ม่ มี ค ว า ม แข็งแรง แต่ส าม า รถ น าไปใช้งานได้บ้าง ชิ้ น ง า น ไ ม่ มี ค ว า ม แ ข็ ง แ ร ง แ ล ะ ไ ม่ สามารถน าไปใช้งานได้ 4. การสร้างสรรค์ ชิ้นงาน ต ก แ ต่ ง ชิ้ น ง า น ไ ด้ สวยงามดีมาก ต ก แ ต่ ง ชิ้ น ง า น ไ ด้ สวยงามดี ต ก แ ต่ ง ชิ้ น ง า น ไ ด้ สวยงามน้อย ชิ้ น ง า น ไ ม่ มี ค ว า ม สวยงาม 5. ก าหนดเวลาส่งงาน ส่งชิ้นงานภายในเวลาที่ ก าหนด ส่งชิ้นงานช้ากว่าก าหนด 1-2 วัน ส่งชิ้นงานช้ากว่าก าหนด เกิน 3 วัน ขึ้นไป ส่งชิ้นงานช้ากว่าก าหนด เกิน 5 วัน ขึ้นไป เกณฑ์การตัดสินคุณภาพ ช่วงคะแนน ระดับคุณภาพ 18-20 ดีมาก 14-17 ดี 10-13 พอใช้ ต่ ากว่า 10 ปรับปรุง แนวตอบ Self Check 1. ผิด 2. ผิด 3. ผิด 4. ถูก 5. ผิด นํา สอน สรุป ประเมิน T79

1. จงระบุว่ำเหตุกำรณ์ที่ก�ำหนดให้ต่อไปนี้ เกิดงำนในทำงฟิสิกส์หรือไม่ 1.1 ออกแรงผลักตู้เย็นให้เคลื่อนที่ไปข้ำงหน้ำ 1.2 ออกแรงยกทีวีแล้วเดินถอยหลัง 1.3 ยืนถือกล่องไม้เป็นเวลำ 10 นำที 1.4 ออกแรงดึงเชือกให้เคลื่อนที่ไปทำงซ้ำย 1.5 ออกแรงผลักรถยนต์ที่ดึงเบรกมือ 2. คนงำนออกแรงขนำด 80 นิวตัน ผลักวัตถุให้เคลื่อนที่ขนำนกับพื้นได้ขนำดของกำรกระจัด 5 เมตร จงหำงำน ที่คนงำนคนนี้ท�ำได้ 3. ชำยคนหนึ่งหนัก 120 นิวตัน แบกกล่องหนัก 40 นิวตัน เดินขึ้นเนินสูง 100 เมตร และเดินบนพื้นระดับ ต่อไปอีก 25 เมตร จงหำว่ำงำนที่เกิดขึ้นจำกกำรเดินทำงของชำยคนนี้เท่ำกับเท่ำใด 4. เมื่อยกหินก้อนหนึ่งหนัก 150 นิวตัน ให้สูงขึ้นไป 15 เมตร จะเกิดงำนมำกกว่ำหรือน้อยกว่ำเมื่อผลักหิน ให้เคลื่อนที่ไปได้ขนำดของกำรกระจัด 25 เมตร 5. ปั้นจั่นเครื่องหนึ่งท�ำงำนได้50,000 จูล ในกำรยกเสำเข็มหนักครึ่งตัน จงหำว่ำเสำเข็มต้นนี้ถูกยกขึ้นไปสูง กี่เมตร 6. แมนและใหม่ออกแรงลำกวัตถุไปคนละทำง โดยออกแรงพร้อมกัน แมนออกแรง 50 นิวตัน และใหม่ออกแรง 30 นิวตัน ท�ำให้วัตถุเคลื่อนที่ไปทำงแมน 2 เมตร จงหำงำนรวมที่เกิดขึ้น 7. จงเปรียบเทียบงำนที่นำย ก และนำย ข ท�ำได้จำกกำรออกแรงผลักวัตถุ A ให้วัตถุเคลื่อนที่ไปได้ระยะทำง 20 เมตร โดย 7.1 นำย ก ออกแรงขนำด 20 นิวตัน และนำย ข ออกแรงขนำด 30 นิวตัน 7.2 ทั้งนำย ก และนำย ข ออกแรงขนำด 20 นิวตัน แต่นำย ก ใช้เวลำ 5 นำที ส่วนนำย ข ใช้เวลำ 10 นำที 8. จงเปรียบเทียบงำนที่เกิดขึ้นกับลูกมะม่วง 2 ลูก (ก�ำหนดให้ g = 10 m/s 2 ) 8.1 ต้นมะม่วงสูง 3 เมตร เท่ำกัน แต่มะม่วงลูกที่ 1 และ 2 มีมวล 600 และ 700 กรัม ตำมล�ำดับ 8.2 มะม่วงทั้งสองผลมีมวล 750 กรัม เท่ำกัน แต่ต้นมะม่วงต้นที่ 1 และ 2 มีควำมสูง 3 และ 4 เมตร ตำมล�ำดับ 9. กรรมกรออกแรงขนำด 200 นิวตัน ดึงปลำยเชือกข้ำงหนึ่งที่คล้องผ่ำนรอกเดี่ยวเคลื่อนที่ตัวหนึ่งเป็นระยะ 20 เมตร ท�ำให้รอกตัวนี้สำมำรถยกวัตถุขึ้นไปได้สูง 10 เมตร อยำกทรำบว่ำวัตถุที่ผูกติดอยู่กับรอกตัวนี้มีมวล เท่ำกับเท่ำใด Unit Question ค�าชี้แจง : ให้นักเรียนตอบค�ำถำมต่อไปนี้ 72 7.2 พิจารณางานที่นาย ก ท�ำ จากสมการ W = Fs = 20 × 20 = 400 J พิจารณางานที่นาย ข ท�ำ จากสมการ W = Fs = 20 × 20 = 400 J ดังนั้น งานของนาย ก และ ข เท่ากัน 8. 8.1 พิจารณางานที่เกิดขึ้นกับมะม่วงลูกที่ 1 จากสมการ W = Fs W = (mg)h W = 0.6 × 10 × 3 W = 18 J พิจารณางานที่เกิดขึ้นกับมะม่วงลูกที่ 2 จากสมการ W = Fs W = (mg)h W = 0.7 × 10 × 3 W = 21 J ดังนั้น งานที่เกิดขึ้นกับมะม่วงลูกที่ 1 น้อยกว่ามะม่วงลูกที่ 2 แนวตอบ Unit Question 1. 1.1 เกิดงาน 1.2 ไม่เกิดงาน 1.3 ไม่เกิดงาน 1.4 เกิดงาน 1.5 ไม่เกิดงาน 2. จากสมการ W = Fs = 80 × 5 = 400 N m 3. จากสมการ W = Fs = 40 × 100 = 4,000 N m 4. ยกหินก้อนหนึ่งหนัก 150 นิวตัน ให้สูงขึ้น 15 เมตร จะเกิดงาน โดยคิดได้ดังนี้ จากสมการ W = Fs = mgh = 150 × 15 = 2,250 N m ผลักก้อนหินหนัก 150 นิวตัน ให้เคลื่อนที่ไปได้ ระยะทาง 25 เมตร จะเกิดงาน โดยคิดได้ดังนี้ จากสมการ W = Fs = 150 × 25 = 3,750 N m ดังนั้น ผลักก้อนหินหนัก 150 นิวตัน ให้เคลื่อนที่ ไปได้ระยะทาง 25 เมตร จะเกิดงานมากกว่า ยกก้อนหินหนักเท่าเดิมให้สูง 15 เมตร 5. จากสมการ W = Fs W = (mg)h 50,000 = 500 × 10 × h h = 50,000 5,000 h = 10 m 6. พิจารณางานที่แมนท�ำ จากสมการ W = Fs W = F1 s W = 50 × 2 W = 100 J พิจารณางานที่ใหม่ท�ำ จากสมการ W = Fs W = -F2 s W = -(30) × 2 W = -60 J งานรวมที่ให้แก่วัตถุ W = 100 - 60 = 40 J 7. 7.1 พิจารณางานที่นาย ก ท�ำ จากสมการ W = Fs = 20 × 20 = 400 J พิจารณางานที่นาย ข ท�ำ จากสมการ W = Fs = 30 × 20 = 600 J ดังนั้น งานของนาย ก น้อยกว่านาย ข น�ำ สอน สรุป ประเมิน T80

