คำชี้แจง : 1.ให้นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้ให้ถูกต้อง ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ ไฟฟ้า เรื่อง การต่อวงจรไฟฟ้า ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๕ คะแนน การต่อตัวต้านทานในวงจรไฟฟ้า การต่อตัวต้านทานแบบอนุกรม คือ เป็นการนำตัวต้านทานมากกว่า 1 ตัว มาต่อรวมกันในวงจรไฟ มี 2วิธีหลัก ได้แก่ • เป็นการนำตัวต้านทานมากกว่า 1 ตัว มาเรียงต่อกัน • กระแสไฟฟ้าจะไหลในทิศทางเดียวกันตลอด • ถ้าหลอดไฟดวงหนึ่งเสีย จะทำให้ไฟทั้งวงจรดับทั้งหมด กระแสไฟฟ้าในวงจรเท่ากัน ความต่างศักย์ ความต้านทาน 2.ให้นักเรียนเขียนแผนภาพ การต่อตัวต้านทานไฟฟ้าแบบอนุกรม สูตรที่ใช้คำนวณ I = I1 = I2 = I3 V = V1 + V2 + V3 R = R1 + R2 + R3
คำชี้แจง : 1.ให้นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้ให้ถูกต้อง ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ ไฟฟ้า เรื่อง การต่อวงจรไฟฟ้า ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๕ คะแนน กระแสไฟฟ้า ความต่างศักย์ในวงจรเท่ากัน ความต้านทาน • เป็นการนำตัวต้านทานมากกว่า 1 ตัว มาเรียงต่อกัน • เมื่อหลอดไฟฟ้าดวงใดดวงหนึ่งเสีย จะไม่มีกระแสไฟฟ้าเฉพาะวงจรของหลอดไฟที่เสียเท่านั้น การต่อตัวต้านทานแบบขนาน 2.ให้นักเรียนเขียนแผนภาพ การต่อตัวต้านทานไฟฟ้าแบบขนาน สูตรที่ใช้คำนวณ I = I1 + I2 + I3 V = V1 = V2 = V3 1 R = 1 R1 + 1 R2 + 1 R3
คำชี้แจง : 1.นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้ให้ถูกต้อง ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ ไฟฟ้า เรื่อง พลังงานไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้า ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๘ คะแนน พลังงานไฟฟ้า คือ พลังงานที่ได้รับจากแหล่งกำเนิดไฟฟ้าแล้วทำให้ประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ได้ กำลังไฟฟ้า คือ พลังงานไฟฟ้าที่เครื่องใช้ไฟฟ้าใช้ในหนึ่งหน่วยเวลาหรืออัตราการใช้พลังงานไฟฟ้า สามารถแสดง ความสัมพันธ์ได้ ดังสมการ W = P Pt W t คือ กำลังไฟฟ้า มีหน่วยเป็น จูล (J) คือ พลังงานไฟฟ้า มีหน่วยเป็น วัตต์ (W) คือ เวลา มีหน่วยเป็น วินาที (s) 1. เครื่องซักผ้าเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานจลน์ถูกต้อง เพราะเครื่องซักผ้าเป็นอุปกรณ์ที่เปลี่ยนพลังงาน ไฟฟ้าเป็นพลังงานจลน์ให้แก่มอเตอร์เพื่อทำให้ถังซักผ้าหมุน ทำให้เกิดการกระแทกระหว่างเสื้อผ้าและน้ำที่มี น้ำยาซักผ้า 2. กังหันลมเปลี่ยนพลังงานศักย์โน้มถ่วงเป็นพลังงานไฟฟ้าไม่ถูกต้อง เพราะกังหันลมเป็นอุปกรณ์ที่เปลี่ยน พลังงานจลน์จากลมเป็นพลังงานไฟฟ้า 3. รถเข็นยกกล ่องหนัก 5,000 นิวตันให้สูง 1 เมตรใช้เวลา 1 วินาทีจะมีกำลัง 5 กิโลวัตต์ถูกต้อง เพราะกำลังหาได้จากสมการ P = Fs/t รถเข็นจึงมีกำลังเท่ากับ 5 กิโลวัตต์ 4. เครื่องยนต์ที่ระบุกำลัง 6 กิโลวัตต์ ในการทำงานจะใช้พลังงาน 6,000 จูลในเวลา 1 นาทีไม่ถูกต้อง เพราะเครื่องยนต์ที่ระบุกำลังเอาไว้ 6 กิโลวัตต์ หมายถึง เครื่องยนต์นี้ใช้พลังงานไฟฟ้า 6,000 จูล ในเวลา 1 วินาที เพื่อทำให้เครื่องจักรอื่น ๆ ทำงานได้ 2.ให้นักเรียนเขียนเครื่องหมาย √ หน้าข้อความที่ถูกต้อง และเขียนเครื่องหมาย X หน้าข้อความที่ไม่ถูกต้อง √ √ x x
คำชี้แจง : ให้นักเรียนคำนวณโจทย์ต่อไปนี้ให้ถูกต้อง ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ ไฟฟ้า เรื่อง การคำนวณค่าไฟฟ้าของเครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้าน ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๘ คะแนน 1.เตารีดไฟฟ้าอันหนึ่งใช้กำลังไฟฟ้า 1,000 วัตต์ ถ้าใช้เป็นเวลา 1 ชั่วโมง จะสิ้นเปลืองพลังงานไฟฟ้าเท่าไร วิธีทำ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 2.พัดลมและโทรทัศน์มีกำลังไฟฟ้าเป็น 500 วัตต์ และ 1.5 กิโลวัตต์ ตามลำดับ ถ้าทุกวันใช้พัดลมเป็นเวลา 12 ชั่วโมง และเปิดโทรทัศน์เป็นเวลา 6 ชั่วโมง ค่าใช้จ่ายสำหรับการใช้พัดลมและโทรทัศน์ในแต่ละสัปดาห์เป็นเท่าไร ถ้า กำหนดให้คำนวณค่าพลังงานไฟฟ้าหน่วยละ 2 บาท วิธีทำ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 3.เครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านหลังหนึ่งมีหลอดไฟฟ้า 60 วัตต์ 6 ดวง หม้อหุงข้าว 1,000 วัตต์ เตารีดไฟฟ้า 750 วัตต์ พัดลม 50 วัตต์ โทรทัศน์ 100 วัตต์ ควรใช้ฟิวส์ที่มีขนาดเท่าไร เมื่อศักย์ไฟฟ้าในบ้านมีค่าเท่ากับ 220 โวลต์ วิธีทำ กำลังไฟฟ้าของเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหมด = (60x6)+1,000+750+50+100 ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ กำหนดให้ 1 ชั่วโมง = 3,600 วินาที ดังนั้น ถ้าใช้เตารีดไฟฟ้านี้เป็นเวลา 1 ชั่วโมง จะสิ้นเปลืองพลังงาน 3,600,000 จูล = กำลังไฟฟ้า (วัตต์) x เวลา (วินาที) = 1,000 (วัตต์) x 3,600 (วินาที) = 3,600,000 วัตต์ วินาที หรือ จูล จาก พลังงานไฟฟ้า (จูล) = 2,260 w จากสูตร I = P V แทนค่า I = 2260 = 10.27 A 220 ดังนั้น บ้านหลังนี้ต้องใช้ฟิวส์ที่ทนกระแสไฟฟ้าได้อย่างน้อย 11 แอมแปร์ จึงควรใช้ฟิวส์ที่มีขนาด 16 แอมแปร์ พัดลมมีกำลังไฟฟ้า 500 วัตต์ = 0.5 กิโลวัตต์ จากสูตร W = P x t = 0.5 x 12 = 6 กำลังไฟฟ้าที่พัดลมใช้เท่ากับ 6 กิโลวัตต์- ชั่วโมง = 1.5 x 6 = 9 กำลังไฟฟ้าที่โทรทัศน์ใช้เท่ากับ 9 กิโลวัตต์ - ชั่วโมง จากสูตร W = P x t ดังนั้น แต่ละสัปดาห์ใช้กำลังไฟฟ้า = ( 6 + 9) x7 วัน = 105 กิโลวัตต์-ชั่วโมง ค่าใช้จ่ายสำหรับการใช้พัดลมและโทรทัศน์ในแต่ละสัปดาห์เป็น 105 x 2 = 210 บาท
คำชี้แจง : ให้นักเรียนคำนวณโจทย์ต่อไปนี้ให้ถูกต้อง ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ ไฟฟ้า เรื่อง การคำนวณค่าไฟฟ้าของเครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้าน ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๘ คะแนน 4.บ้านหลังหนึ่งใช้โทรทัศน์ขนาด 125 วัตต์นาน 4 ชั่วโมง และใช้หม้อหุงข้าวขนาด 450 วัตต์นาน 40 นาที ในแต่ละวันเครื่องใช้ไฟฟ้าใดใช้พลังงานไฟฟ้ามากกว่าและใช้พลังงานไฟฟ้ามากกว่าเท่าใด วิธีทำ หาพลังงานไฟฟ้าที่โทรทัศน์ใช้ในแต่ละวัน โจทย์กำหนด โทรทัศน์มีกำลังไฟฟ้าขนาด 125 วัตต์ ใช้โทรทัศน์เป็นเวลา 4 ชั่วโมง นั่นคือ ใช้โทรทัศน์นาน 4 ชั่วโมง x 60 นาที x 60 วินาที เท่ากับ 14,400 วินาที จากความสัมพันธ์ W = Pt = 125 W x 14,400 s = 1,800,000 J หรือ 1,800 kJ พลังงานไฟฟ้าที่โทรทัศน์ใช้ในแต่ละวัน เท่ากับ 1,800 กิโลจูล หาพลังงานไฟฟ้าที่หม้อหุงข้าวใช้ในแต่ละวัน โจทย์กำหนด หม้อหุงข้าวมีกำลังไฟฟ้าขนาด 450 วัตต์ ใช้หม้อหุงข้าวเป็นเวลา 40 นาที นั่นคือ ใช้หม้อหุงข้าวนาน 40 นาที x 60 วินาที เท่ากับ 2,400 วินาที จากความสัมพันธ์ W = Pt = 450 W x 2,400 s = 1,080,000 J หรือ 1,080 kJ พลังงานไฟฟ้าที่หม้อหุงข้าวใช้ในแต่ละวัน เท่ากับ 1,080 กิโลจูล ดังนั้น ในแต่ละวันโทรทัศน์ใช้พลังงานมากกว่าหม้อหุงข้าวมีค่า 1,800 – 1,080 เท่ากับ720 กิโลจูล
คำชี้แจง : ให้นักเรียนคำนวณโจทย์ต่อไปนี้ให้ถูกต้อง ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ ไฟฟ้า เรื่อง การคำนวณค่าไฟฟ้าของเครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้าน ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๘ คะแนน วิธีทำ พลังงานไฟฟ้าที่ใช้ไปทั้งหมด = เลขอ่านครั้งหลัง – เลขอ่านครั้งก่อน = 18,732 – 18,507 = 225 หน่วย หาค่าพลังงานไฟฟ้า ดังนี้ 150 หน่วยแรก 3.2484 x 150 = 487.26 บาท 75 หน่วยถัดไป 4.2218 x 75 = 316.635 บาท 5.บ้านหลังหนึ่งมีใบแจ้งค่าไฟฟ้าของเดือนธันวาคม 2561 จาก การไฟฟ้านครหลวง ดังภาพ โดยบ้านหลังนี้ใช้พลังงานไฟฟ้าประเภท อัตราปกติเกิน 150 หน่วยต่อเดือน เจ้าของบ้านหลังนี้จะต้องจ่าย ค่าไฟฟ้าเท่าใด จงแสดงการหาค่าไฟฟ้า รวมค่าพลังงานไฟฟ้า 487.26 + 316.635 = 803.895 บาท นั่นคือ ค่าไฟฟ้าฐาน เท่ากับ 803.895 บาท ค่าบริการรายเดือน เท่ากับ 38.22 บาท ค่าไฟฟ้าผันแปร = -0.1590 บาทต่อหน่วย = -0.1590 บาทต่อหน่วย x 225 หน่วย = -35.775 บาท นั่นคือ ค่าไฟฟ้าผันแปร เท่ากับ -35.775 บาท รวมเงินที่ต้องชำระก่อนคิดภาษีมูลค่าเพิ่ม 803.895 + 38.22 + (-35.775) บาท เท่ากับ 806.34 บาท เงินที่ต้องชำระภาษีมูลค่าเพิ่ม 7% = ( 7 ) x 806.34 บาท 100 = 56.44 บาท รวมเงินที่ต้องชำระทั้งสิ้น 806.34 + 56.44 เท่ากับ 862.78 บาท ดังนั้น ผู้ใช้ไฟฟ้าของบ้านหลังนี้ต้องจ่ายค่าไฟฟ้า เท่ากับ 862.78 บาท