10. นำยวศินออกแรงขนำด 150 นิวตัน ผลักวัตถุมวล 10 กิโลกรัม จำกหยุดนิ่งให้เคลื่อนที่ไปตำมแนวแรงได้ขนำด ของกำรกระจัด 5 เมตร ภำยใน 2 วินำที จงหำก�ำลังเฉลี่ยที่นำยวศินใช้ในกำรผลักวัตถุ 11. เด็กชำยคนหนึ่งมีมวล 50 กิโลกรัม วิ่งขึ้นบันได 50 ขั้น แต่ละขั้นสูง 0.2 เมตร ถ้ำเขำใช้เวลำ 20 วินำที เด็กคนนี้ใช้ก�ำลังในกำรวิ่งขึ้นบันไดเท่ำใด (ก�ำหนดให้ g = 10 m/s 2 ) 12. เครื่องกลอย่ำงง่ำยมีกี่ชนิด อะไรบ้ำง และมีแรงชนิดใดมำเกี่ยวข้องบ้ำง 13. เครื่องมือหรืออุปกรณ์ที่ก�ำหนดให้ต่อไปนี้มีหลักกำรตรงกับเครื่องกลอย่ำงง่ำยชนิดใด และมีประโยชน์อย่ำงไร 14. พลังงำนกลคืออะไร มีกี่ประเภท 15. จงระบุกำรเปลี่ยนรูปพลังงำนจำกสถำนกำรณ์ที่ก�ำหนดให้ 15.1 กำรสร้ำงเขื่อนเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้ำ 15.2 กำรเผำถ่ำนหินในโรงงำนอุตสำหกรรม ภาพที่ 5.47 เครื่องมือหรืออุปกรณ์ที่ใช้ในชีวิตประจ�ำวัน ที่มา : คลังภาพ อจท.  ขวาน นอต กรรไกร ตะปู จักรยาน เครนยกของ งานและพลังงาน 73 8.2 พิจารณางานที่เกิดขึ้นกับมะม่วงลูกที่ 1 จากสมการ W = Fs W = (mg)h W = 0.75 × 10 × 3 W = 22.5 J พิจารณางานที่เกิดขึ้นกับมะม่วงลูกที่ 2 จากสมการ W = Fs W = (mg)h W = 0.75 × 10 × 4 W = 30 J ดังนั้น งานที่เกิดขึ้นกับมะม ่วงลูกที่ 1 น้อยกว่ามะม่วงลูกที่ 2 9. พิจารณารอกเดี่ยวเคลื่อนที่ จากสมการ Es = Wh 200 × 20 = W × 10 W = 200 × 20 10 W = 400 N หรือ 40 kg ดังนั้น วัตถุที่ผูกติดอยู่กับรอกตัวนี้มีมวล 40 กิโลกรัม 12. เครื่องกลอย่างง่าย มี6 ประเภท ได้แก่ คาน รอก ลิ่ม พื้นเอียง สกรูล้อและเพลา ซึ่งมีแรงที่มาเกี่ยวข้องกับเครื่องกลบางชนิด เช่น คานใช้โมเมนต์ของ แรง สกรูล้อและเพลาใช้แรงหมุน รอกใช้แรงดึง 13. ขวาน : ใช้หลักการของลิ่ม เพื่อแยกวัตถุให้ออกจากกัน ถ้าความยาวขวานมากกว่าความกว้างของสันขวานจะช่วยผ่อนแรง นอต : ใช้หลักการของสกรูเพื่อยึดวัสดุเข้าด้วยกัน กรรไกร : ใช้หลักการของคาน ช่วยผ่อนแรงในการท�ำงาน ตะปู: ใช้หลักการของลิ่ม เพื่อเจาะหรือยึดวัตถุ จักรยาน : ใช้หลักการของล้อและเพลา เมื่อถีบจักรยานหรือหมุนเพลา 1 รอบ ด้วยรัศมีที่มีค่าน้อยกว่ารัศมีของล้อ ล้อจักรยานจะหมุนไป 1 รอบ ท�ำให้ จักรยานเคลื่อนที่ไปข้างหน้าได้ เครนยกของ : ใช้หลักการของรอก เพื่อเคลื่อนย้ายวัตถุให้สะดวกขึ้น 14. พลังงานที่อยู่ในวัตถุส่งผลให้วัตถุมีการเปลี่ยนแปลงสถานะและเปลี่ยนสภาพการเคลื่อนที่ แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ พลังงานจลน์และพลังงานศักย์ 15. 15.1 พลังงานศักย์โน้มถ่วง พลังงานจลน์ พลังงานไฟฟ้า 15.2 พลังงานเคมี พลังงานความร้อนและพลังงานแสง 10. จากสมการ P = w t P = Fs t P = (150)(5) 2 P = 375 W 11. จากสมการ P = w t P = mgh t P = (50)(10)(50 × 0.2) 20 P = 250 W น�ำ สอน สรุป ประเมิน T81

แผนการจัด การเรียนรู้ สื่อที่ใช้ จุดประสงค์ วิธีสอน ประเมิน ทักษะที่ได้ คุณลักษณะ อันพึงประสงค์ แผนฯ ที่ 1 โครงสร้างโลก 2 ชั่วโมง - แบบทดสอบ ก่อนเรียน - หนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - แบบฝึกหัด วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - อุปกรณ์การ ทดลอง - PowerPoint 1. อธิบายโครงสร้างภายในโลก ได้(K) 2. สร้างแบบจ�ำลองโครงสร้าง โลกตามองค์ประกอบทางเคมี ได้(P) 3. มีความใฝ่เรียนรู้และมีความ มุ่งมั่นในการท�ำงาน (A) แบบสืบเสาะ หาความรู้ (5Es Instructional Model) - ตรวจแบบทดสอบก่อนเรียน - ตรวจแบบฝึกหัด - ประเมินการปฏิบัติกิจกรรม แบบจ�ำลองโครงสร้างของโลก - ประเมินการน�ำเสนอผลงาน - สังเกตพฤติกรรมการท�ำงาน รายบุคคล - สังเกตพฤติกรรมการท�ำงาน กลุ่ม - สังเกตความมีวินัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่นในการท�ำงาน - ทักษะการสังเกต - ทักษะการทดลอง - ทักษะการจ�ำแนก ประเภท - ทักษะการท�ำงาน ร่วมกัน - มีวินัย - ใฝ่เรียนรู้ - มุ่งมั่นใน การท�ำงาน แผนฯ ที่ 2 การเปลี่ยนแปลง ของโลก 5 ชั่วโมง - หนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - แบบฝึกหัด วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - อุปกรณ์การ ทดลอง - บัตรภาพ - PowerPoint 1. อธิบายกระบวนการผุพัง การกร่อน และการสะสมตัว ของตะกอนได้(K) 2. ยกตัวอย่างผลของกระบวน การผุพัง การกร่อน และการ สะสมตัวของตะกอนได้(K) 3. ปฏิบัติกิจกรรมจ�ำลองการ ผุพังอยู่กับที่ของหินเนื่องจาก น�้ำเป็นปัจจัยได้อย่างถูกต้อง และเป็นล�ำดับขั้นตอน (P) 4. ปฏิบัติกิจกรรมจ�ำลองการ กร่อน การพัดพา และการ สะสมตัวของตะกอนได้อย่าง ถูกต้องและเป็นล�ำดับขั้นตอน (P) 5. มีความมุ่งมั่นในการเรียนรู้ และการท�ำงานที่ได้รับ มอบหมายตลอดเวลา (A) แบบสืบเสาะ หาความรู้ (5Es Instructional Model) - ตรวจแบบฝึกหัด - ตรวจ Topic Question - ประเมินการปฏิบัติกิจกรรม จ�ำลองการผุพังอยู่กับที่ของหิน เนื่องจากน�้ำเป็นปัจจัย - ประเมินการปฏิบัติกิจกรรม จ�ำลองการกร่อน การพัดพา และการสะสมตัวของตะกอน - ประเมินการน�ำเสนอผลงาน - สังเกตพฤติกรรมการท�ำงาน รายบุคคล - สังเกตพฤติกรรมการท�ำงาน กลุ่ม - สังเกตความมีวินัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่นในการท�ำงาน - ทักษะการวัด - ทักษะการสังเกต - ทักษะการทดลอง - ทักษะการ ตั้งสมมติฐาน - ทักษะการท�ำงาน ร่วมกัน - ทักษะการน�ำ ความรู้ไปใช้ - มีวินัย - ใฝ่เรียนรู้ - มุ่งมั่นใน การท�ำงาน แผนฯ ที่ 3 กระบวนการ เกิดดิน 2 ชั่วโมง - หนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - แบบฝึกหัด วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - PowerPoint 1. อธิบายกระบวนการเกิดดินได้ (K) 2. ระบุปัจจัยที่ท�ำให้ดินมีลักษณะ และสมบัติแตกต่างกันได้(P) 3. ตระหนักถึงการใช้ประโยชน์ ของดิน (A) 4. มีความใฝ่เรียนรู้และมีความ มุ่งมั่นในการท�ำงาน (A) แบบสืบเสาะ หาความรู้ (5Es Instructional Model) - ตรวจแบบฝึกหัด - ประเมินการน�ำเสนอผลงาน - สังเกตพฤติกรรมการท�ำงาน รายบุคคล - สังเกตพฤติกรรมการท�ำงาน กลุ่ม - สังเกตความมีวินัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่นในการท�ำงาน - ทักษะการระบุ - ทักษะการสังเกต - ทักษะการ เปรียบเทียบ - มีวินัย - ใฝ่เรียนรู้ - มุ่งมั่นใน การท�ำงาน Chapter Overview T82

แผนการจัด การเรียนรู้ สื่อที่ใช้ จุดประสงค์ วิธีสอน ประเมิน ทักษะที่ได้ คุณลักษณะ อันพึงประสงค์ แผนฯ ที่ 4 สมบัติของดิน 2 ชั่วโมง - หนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - แบบฝึกหัด วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - อุปกรณ์การ ทดลอง - วีดิทัศน์เกี่ยวกับ สมบัติของดิน - PowerPoint 1. อธิบายสมบัติของดินได้(K) 2. ตรวจวัดสมบัติบางประการ ของดิน โดยใช้เครื่องมือที่ เหมาะสมได้(P) 3. ตระหนักถึงการใช้ประโยชน์ ของดินจากข้อมูลสมบัติของ ดินได้(A) 4. มีความมุ่งมั่นในการเรียนรู้ และการท�ำงานที่ได้รับ มอบหมายตลอดเวลา (A) แบบสืบเสาะ หาความรู้ (5Es Instructional Model) - ตรวจแบบฝึกหัด - ประเมินการปฏิบัติกิจกรรม ตรวจวัดสมบัติของดิน - ประเมินการน�ำเสนอผลงาน - สังเกตพฤติกรรมการท�ำงาน รายบุคคล - สังเกตพฤติกรรมการท�ำงาน กลุ่ม - สังเกตความมีวินัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่นในการท�ำงาน - ทักษะการสังเกต - ทักษะการทดลอง - ทักษะการรวบรวม ข้อมูล - ทักษะการน�ำ ความรู้ไปใช้ - มีวินัย - ใฝ่เรียนรู้ - มุ่งมั่นใน การท�ำงาน แผนฯ ที่ 5 ชั้นหน้าตัดดิน และการปรับปรุง คุณภาพของดิน 2 ชั่วโมง - หนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - แบบฝึกหัด วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - อุปกรณ์การ ทดลอง - ใบความรู้ - สลากอักษร - วีดิทัศน์เกี่ยวกับ การส�ำรวจหน้า ตัดข้างของดิน - PowerPoint 1. อธิบายลักษณะของชั้นหน้าตัด ดินและการปรับปรุงคุณภาพ ของดินได้(K) 2. เปรียบเทียบลักษณะของดิน ในแต่ละชั้นได้(P) 