คำชี้แจง : จากภาพให้นักเรียนบอกแนวทางการใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าและแนวทางการประหยัดไฟฟ้า ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ ไฟฟ้า เรื่อง การเลือกใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้าน ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๙ คะแนน แนวทางการใช้เครื่องใช้ไฟฟ้า แนวทางการประหยัดไฟฟ้า - เมื่อปิดโทรทัศน์ด้วยรีโมตคอนโทรลแล้วควรปิด สวิตช์และดึงปลั๊กออกด้วย - ควรปิดเครื่องและดึงปลั๊กออกทุกครั้งเมื่อไม่มี คนดู - เปิดโทรทัศน์ตามเวลาที่ต้องการดูรายการนั้น ๆ ไม่ควรเปิดรอไว้ล่วงหน้า - ควรใช้โทรทัศน์เครื่องเดียวเมื่อดูรายการ เดียวกัน แนวทางการใช้เครื่องใช้ไฟฟ้า แนวทางการประหยัดไฟฟ้า - เลือกใช้เตารีดที่มีฉลากเบอร์5 ประหยัดไฟ - ทำาความสะอาดหน้าเตารีดก่อนรีดผ้าทุกครั้ง - อย่าเสียบปลั๊กเตารีดทิ้งไว้เพราะอาจะทำให้เกิดไฟไหม้ - ถอดปลั๊กก่อนเสร็จสิ้นการรีดผ้า 3-4 นาทีแล้วใช้ เตารีดรีดผ้าชนิดไม่ต้องใช้ความร้อนมากต่อไปจนเสร็จ - แยกประเภทผ้า แล้วรีดผ้าบางก่อนผ้าหนา - อย่าพรมน้ำาที่ผ้ามากเกินไป - รีดผ้าครั้งละหลาย ๆ ตัว แนวทางการใช้เครื่องใช้ไฟฟ้า แนวทางการประหยัดไฟฟ้า เปลี่ยนจากหลอดไฟฟ้าที่ใช้ทั่วไปทั้งหลอดไฟชนิดมีไส้ และหลอดฟลูออเรสเซนต์มาใช้หลอดคอมแพค ฟลูออเรสเซนต์เนื่องจากให้ความสว่างเป็น 4 เท่า และมีอายุการใช้งานได้นานกว่า 8 เท่า แต่หลอด คอมแพคฟลูออเรสเซนต์จะมีราคาสูงกว่าหลอด ไฟฟ้าชนิดอื่น ๆ - ไม่ควรเปิดไฟหน้าบ้านเมื่อยังไม่มืด - การออกแบบบ้านโดยใช้แสงจากธรรมชาติ
คำชี้แจง : ให้นักเรียนบอกวิธีการการใช้ไฟฟ้าอย่างประหยัดและปลอดภัย ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ ไฟฟ้า เรื่อง การใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าอย่างประหยัดและปลอดภัย ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๙ คะแนน # การใช้ไฟฟ้าอย่างประหยัดและปลอดภัย ตั้งตู้เย็นห่าง จากฝาผนัง เลือกใช้ขนาด เครื่องปรับอากาศให้ เหมาะสมกับขนาดห้อง เลือกหลอดไฟ ที่มีกำลังวัตต์เหมาะสม นั่งดูโทรทัศน์ร่วมกัน ใช้คอมพิวเตอร์ ไม่เกิน 5 ชั่วโมง 2.ให้นักเรียนบอกสิ่งที่ไม่ควรปฏิบัติในการใช้ไฟฟ้า มาอย่างน้อย 4 ข้อ 1.การใช้งานอุปกรณ์ หรือเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ชำรุด 2.สัมผัสโดยตรงกับสายไฟฟ้าที่ไม่มีฉนวนห่อหุ้มและมีกระแสไฟฟ้าอยู่ในวงจร 3.การติดตั้งอุปกรณ์ไฟฟ้าไม่เป็นไปตามมาตรฐานกำหนด เช่น สายไฟฟ้า สวิตช์ เต้ารับ เครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ 4.อุปกรณ์ หรือเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ไม่มีมาตรฐาน ครูพิจารณาคำตอบของนักเรียน
คำชี้แจง : ให้นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้ ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 รเรียนรู้ อิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น เรื่อง การทำงานของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อย่างง่าย ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๖ คะแนน ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า ซึ่งแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์และเครื่องใช้ไฟฟ้าทุกชนิดล้วนมีชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ เป็น ส่วนประกอบ ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์แต่ละชนิดทำ หน้าที่แตกต่างกันเพื่อให้วงจรทำงาน ได้ตามต้องการซึ่งรายละเอียดของ ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ นักเรียนจะได้ศึกษาดังต่อไปนี้ ตัวอย่างชิ้นส่วน อิเล็กทรอนิกส์ 1.