3. ปฏิบัติกิจกรรมแบบจ�ำลอง ชั้นหน้าตัดดินได้อย่างถูกต้อง และเป็นล�ำดับขั้นตอน (P) 4. มีความมุ่งมั่นในการเรียนรู้ และการท�ำงานที่ได้รับ มอบหมายตลอดเวลา (A) แบบสืบเสาะ หาความรู้ (5Es Instructional Model) - ตรวจแบบฝึกหัด - ตรวจ Topic Question - ประเมินการปฏิบัติกิจกรรม แบบจ�ำลองชั้นหน้าตัดดิน - ประเมินการน�ำเสนอผลงาน - สังเกตพฤติกรรมการท�ำงาน รายบุคคล - สังเกตพฤติกรรมการท�ำงาน กลุ่ม - สังเกตความมีวินัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่นในการท�ำงาน - ทักษะการสังเกต - ทักษะการทดลอง - ทักษะการท�ำงาน ร่วมกัน - ทักษะการรวบรวม ข้อมูล - มีวินัย - ใฝ่เรียนรู้ - มุ่งมั่นใน การท�ำงาน แผนฯ ที่ 6 แหล่งน�้ำ 4 ชั่วโมง - หนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - แบบฝึกหัด วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - อุปกรณ์การ ทดลอง - ใบความรู้ - บัตรภาพ - PowerPoint 1. อธิบายการเกิดน�้ำผิวดินได้ (K) 2. อธิบายการเกิดน�้ำใต้ดินและ การกักเก็บของน�้ำบาดาลได้ (K) 3. อธิบายปัจจัยและกระบวนการ เกิดแหล่งน�้ำผิวดินได้(K) 4. ปฏิบัติกิจกรรมจ�ำลองการเกิด และปัจจัยในการเกิดน�้ำผิวดิน และการเกิดน�้ำใต้ดินได้อย่าง ถูกต้องและเป็นล�ำดับขั้นตอน (P) 5. มีความมุ่งมั่นในการเรียนรู้ และการท�ำงานที่ได้รับ มอบหมายตลอดเวลา (A) แบบสืบเสาะ หาความรู้ (5Es Instructional Model) - ตรวจแบบฝึกหัด - ประเมินการปฏิบัติกิจกรรม จ�ำลองการเกิดและปัจจัยใน การเกิดน�้ำผิวดินและการ เกิดน�้ำใต้ดิน - ประเมินการน�ำเสนอผลงาน - สังเกตพฤติกรรมการท�ำงาน รายบุคคล - สังเกตพฤติกรรมการท�ำงาน กลุ่ม - สังเกตความมีวินัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่นในการท�ำงาน - ทักษะการสังเกต - ทักษะการทดลอง - ทักษะการตั้ง สมมติฐาน - ทักษะการท�ำงาน ร่วมกัน - ทักษะการรวบรวม ข้อมูล - มีวินัย - ใฝ่เรียนรู้ - มุ่งมั่นใน การท�ำงาน T83

แผนการจัด การเรียนรู้ สื่อที่ใช้ จุดประสงค์ วิธีสอน ประเมิน ทักษะที่ได้ คุณลักษณะ อันพึงประสงค์ แผนฯ ที่ 7 การใช้ประโยชน์ และการอนุรักษ์ แหล่งน�้ำ 1 ชั่วโมง - หนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - แบบฝึกหัด วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - PowerPoint 1. อธิบายการใช้ประโยชน์จาก น�้ำได้(K) 2. สืบค้นข้อมูลและเสนอ แนะแนวทางการใช้น�้ำอย่าง ยั่งยืนในท้องถิ่นได้(P) 3. มีความมุ่งมั่นในการเรียนรู้ และการท�ำงานที่ได้รับ มอบหมายตลอดเวลา (A) แบบสืบเสาะ หาความรู้ (5Es Instructional Model) - ตรวจแบบฝึกหัด - ประเมินการน�ำเสนอผลงาน - สังเกตพฤติกรรมการท�ำงาน รายบุคคล - สังเกตพฤติกรรมการท�ำงาน กลุ่ม - สังเกตความมีวินัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่นในการท�ำงาน - ทักษะการส�ำรวจ ค้นหา - ทักษะการเชื่อมโยง - ทักษะการรวบรวม ข้อมูล - ทักษะการน�ำ ความรู้ไปใช้ - มีวินัย - ใฝ่เรียนรู้ - มุ่งมั่นใน การท�ำงาน แผนฯ ที่ 8 ภัยพิบัติจากน�้ำ 2 ชั่วโมง - หนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - แบบฝึกหัด วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - ภาพประกอบ การสอน - PowerPoint 1. อธิบายกระบวนการเกิด และผลกระทบของน�้ำท่วม การกัดเซาะชายฝั่ง ดินถล่ม หลุมยุบ และแผ่นดินทรุดได้ (K) 2. ปฏิบัติกิจกรรมจ�ำลองการ กัดเซาะชายฝั่งได้อย่างถูกต้อง และเป็นล�ำดับขั้นตอน (P) 3. มีความมุ่งมั่นในการเรียนรู้ และการท�ำงานที่ได้รับ มอบหมายตลอดเวลา (A) แบบสืบเสาะ หาความรู้ (5Es Instructional Model) - ตรวจแบบฝึกหัด - ตรวจ Topic Question - ประเมินการปฏิบัติกิจกรรม จ�ำลองการกัดเซาะชายฝั่ง - ประเมินการน�ำเสนอผลงาน - สังเกตพฤติกรรมการท�ำงาน รายบุคคล - สังเกตพฤติกรรมการท�ำงาน กลุ่ม - สังเกตความมีวินัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่นในการท�ำงาน - ทักษะการสังเกต - ทักษะการทดลอง - ทักษะการเชื่อมโยง - ทักษะการรวบรวม ข้อมูล - ทักษะการน�ำ ความรู้ไปใช้ - มีวินัย - ใฝ่เรียนรู้ - มุ่งมั่นใน การท�ำงาน แผนฯ ที่ 9 ถ่านหิน 2 ชั่วโมง - หนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - แบบฝึกหัด วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - อุปกรณ์การ ทดลอง - ภาพประกอบ การสอน - PowerPoint 1. อธิบายกระบวนการเกิดสมบัติ และการใช้ประโยชน์ของ ถ่านหินได้(K) 2. เปรียบเทียบสมบัติของ ถ่านหินแต่ละประเภทได้(K) 3. สืบค้นข้อมูลเกี่ยวกับประเภท ของถ่านหินได้(P) 4. มีความมุ่งมั่นในการเรียนรู้ และการท�ำงานที่ได้รับ มอบหมายตลอดเวลา (A) แบบสืบเสาะ หาความรู้ (5Es Instructional Model) - ตรวจแบบฝึกหัด - ประเมินการน�ำเสนอผลงาน - สังเกตพฤติกรรมการท�ำงาน รายบุคคล - สังเกตพฤติกรรมการท�ำงาน กลุ่ม - สังเกตความมีวินัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่นในการท�ำงาน - ทักษะการระบุ - ทักษะการส�ำรวจ ค้นหา - ทักษะการ เปรียบเทียบ - ทักษะการรวบรวม ข้อมูล - ทักษะการน�ำ ความรู้ไปใช้ - ทักษะการจ�ำแนก ประเภท - มีวินัย - ใฝ่เรียนรู้ - มุ่งมั่นใน การท�ำงาน T84

แผนการจัด การเรียนรู้ สื่อที่ใช้ จุดประสงค์ วิธีสอน ประเมิน ทักษะที่ได้ คุณลักษณะ อันพึงประสงค์ แผนฯ ที่ 10 หินน�้ำมันและ ปิโตรเลียม 3 ชั่วโมง - หนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - แบบฝึกหัด วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - QR Code - PowerPoint 1. อธิบายกระบวนการเกิดสมบัติ และการใช้ประโยชน์ของ หินน�้ำมันและปิโตรเลียมได้ (K) 2. เปรียบเทียบกระบวนการเกิด สมบัติและการใช้ประโยชน์ ของหินน�้ำมันได้(K) 3. วิเคราะห์กระบวนการกลั่น น�้ำมันก่อนน�ำไปใช้ประโยชน์ ได้(K) 4. สืบค้นข้อมูลเกี่ยวกับหินน�้ำมัน และปิโตรเลียมได้(P) 5. มีความใฝ่เรียนรู้และมีความ มุ่งมั่นในการท�ำงาน (A) แบบสืบเสาะ หาความรู้ (5Es Instructional Model) - ตรวจแบบฝึกหัด - ตรวจภาพวาดกระบวนการ กลั่นน�้ำมันดิบ - ประเมินการน�ำเสนอผลงาน - สังเกตพฤติกรรมการท�ำงาน รายบุคคล - สังเกตพฤติกรรมการท�ำงาน กลุ่ม - สังเกตความมีวินัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่นในการท�ำงาน - ทักษะการระบุ - ทักษะการส�ำรวจ ค้นหา - ทักษะการเชื่อมโยง - ทักษะการรวบรวม ข้อมูล - ทักษะการน�ำ ความรู้ไปใช้ - มีวินัย - ใฝ่เรียนรู้ - มุ่งมั่นใน การท�ำงาน แผนฯ ที่ 11 ผลกระทบจาก การใช้เชื้อเพลิง ซากดึกด�ำบรรพ์ 1 ชั่วโมง - หนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - แบบฝึกหัด วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - ใบความรู้ - PowerPoint 1. อธิบายผลกระทบจากการใช้ เชื้อเพลิงซากดึกด�ำบรรพ์ได้ (K) 2. น�ำเสนอแนวทางการใช้ เชื้อเพลิงซากดึกด�ำบรรพ์ได้ (P) 3. ตระหนักถึงผลจากการใช้ เชื้อเพลิงซากดึกด�ำบรรพ์ (A) แบบสืบเสาะ หาความรู้ (5Es Instructional Model) - ตรวจแบบฝึกหัด - ประเมินการน�ำเสนอผลงาน - สังเกตพฤติกรรมการท�ำงาน รายบุคคล - สังเกตพฤติกรรมการท�ำงาน กลุ่ม - สังเกตความมีวินัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่นในการท�ำงาน - ทักษะการส�ำรวจ ค้นหา - ทักษะการเชื่อมโยง - ทักษะการรวบรวม ข้อมูล - ทักษะการน�ำ ความรู้ไปใช้ - มีวินัย - ใฝ่เรียนรู้ - มุ่งมั่นใน การท�ำงาน แผนฯ ที่ 12 พลังงานทดแทน 3 ชั่วโมง - หนังสือเรียน วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - แบบฝึกหัด วิทยาศาสตร์ ม.2 เล่ม 2 - ใบความรู้ - PowerPoint 1. อธิบายพลังงานทดแทนของ แต่ละประเภทได้(K) 2. เปรียบเทียบข้อดีและข้อ จ�ำกัดของพลังงานทดแทน แต่ละประเภทได้(P) 3. น�ำเสนอแนวทางการใช้ พลังงานทดแทนที่เหมาะสม ในท้องถิ่นได้(P) 4. ตระหนักถึงผลจากการใช้ เชื้อเพลิงซากดึกด�ำบรรพ์(A) 5. มีความมุ่งมั่นในการเรียนรู้ และการท�ำงานที่ได้รับ มอบหมายตลอดเวลา (A) แบบสืบเสาะ หาความรู้ (5Es Instructional Model) - ตรวจแบบทดสอบหลังเรียน - ตรวจแบบฝึกหัด - ตรวจ Topic Question - ตรวจ Unit Question - ประเมินการน�ำเสนอผลงาน - ตรวจและประเมินผังมโนทัศน์ เรื่อง โลกและการเปลี่ยนแปลง - สังเกตพฤติกรรมการท�ำงาน รายบุคคล - สังเกตพฤติกรรมการท�ำงาน กลุ่ม - สังเกตความมีวินัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่นในการท�ำงาน - ทักษะการเชื่อมโยง - ทักษะการ เปรียบเทียบ - ทักษะการท�ำงาน ร่วมกัน - ทักษะการรวบรวม ข้อมูล - ทักษะการน�ำ ความรู้ไปใช้ - ทักษะการจ�ำแนก ประเภท - มีวินัย - ใฝ่เรียนรู้ - มุ่งมั่นใน การท�ำงาน T85