ตัวต้านทาน (resistor) ใช้ตัวย ่อ R เป็นอุปกรณ์ที ่ใช้ในการจำากัดการไหลของกระแสไฟฟ้าในวงจร ตัวต้านทานที่มีค่ามากจะทำาให้มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้น้อย โดยทั่วไปมักจะแบ่งตัวต้านทานออกเป็น2 แบบ คือ 1) ตัวต้านทานคงที่ (fixed resistor) เป็นตัวต้านทานที่มีค่าความต้านทานการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้าคงที่ มี สัญลักษณ์ที่ใช้ในวงจรเป็น สามารถอ่านค่าความต้านทานได้จากแถบสีที่คาดอยู่บนตัวต้านทาน มี หน่วยเป็น โอห์ม (Ω) 2) ตัวต้านทานที่เปลี่ยนค่าได้ (variable resistor) เป็นตัวต้านทานที่เมื่อหมุนแกนของตัวต้านทานแล้วค่าความ ต้านทานจะเปลี่ยนแปลงไป นิยมใช้ในการควบคุมค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า (voltage) ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เช่น ใน การเพิ่มหรือลดเสียงวิทยุ หรือโทรทัศน์ สัญลักษณ์ที่ใช้ในวงจร คือ 1. ตัวต้านทาน 2. ตัวเก็บประจุ 3. ไดโอด 4. ทรานซิสเตอร์
คำชี้แจง : ให้นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้ ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ อิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น เรื่อง การทำงานของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อย่างง่าย ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๖ คะแนน 2.ตัวเก็บประจุ (capacitor หรือ condenser) เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อย่างหนึ่ง ทำหน้าที่เก็บพลังงานใน สนามไฟฟ้า ที่สร้างขึ้นระหว่างคู่ฉนวน โดยมีค่าประจุไฟฟ้าเท่ากัน แต่มีชนิดของประจุตรงข้ามกัน บางครั้งเรียกตัว เก็บประจุนี้ว่าคอนเดนเซอร์(condenser)เป็นอุปกรณ์พื้นฐานสำคัญในงานอิเล็กทรอนิกส์ และพบได้แทบทุกวงจร ตัวเก็บประจุ แบ่งเป็น 2 แบบ 2.1ตัวเก็บประจุชนิดค่าคงที่ เป็นตัวเก็บประจุที่ได้รับการผลิตให้มีค่าคงที่ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงค่าความจุได้ แต่ปรับ ค่าความจุให้เหมาะสมกับวงจรได้โดยนำตัวเก็บประจุหลาย ๆ ตัวมาต่อกันแบบขนานหรืออนุกรม สัญลักษณ์ของตัว เก็บประจุชนิดค่าคงที่ในวงจรจะเป็น 2.2ตัวเก็บประจุเปลี่ยนค่าได้เป็นตัวเก็บประจุที่สามารถปรับค่าความจุได้ โดย ทั่วไปมักใช้ในวงจรปรับแต่งสัญญาณ ทางอิเล็กทรอนิกส์ หรือพบในเครื่องรับ-วิทยุซึ่งใช้เป็นตัวเลือกหาสถานีวิทยุ ตัวเก็บประจุชนิดนี้ส่วนมากเป็นตัวเก็บ ประจุชนิดใช้อากาศเป็นสารไดอิเล็กทริก และการปรับค่าทำได้โดยการหมุนแกน ซึ่งมีแผ่นโลหะหลาย ๆ แผ่นอยู่บน แกนนั้น เมื่อหมุนแกนแผ่นโลหะจะเลื่อนเข้าหากันทำให้ค่าประจุเปลี่ยนแปลง สัญลักษณ์ของตัวเก็บประจุเปลี่ยนค่าได้ ในวงจรจะเป็น 3.ไดโอด (diode) คือ เป็นชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ผลิตมาจากสารกึ่งตัวนำชนิดต่าง ๆ เช่น ซิลิคอน เจอร์เมเนียม สามารถใช้ในการกำาหนดทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้า และใช้ประกอบในวงจรแปลงไฟฟ้ากระแสสลับให้กลายเป็น ไฟฟ้ากระแสตรง 4.ทรานซิสเตอร์ (transistor) คือ เป็นชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ผลิตมาจากสารกึ่งตัวนำ เป็นชิ้นส่วนที่มีความสำคัญ และถูกนำมาประกอบในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ มากมาย สำหรับควบคุม และขยายกระแสไฟฟ้า ทำหน้าที่เป็นสวิตช์ ปิด หรือเปิดวงจรไฟฟ้า และควบคุมปริมาณกระแสไฟฟ้า ทรานซิสเตอร์มีรูปร่างและลักษณะหลายชนิดแตกต่างกัน แต่ สิ่งที่แต่ละชนิดมีเหมือนกัน คือ มี 3 ขา 5.ไอซี (IC) คือ เป็นอุปกรณ์ที่นำาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ มาใส่ไว้ด้วยกันในแผงวงจรขนาดเล็ก ๆ อันหนึ่ง สามารถนำามาใช้ประกอบกับวงจรอื่น ๆ ได้อย่างสะดวกไอซีเป็นผลผลิตจากความก้าวหน้าทางวิศวกรรมที่สามารถนำ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ มาย่อส่วนให้มีขนาดเล็กลง แต่ยังมีสมบัติตามต้องการได้ หรือ หรือ