Chapter Concept Overview โครงสร้างและการเปลี่ยนแปลงของโลก ดิน • โครงสร้างโลก • กระบวนการเกิดดิน มี 3 ขั้นตอน คือ การผุพังอยู่กับที่ การทับถมของซากพืชและ ซากสัตว์ และการคลุกเคล้าระหว่างเศษหินกับฮิวมัส • ปจจัยที่ทําให้ดินแต่ละท้องถิ่นมีลักษณะและสมบัติแตกต่างกัน ได้แก่ วัตถุต้นก�าเนิดดิน ลักษณะภูมิประเทศ เวลา ภูมิอากาศ และสิ่งมีชีวิต • สมบัติของดิน มีดังนี้ - เนื้อดิน แบ่งออกได้เป็น 3 อนุภาค ได้แก่ อนุภาคขนาดเม็ดทราย เม็ดทรายแปง และ ดินเหนียว - ความชื้นของดิน คือ น�้าที่ผสมอยู่ในดิน - สีของดิน ขึ้นอยู่กับแร่ธาตุที่เป็นองค์ประกอบ - ความเป็นกรด-เบสของดิน สามารถตรวจสอบได้ด้วยกระดาษลิตมัส • ชั้นหน้าตัดดิน แบ่งออกได้เป็น 6 ชั้น ได้แก่ ชั้น O A E B C และ R • การปรับปรุงคุณภาพของดิน เช่น การปลูกพืชตระกูลถั่วเพื่อปรับปรุงดินจืด การใส่ปูนขาว เพื่อแก้ไขปัญหาดินเปรี้ยว การเติมเกลือโซเดียมซัลเฟตเพื่อแก้ไขปัญหาดินเค็ม การเติม ผงก�ามะถันเพื่อแก้ไขปัญหาดินด่าง • การเปลี่ยนแปลงของโลก กระบวนการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาท�าให้โลกมีธรณีสัณฐานหรือภูมิลักษณ์แตกต่างกัน และท�าให้โลกเกิดการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอด เวลา กระบวนการเปลี่ยนแปลงธรณีวิทยา มีดังนี้ 1. การผุพังอยู่กับที่ คือ การผุพังทลายลงของหิน แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ - การผุพังทางกายภาพ เช่น การเพิ่มและลดของอุณหภูมิท�าให้เกิดรอยร้าวบนหิน น�้ามีส่วนท�าให้รอยแตกร้าวของหินกว้างมากขึ้น - การผุพังทางเคมี เช่น การเกิดสนิมเหล็กขึ้นบนหินที่มีธาตุเหล็กเป็นองค์ประกอบ 2. การกร่อน คือ กระบวนการที่ท�าให้หินละลายหรือกร่อนโดยมีตัวน�าพาธรรมชาติ เช่น น�้า ธารน�้าแข็ง 3. การสะสมตัวของตะกอน คือ การสะสมตัวของวัตถุจากการน�าพาของน�้า ลม หรือธารน�้าแข็ง ธรณีภาค (lithosphere) ฐานธรณีภาค (asthenosphere) เมโซสเฟยร์ (mesosphere) แก่นโลกชั้นนอก (outer core) O horizon A horizon E horizon B horizon C horizon R horizon แก่นโลกชั้นใน (inner core) แก่นโลก (core) ประกอบด้วยสารประกอบ ของเหล็กและนิกเกิล เป็นหลัก โครงสร้างของโลกตามองค์ประกอบทางเคมี โครงสร้างของโลกตามองค์ประกอบทางกายภาพ เนื้อโลก (mantle) ประกอบด้วยสารประกอบของซิลิคอน และแมกนีเซียมเป็นหลัก เปลือกโลก (crust) ประกอบด้วยสารประกอบของ ซิลิคอนและอะลูมิเนียมเป็นหลัก 100 km 100 km 0 km 2,900 km 2,900 km 350 km 5,100 km T86

หนวยการเรียนรูที่ 6 เชื้อเพลิงซากดึกดําบรรพ์ นํ้า • ถ่านหิน เกิดจากการสะสมของซากพืชในยุคดึกด�าบรรพ์และทับถมเป็นจ�านวนมากบริเวณหนองบึง แอ่งน�้า เมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลง ทางธรณีของโลก ส่งผลให้ซากพืชได้รับความร้อนและแรงกดดัน ท�าให้ซากพืชแปรสภาพเป็นถ่านหินพีต ลิกไนต์ ซับบิทูมินัส บิทูมินัส และแอนทราไซต์ ตามล�าดับ • แหล่งนํ้าภายในโลก ประกอบด้วยน�้าบนดิน และน�้าใต้ดิน - น�้าบนดิน แบ่งออกเป็นน�้าจืดและน�้าเค็ม - น�้าใต้ดิน แบ ่งออกเป็นน�้าในดินและ น�้าบาดาล (น�้าที่ซึมอยู่ในช่องว่างระหว่าง หิน) • การใช้ประโยชน์และการอนุรักษ์นํ้า เช่น ใช้อุปโภคบริโภค ใช้เป็นเส้นทางคมนาคม ใช้ในกระบวนการผลิต • ภัยพิบัติจากนํ้า ได้แก่ น�้าท่วม การกัดเซาะ ชายฝั่ง ดินถล่ม หลุมยุบ และแผ่นดินทรุด ปริมาณคาร์บอน พีต ลิกไนต์ ซับบิทูมินัส บิทูมินัส แอนทราไซต์ ต�่า สูง • หินนํ้ามัน เกิดจากการสะสมของซากพืชและซากสัตว์ทับถมเป็นจ�านวนมากภายใต้ แหล่งน�้าเป็นเวลาหลายล้านป เมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลงทางธรณีของโลก ส่งผลให้ซากพืช ได้รับความร้อนและแรงกดดัน ท�าให้สารอินทรีย์ที่อยู่ในซากพืชและซากสัตว์แปรสภาพเป็น สารประกอบเคอโรเจนเมื่อผสมกับตะกอนดินและถูกอัดแน่น จะกลายเป็นหินน�้ามัน • ปโตรเลียม เกิดจากซากสัตว์ทะเลที่ตายเมื่อหลายร้อยป