คำชี้แจง : ให้นักเรียนนำคำ หรือข้อความเติมใต้รูปภาพให้สัมพันธ์กัน ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ อิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น เรื่อง สัญลักษณ์ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๖ คะแนน ตัวต้านทานชนิดคงตัว ไดโอด ตัวเก็บประจุชนิดไมลาร์ ตัวเก็บประจุชนิดอิเล็กโทรไลต์ ตัวต้านทานชนิดแปรค่าได้ ตัวเก็บประจุชนิดเซรามิก ไดโอดเปล่งแสง ทรานซิสเตอร์ ตัวต้านทานชนิดคงตัว ตัวเก็บประจุชนิดไมลาร์ ไดโอดเปล่งแสง ตัวต้านทานชนิดแปรค่าได้ ตัวเก็บประจุชนิดเซรามิก ทรานซิสเตอร์ ตัวเก็บประจุชนิดอิเล็กโทร ไลต์ ไดโอด 1. ตัวเก็บประจุมีหน้าที่อะไรในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ 2. ทำหน้าที่เก็บพลังงานไฟฟ้าที่ถูกจ่ายจากแหล่งกำเนิดไฟฟ้า 3. ไดโอดทำหน้าที่อะไร ไดโอดทำหน้าที่กำหนดทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าและใช้ประกอบในวงจรแปลงไฟฟ้ากระแสสลับให้กลายเป็น ไฟฟ้ากระแสตรง 4. ไดโอดต่อเข้าวงจรอิเล็กทรอนิกส์ได้อย่างไร การต่อไดโอดต้องต่อไดโอดเข้ากับแหล่งกำเนิดไฟฟ้าให้ถูกขั้ว 5. วงจรอิเล็กทรอนิกส์เหมือนกับวงจรไฟฟ้าหรือไม่อย่างไร เหมือนกัน แต่วงจรอิเล็กทรอนิกส์จะมีขนาดเล็กลง ซึ่งบรรจุลงในไอซีหรือแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ 2.ให้นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้
คำชี้แจง : ให้นักเรียนเขียนสัญลักษณ์และอธิบายการทำงานของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ต่อไปนี้ให้ถูกต้อง ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ สัญลักษณ์ การทำงาน ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ ไดโอด ทรานซิสเตอร์ ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ อิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น เรื่อง ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๖ คะแนน เก็บพลังงานในสนามไฟฟ้า ที่สร้าง ขึ้นระหว่างคู่ฉนวน โดยมีค่าประจุ ไฟฟ้าเท่ากัน แต่มีชนิดของประจุ ตรงข้ามกัน จำกัดการไหลของกระแสไฟฟ้า ในวงจร ใช้ในการกำาหนดทิศทางการไหล ของกระแสไฟฟ้า และใช้ประกอบใน วงจรแปลงไฟฟ้ากระแสสลับให้ กลายเป็นไฟฟ้ากระแสตรง ทำหน้าที่เป็นสวิตช์ปิด หรือ เปิดวงจรไฟฟ้า และควบคุม ปริมาณกระแสไฟฟ้า
คำชี้แจง : ให้นักเรียนเขียนสัญลักษณ์อุปกรณ์/ชนิด ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ต่อไปนี้ให้ถูกต้อง อุปกรณ์/ชนิด สัญลักษณ์ (1) ตัวเก็บประจุชนิดคงตัว (2) ตัวเก็บประจุชนิดแปรค่าได้ (3) ตัวต้านทานแบบคงตัว (4) ตัวต้านทานแบบแปรค่าได้ (5) ไดโอด (6) ไดโอดเปล่งแสง (7) ทรานซิสเตอร์ (8) แบตเตอรี่หรือแหล่งกำเนิดไฟฟ้า (9) ไมโครโฟน (10) มอเตอร์ (11) ฟิวส์ (12) ลำโพง (13) หม้อแปลงอากาศ (14) หม้อแปลงแกนเหล็ก ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ อิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น เรื่อง สัญลักษณ์ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๖ คะแนน
คำชี้แจง : ให้นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้ ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ อิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น เรื่อง การต่อวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๗ คะแนน การต่อวงจรตัวต้านทาน ตัวต้านทานถือเป็นอุปกรณ์พื้นฐานที่สำคัญของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ตัวต้านทานปรับค่าได้ จะต้องต่อวงจร แบบอนุกรม ตัวต้านทานชนิดนี้สามารถควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้าในวงจรได้ตามความต้องการ ให้นักเรียนเขียนแผนภาพการต่อวงจรตัวต้านทานปรับค่าได้ พ การต่อวงจรไดโอด • ไดโอดทำจากสารกึ่งตัวนำและยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านในทิศทางเดียว ถ้าต่อไดโอดกลับทางกระแสไฟฟ้า จะไม่สามารถไหลผ่านได้ กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ ทำให้หลอดไฟสว่าง ไดโอดเกิดความต้านทานสูง กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้น้อย หรือไม่ได้ ทำให้หลอดไฟไม่สว่าง ให้นักเรียนเขียนแผนภาพการต่อวงจรไดโอด พ ตัวต้านทานปรับค่าได้ หลอดไฟ ไดโอด หลอดไฟ ไดโอด หลอดไฟ
คำชี้แจง : ให้นักเรียนอธิบายการต่อวงจรทรานซิสเตอร์จากแผนภาพที่กำหนดให้ ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ อิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น เรื่อง การต่อวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๗ คะแนน การต่อวงจรทรานซิสเตอร์ ที่ขาเบสของทรานซิสเตอร์ไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ทำให้ขาคอลเล็กเตอร์และขาอีมิตเตอร์ไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลออก หลอดไฟที่ต่ออยู่ในวงจรไม่สว่าง ถ้ามีปริมาณกระแสไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยที่ไหลเข้าทางขาเบส ของทรานซิสเตอร์จะทำหน้าที่ขยายสัญญาณในวงจร ทำให้ขาคอลเล็กเตอร์และขาอีมิตเตอร์ มีกระแสไฟฟ้าไหลออก ในปริมาณมาก หลอดไฟที่ต่ออยู่ในวงจรจึงสว่างขึ้น แผนภาพที่ 2 แผนภาพที่ 1
คำชี้แจง : 1.ให้นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้ ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ คลื่นและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เรื่อง คลื่น (wave) ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๐ คะแนน 1. คลื่น (wave)เกิดจาก การส่งผ่านพลังงานโดยอาศัยหรือไม่อาศัยตัวกลางก็ได้ แบ่งออกเป็น2 ประเภท คือ คลื่นกลซึ่งเป็นคลื่นที่อาศัยตัวกลางและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นคลื่นที่ไม่ต้องอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่ 2. คลื่นกล (mechanical wave) คือ เป็นคลื่นที่ต้องอาศัยตัวกลางในการถ่ายโอนพลังงาน เช่น คลื่นในเส้น เชือก คลื่นในลวดสปริง คลื่นน้ำ คลื่นเสียง เมื่อพิจารณาจากลักษณะการเคลื่อนที่ของอนุภาคของตัวกลางขณะคลื่น กลเคลื่อนที่ผ่าน คลื่นตามขวาง คลื่นตามยาว 2. ให้นักเรียนบอกชนิดของคลื่นจากภาพ พร้อมอธิบายลักษณะของคลื่นให้ถูกต้อง ลักษณะของคลื่น เป็นคลื่นที่อนุภาคของตัวกลางเคลื่อนที่ ในแนวตั้งฉากกับการเคลื่อนที่ของคลื่น หรือสั่นในทิศตั้งฉากกับทิศของความเร็ว ของคลื่น เช่น คลื่นในเส้นเชือก คลื่นที่ เกิดจากการสะบัดปลายของขดลวดสปริง ลักษณะของคลื่น เป็นคลื่นที่อนุภาคของตัวกลางเคลื่อนที่ ในแนวเดียวกับการเคลื่อนที่ของคลื่น เช่น คลื่นเสียง คลื่นที่เกิดจากการอัด และขยายของสปริง
คำชี้แจง : ให้นักเรียนเติมคำและตอบคำถามต่อไปนี้ให้ถูกต้อง ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ คลื่นและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เรื่อง ส่วนประกอบของคลื่น ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๐ คะแนน 1. สันคลื่น (crest) คือ ตำแหน่งของอนุภาคตัวกลางที่เคลื่อนที่ขึ้นจากแนวสมดุลได้สูงสุด 2. ท้องคลื่น (trough) คือ ตำแหน่งของอนุภาคตัวกลางที่เคลื่อนที่ลงจากแนวสมดุลได้ตํ่าสุด 3. การกระจัด ณ ตำแหน่งใด ๆ (displacement) คือ ความยาวของเส้นตั้งฉากจากแนวสมดุลไปยังอนุภาคตัวกลาง 4. แอมพลิจูด (amplitude; A) คือ ระยะการกระจัดสูงสุดจากแนวสมดุล 5. ความยาวคลื่น (wavelength; ) คือ ความยาว 1 ลูกคลื่น มีค่าเท่ากับระยะห่างจากสันคลื่นที่อยู่ติดกัน หรือ ระยะห่างจากท้องคลื่นหนึ่งถึงท้องคลื่นที่อยู่ติดกัน มีหน่วยเป็น เมตร (m) 6. คาบ (period; T) คือ ช่วงเวลาที่อนุภาคของตัวกลางสั่นครบ 1 รอบ หรือเป็นช่วงเวลาที่คลื่นเคลื่อนที่ไปเป็น ระยะทางเท่ากับ 1 ความยาวคลื่น มีหน่วยเป็น วินาที (s) 7. ความถี่ (frequency; ℱ) คือ จำนวนลูกคลื่นที่เกิดขึ้น หรือแผ่ออกไปจากแหล่งกำเนิดในเวลา 1 วินาที มีหน่วยเป็น รอบต่อวินาที (s^(−1)) หรือเฮิรตซ์ (Hz) ท้องคลื่น สันคลื่น ความยาวคลื่น แอมพลิจูด ความยาวคลื่น แอมพลิจูด การกระจัด(เมตร) ตำแหน่ง (เมตร) แนวสมดุล