ทับถมอยู่ใต้มหาสมุทรเป็นจ�านวนมากจนแปรเปลี่ยนเป็นหินต้นก�าเนิด เมื่อเวลา ผ่านไปความร้อนและแรงกดดันท�าให้ไขมันในซากสัตว์สลายตัวเป็นปิโตรเลียม โดยปิโตรเลียมมี 2 สถานะ คือ ของเหลว เรียกว่า น�้ามัน ดิบ และแก๊ส เรียกว่า แก๊สธรรมชาติ ซึ่งก่อนน�าน�้ามันดิบและแก๊สธรรมชาติมาใช้ประโยชน์จ�าเป็นต้องผ่านกระบวนการกลั่นก่อน • ผลกระทบที่เกิดจากการใช้ประโยชน์เชื้อเพลิงซากดึกดําบรรพ์ เช่น ปรากฏการณ์เรือนกระจก ภาวะโลกร้อน ฝนกรด มลพิษทางอากาศ ซึ่ง ผลกระทบที่เกิดขึ้นล้วนส่งผลต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม ก่อนน�ามาใช้จึงต้องนึกถึงผลกระทบที่ตามมา และการใช้เชื้อเพลิงซากดึกด�าบรรพ์ นั้นต้องใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุด เนื่องจากเป็นเชื้อเพลิงที่ใช้แล้วหมดไป จึงอาจเปลี่ยนไปใช้พลังงานทดแทน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานน�้า พลังงานลม เนื่องจากเป็นพลังงานที่ใช้แล้วไม่หมดไป ชั้นหินกั้นน�้า ชั้นหินอุ้มน�้า ชั้นหินอุ้มน�้า ระดับน�้าใต้ดิน น�้าในดิน น�้าบาดาล ปริมาณความชื้น สูง ต�่า T87

ตัวชี้วัด ว 3.2 ม.2/1 เปรียบเทียบกระบวนการเกิด สมบัติ และการใช้ประโยชน์ รวมทั้งอธิบายผลกระทบจากการใช้เชื้อเพลิงซากดึกด�าบรรพ์ จากข้อมูลที่รวบรวมได้ว 3.2 ม.2/2 แสดงความตระหนักถึงผลจากการใช้เชื้อเพลิงซากดึกด�าบรรพ์ โดยน�าเสนอแนวทางการใช้เชื้อเพลิงซากดึกด�าบรรพ์ว 3.2 ม.2/3 เปรียบเทียบข้อดีและข้อจ�ากัดของพลังงานทดแทนแต่ละประเภทจากการรวบรวมข้อมูล และน�าเสนอแนวทางการใช้พลังงาน ทดแทนที่เหมาะสมในท้องถิ่นว 3.2 ม.2/4 สร้างแบบจ�าลองที่อธิบายโครงสร้างภายในโลกตามองค์ประกอบทางเคมีจากข้อมูลที่รวบรวมได้ว 3.2 ม.2/5 อธิบายกระบวนการผุพังอยู่กับที่ การกร่อน และการสะสมตัวของตะกอนจากแบบจ�าลอง รวมทั้งยกตัวอย่างผลของกระบวนการ ดังกล่าวที่ท�าให้ผิวโลกเกิดการเปลี่ยนแปลงว 3.2 ม.2/6 อธิบายลักษณะของชั้นหน้าตัดดินและกระบวนการเกิดดินจากแบบจ�าลอง รวมทั้งระบุปัจจัยที่ท�าให้ดินมีลักษณะและสมบัติ แตกต่างกันว 3.2 ม.2/7 ตรวจวัดสมบัติบางประการของดิน โดยใช้เครื่องมือที่เหมาะสมและน�าเสนอแนวทางการใช้ประโยชน์ดินจากข้อมูลสมบัติของดินว 3.2 ม.2/8 อธิบายปัจจัยและกระบวนการเกิดแหล่งน�้าผิวดินและแหล่งน�้าใต้ดินจากแบบจ�าลองว 3.2 ม.2/9 สร้างแบบจ�าลองที่อธิบายการใช้น�้า และน�าเสนอแนวทางการใช้น�้าอย่างยั่งยืนในท้องถิ่นของตนเองว 3.2 ม.2/10 สร้างแบบจ�าลองที่อธิบายกระบวนการเกิดและผลกระทบของน�้าท่วม การกัดเซาะชายฝัง ดินถล่ม หลุมยุบ และแผ่นดินทรุด 6 หนวยการเรียนรูที่ โลกและการเปลี่ยนแปลง กระบวนการ เปลี่ยนแปลงของโลก ÁÕ¤ÇÒÁÊÓ¤ÑÞ Í‹ҧäà ดิน ดินเกิดจากหินที่ผุพังตามธรรมชาติ ผสมกับอินทรียวัตถุจากซากพืชและ ซากสัตวทับถมกัน ล�าธาร กระบวนการกัดเซาะ ของนํ้า สงผลใหเกิด รองนํ้า เรียกวา ลําธาร ขั้นนํา กระตุ้นความสนใจ 1. ครูใหนักเรียนทําแบบทดสอบกอนเรียน หนวย การเรียนรูที่ 6 โลกและการเปลี่ยนแปลง เพื่อ วัดความรูเดิมของนักเรียนกอนเขาสูกิจกรรม 2. ครูถามคําถามกระตุนความสนใจของนักเรียน โดยใชคําถาม Big Question จากหนังสือเรียน วิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 และรวมกันอภิปราย แสดงความคิดเห็นอยางอิสระโดยไมมีการ เฉลยวาถูกหรือผิด 3. นักเรียนตรวจสอบความเขาใจของตนเองกอน เขาสูกิจกรรมการเรียนการสอน จากกรอบ Understanding Check ในหนังสือเรียน วิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 โดยบันทึกลงในสมุด ประจําตัวนักเรียน 4. ครูถามคําถาม Prior Knowledge จากหนังสือ เรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 เพื่อเปนการนํา เขาสูบทเรียน เกร็ดแนะครู กอนเขาสูการเรียนการสอน ครูอาจยกตัวอยางเหตุการณในปจจุบัน ที่เกี่ยวของกับการเปลี่ยนแปลงของโลก เชน เมื่อปลายป ค.ศ. 2018 ทีมนักวิทยาศาสตรจากหนวยงานหนึ่งในองคการนาซาพยายามเขาไปสํารวจ เกาะที่เพิ่งปรากฏในมหาสมุทรแปซิฟกในเขตของประเทศตองกา ซึ่งเกาะที่ เกิดขึ้นใหมนี้มีสาเหตุมาจากการระเบิดของหลุมภูเขาไฟใตนํ้า เมื่อป ค.ศ. 2015 นับตั้งแตนั้นมาจนกระทั่งถึงปจจุบันทีมนักวิทยาศาสตรยังคงพยายามติดตาม และศึกษาเพื่อตั้งขอสันนิษฐานวา เกาะแหงใหมกอตัวและปรากฏขึ้นบนโลกได อยางไร แนวตอบ Big Question กระบวนการเปลี่ยนแปลงของโลกทําใหเปลือก โลกมีภูมิลักษณหรือภูมิประเทศที่แตกตางกัน เชน บางบริเวณเปนภูเขา แมนํ้า หรือทะเล นํา นํา สอน สรุป ประเมิน T88