คำชี้แจง : ให้นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้ ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ คลื่นและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เรื่อง ส่วนประกอบของคลื่น ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๐ คะแนน คลื่นที่เกิดขึ้นบนผิวน้ำแห่งหนึ่งเป็นดังภาพ 1. สันคลื่นและท้องคลื่นอยู่ตำแหน่งใด สันคลื่นอยู่ตำแหน่ง P T และ X ท้องคลื่นอยู่ตำแหน่ง R และ V 2. คลื่นที่เกิดขึ้นมีแอมพลิจูดและความยาวคลื่นเป็นเท่าใด แอมพลิจูดมีขนาด 2 เซนติเมตร ความยาวคลื่นมีขนาด 6 เซนติเมตร 3. เพราะเหตุใดคลื่นสึนามิที่มีแอมพลิจูดสูงจึงสามารถทำความเสียหายให้กับชีวิตและทรัพย์สินริมชายฝั่งทะเลได้มาก พลังงานของคลื่นกลขึ้นอยู่กับแอมพลิจูด ดังนั้นคลื่นสึนามิที่มีแอมพลิจูดสูงจึงมีพลังงานมากสามารถทำความ เสียหายให้กับชีวิตและทรัพย์สินริมชายฝั่งทะเลได้มาก
คำชี้แจง : ให้นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้ ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ คลื่นและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เรื่อง ส่วนประกอบของคลื่น ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๐ คะแนน ถ้าพบว่า ในเวลา 5 วินาที เม็ดโฟมเคลื่อนที่ขึ้นลงครบ 8 รอบพอดี คลื่นดังกล่าวมีความถี่เท่าใด ความถี่คือจำนวนรอบที่ตัวกลางสั่นครบรอบในเวลา 1 วินาที ดังนั้นหาความถี่ของคลื่นได้จาก ความถี่ของคลื่น = จำนวนรอบที่ตัวกลางสั่นครบรอบ/เวลา = 8 รอบ/5 วินาที = 1.6 รอบต่อวินาที คลื่นน้ำนี้มีความถี่เป็น 1.6 รอบต่อวินาที หรือ 1.6 เฮิรตซ์ ภาพตัดขวางผิวหน้าของน้ำ 2.ถ้านักเรียนสะบัดสปริงอย่างต่อเนื่องให้เกิดคลื่นตามขวาง เมื่อเวลาผ่านไป 2 วินาที สังเกตคลื่นในสปริงที่เกิดขึ้น ได้เป็นดังภาพ คลื่นดังกล่าวมีความถี่เท่าใด 1.นักเรียนใช้ดินสอแตะผิวหน้าของน้ำที่จุด A แล้วสังเกตพบว่าเกิดคลื่นเคลื่อนที่จากจุด A ไป B และพบว่าเม็ดโฟม ที่อยู่บนผิวน้ำเคลื่อนที่ขึ้นลงในแนวดิ่ง ดังภาพ ความถี่คือจำนวนลูกคลื่นที่เคลื่อนที่ผ่านจุดหนึ่งในเวลา 1 วินาที จากภาพ ในเวลา 2 วินาที มีจำนวนลูก คลื่น 6 ลูกคลื่น ดังนั้นหาความถี่ของคลื่นได้จาก ความถี่ของคลื่น = 6 รอบ/2 วินาที = 3 รอบต่อวินาที คลื่นสปริงนี้มีความถี่เป็น 3 รอบต่อวินาที หรือ 3 เฮิรตซ์
คำชี้แจง : ให้นักเรียนแสดงวิธีทำจากโจทย์ที่กำหนดให้ต่อไปนี้ให้ถูกต้อง ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ คลื่นและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เรื่อง อัตราเร็วของคลื่น ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๐ คะแนน 1.คลื่นเสียงความถี่ 300 เฮิรตซ์ ความยาวคลื่น 1.12 เมตร เสียงจะมีอัตราเร็วเท่าไร วิธีทำ _____________________________________________________________________ 2.คลื่นผิวน้ำมีอัตราเร็ว 30 เมตรต่อวินาที มีความยาวคลื่น 2.5 เมตร ความถี่ของคลื่นผิวน้ำเป็นเท่าไร วิธีทำ กำหนดให้ = 300 เฮิรตซ์ = 1.12 เมตร v = ? จากสูตร v v v = = = ƒ 300 x 1.12 336 เมตรต่อวินาที ดังนั้น คลื่นเสียงมีอัตราเร็วเท่ากับ 336 เมตรต่อวินาที 30 กำหนดให้ v = 30 เมตรต่อวินาที = 2.5 เมตร = ? จากสูตร v 30 = = = = ƒ X 2.5 ดังนั้น คลื่นความถี่เท่ากับ 12 เฮิรตซ์ 2.5 ƒ 12 เฮิรตซ์
คำชี้แจง : ให้นักเรียนเติมคำและตอบคำถามต่อไปนี้ให้ถูกต้อง ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ คลื่นและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เรื่อง คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๑ คะแนน คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic wave) คือ เป็นคลื่นที่ไม่อาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่ โดย อาศัยการเหนี่ยวนำกันระหว่างสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้า ซึ่งเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ทิศของสนามจะตั้ง ฉากกับทิศการเคลื่อนที่ สนามแม่เหล็ก (B⃑ ) สนามไฟฟ้า (E⃑ ) ทิศทางของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ความยาวคลื่น (λ) สนามแม่เหล็ก (B⃑ ) สนามไฟฟ้า (E⃑ ) ความยาวคลื่น (λ) ทิศทางของคลื่น แม่เหล็กไฟฟ้า