ขอสอบเนนการคิดแนว O-NET ถูก/ผิด 1 โครงสร้างและการเปลี่ยนแปลงของโลก โลกเป็นแหล่งที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิต ประกอบด้วย พื้นดิน พื้นน�้า และชั้นบรรยากาศห่อหุ้มผิวโลก ซึ่งการเปลี่ยนแปลงของ โลกเกิดขึ้นตลอดเวลา การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นจะเกิดขึ้นทั้งแบบ ฉับพลันและแบบช้า ๆ เช่น ภูเขาไฟปะทุ แผ่นดินไหว Prior Knowledge เหตุการณ์ใดที่ บ่งบอกว่าโลกเกิดการ เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา พิจารณาข้อความตามความเข้าใจของนักเรียนว่าถูกหรือผิด แล้วบันทึกลงในสมุดบันทึก UnderstandingCheck 1. เปลือกโลกมีธาตุออกซิเจนเป็นองค์ประกอบส�าคัญ 2. หินเป็นส่วนประกอบของเปลือกโลก 3. น�้ามีส่วนท�าให้ภูมิประเทศเกิดการเปลี่ยนแปลง 4. อุณหภูมิอากาศไม่ส่งผลกระทบต่อการผุพังของหิน 5. การกร่อนเป็นกระบวนการหนึ่งที่ท�าให้เนื้อโลกหลุดสลาย บั น ทึ ก ลง ใ น ส มุ ด นักวิทยาศาสตร์พยายามศึกษาโครงสร้างภายใน โลกโดยใช้ทฤษฎี และหลักการทางวิทยาศาสตร์ ประกอบ กับการน�าเทคโนโลยีที่ทันสมัยมาช่วยในการส�ารวจ และ ใช้เครื่องมือขนาดใหญ่ขุดเจาะหลุมให้ลึกลงไปประมาณ 12 กิโลเมตร เพื่อเก็บตัวอย่างหิน และศึกษาโครงสร้าง ภายในโลก จนได้ข้อสรุปว่า เมื่อแบ่งโครงสร้างของโลก ตามองค์ประกอบทางเคมีจะสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ชั้น ได้แก่ เปลือกโลก เนื้อโลก และแก่นโลก นอกจากนี้ ผลจากการตรวจวัดคลื่นไหวสะเทือน ยังสามารถท�าให้ แบ่งโครงสร้างของโลกตามลักษณะทางกายภาพออกได้ เป็น 5 ชั้น ได้แก่ ธรณีภาค ฐานธรณีภาค เมโซสเฟียร์ แก่นโลกชั้นนอก และแก่นโลกชั้นใน 1.1 โครงสร้างของโลก ภาพที่ 6.1 หลุมที่ลึกที่สุดในโลก ถูกขุดขึ้นเมื่อ ปี ค.ศ. 1983 ในสหพันธรัฐรัสเซีย ที่มา : https://www.amusingplanet.com โลกและการเปลี่ยนแปลง 75 ขั้นสอน สํารวจค้นหา 1. ครูเตรียมไขไกมาใหนักเรียนดู จากนั้นครูตั้ง ประเด็นคําถามกระตุนความสนใจของนักเรียน โดยใหนักเรียนแตละคนรวมกันอภิปรายแสดง ความคิดเห็นอยางอิสระโดยไมมีการเฉลยวา ถูกหรือผิด ดังนี้ • ไขไกประกอบดวยอะไรบาง (แนวตอบ เปลือกไข ไขขาว และไขแดง) • ถาเปรียบเทียบโลกกับไขไก นักเรียนอาศัย อยูสวนใดของไขไก (แนวตอบ เปลือกไข) • เปลือกไข ไขขาว และไขแดง เทียบไดกับ สวนประกอบใดของโลกบาง (แนวตอบ เปลือกไขเทียบไดกับเปลือกโลก ไขขาวเทียบไดกับเนื้อโลก และไขแดง เทียบไดกับแกนโลก) 2. นักเรียนแบงกลุม กลุมละ 3-4 คน จากนั้นให นักเรียนแตละกลุมรวมกันศึกษาคนควาขอมูล เกี่ยวกับเรื่อง โครงสรางของโลก จากหนังสือ เรียนวิทยาศาสตร ม.2 เลม 2 3. นักเรียนแตละกลุมรวมกันอภิปรายเรื่องที่ได ศึกษา จากนั้นรวมกันสรุปความรูที่ไดจากการ ศึกษาคนควาลงในสมุดประจําตัวนักเรียน แนวตอบ Prior Knowledge การเกิดแผนดินไหว การเกิดภูเขาไฟระเบิด และการเกิดสึนามิ แนวตอบ Understanding Check 1. ผิด 2. ถูก 3. ถูก 4. ผิด 5. ถูก นักเรียนควรรู 1 คลื่นไหวสะเทือน เปนคลื่นที่ถายทอดพลังงานผานภายในโลก ซึ่งเกิดจาก แผนดินไหว การระเบิด หรือกิจกรรมอื่นๆ ที่กอใหเกิดคลื่นความถี่ตํ่า ตัวอยาง อุปกรณที่ตรวจวัดคลื่นไหวสะเทือน เชน ไซสโมกราฟ โครงสรางของโลก เมื่อแบงตามองคประกอบทางเคมีจะประกอบ ดวยชั้นใดบาง 1. ชั้นเปลือกโลก ชั้นผิวโลก และชั้นเนื้อโลก 2. ชั้นเปลือกโลก ชั้นเนื้อโลก และชั้นแกนโลก 3. ชั้นเปลือกโลก แกนโลกชั้นใน และชั้นแกนโลก 4. ชั้นเปลือกโลก แกนโลกชั้นนอก และแกนโลกชั้นใน (วิเคราะหคําตอบ โครงสรางของโลก เมื่อแบงตามองคประกอบ เคมี จะแบงออกเปน 3 ชั้น ประกอบไปดวยชั้นนอกสุด คือ เปลือกโลก ถัดเขามา คือ ชั้นเนื้อโลก และชั้นในสุด คือ แกนโลก ดังนั้น ตอบ ขอ 2.) สื่อ Digital ศึกษาเพิ่มเติมจาก QR Code เรื่อง โครงสรางของโลก ผลจากการตรวจวัดคลื่นไหวสะเทือน 1 โครงสรางของโลก www.aksorn.com/interactive3D/RK861 นํา สอน สรุป ประเมิน T89