คำชี้แจง : ให้นักเรียนคำถามต่อไปนี้ให้ถูกต้อง ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ คลื่นและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เรื่อง คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๑ คะแนน 1.คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและสเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าคือคลื่นประเภทหนึ่งที่ไม่ต้องอาศัยตัวกลางในการส่งผ่านพลังงาน แต่จะส่งผ่านพลังงาน โดยการเหนี่ยวนำ สนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้าต่อเนื่องกันไปสเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คือ ช่วงความถี่ต่าง ๆ ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า โดยแต่ละช่วงมีชื่อเรียกต่างกัน ได้แก่ คลื่นวิทยุ ไมโครเวฟ อินฟราเรด แสง อัลตราไวโอเลต รังสีเอกซ์และรังสีแกมมา 2. คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแตกต่างจากคลื่นกลหรือไม่ อย่างไร คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแตกต่างจากคลื่นกล โดยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าส่งผ่านพลังงานโดยไม่อาศัยตัวกลาง ส่วนคลื่นกล ส่งผ่านพลังงานโดย อาศัยตัวกลาง 3. คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีประโยชน์และอันตรายอย่างไรบ้าง ประโยชน์ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น การใช้คลื่นวิทยุส่งสัญญาณวิทยุ การใช้คลื่นไมโครเวฟสำหรับการสื่อสารโทรทัศน์ และ โทรศัพท์เคลื่อนที่ และยังสามารถใช้อุ่นอาหารหรือทำให้อาหารสุกได้อีกด้วยการใช้แสงเลเซอร์สำหรับส่งสารสนเทศผ่านเส้นใยนำแสง การใช้รังสีเอกซ์ในการศึกษาโครงสร้างกระดูกภายในร่างกายมนุษย์ เป็นต้น อันตรายของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น รังสีอัลตราไวโอเลต อาจทำให้เกิดมะเร็งผิวหนัง รังสีแกมมาอาจทำลายเซลล์หรือเนื้อเยื่อ หรืออาจทำให้เสียชีวิตได้ถ้าได้รับรังสีแกมมาในปริมาณสูง 4. คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดใดมีพลังงานมากที่สุด เพราะเหตุใด รังสีแกมมามีพลังงานมากที่สุดเพราะมีความถี่สูงที่สุดแสงเลเซอร์คืออะไรและอยู่ในความถี่ช่วงใดของสเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และเราสามารถนำไป 5. แสงเลเซอร์คืออะไรและอยู่ในความถี่ช่วงใดของสเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และเราสามารถนำไปประยุกต์ใช้ใน ชีวิตประจำวันหรืออุตสาหกรรมอย่างไรได้บ้าง เลเซอร์(LASER : Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงของ แสงที ่เรามองเห็นที ่มีความยาวคลื ่นเฉพาะค ่า เช ่น แสงเลเซอร์สีแดง เป็นคลื ่นแสงที ่มีความยาวคลื ่น 6.60 x 10-7 หรือ 6.35 x 10-7 เมตร และมีความเข้มสูง สามารถนำเลเซอร์ไปใช้ประโยชน์ในด้านต่าง ๆ เช่น ด้านการสื่อสารใช้เลเซอร์สำหรับส่ง สารสนเทศผ่านเส้นใยนำแสงด้านการแพทย์ใช้ในการผ่าตัด 6. เพราะเหตุใดยานอวกาศสำรวจดาวเคราะห์จึงต้องใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในการส่งสัญญาณกลับมายังโลก ยานอวกาศสำรวจดาวเคราะห์ต้องใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อส่งสัญญาณมายังโลกเพราะระหว่างดาวเคราะห์และโลกเป็นสุญญากาศ ซึ่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถเคลื่อนที่ผ่านได้เนื่องจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าส่งผ่านพลังงานโดยไม่อาศัยตัวกลาง
คำชี้แจง : 1.ให้นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้ให้ถูกต้อง ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ คลื่นและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เรื่อง สเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๑ คะแนน แหล่งกำเนิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่สำคัญของโลกคือดวงอาทิตย์ ซึ่งจะแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่ต่อเนื่อง เป็นช่วงกว้างมาก คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่มากจะมีความยาวคลื่นสั้นโดยมีช่วงความยาวคลื่นตั้งแต่ 10-12 เมตร จนถึงมากกว่า 105 เมตร คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแบ่งออกเป็นช่วงความถี่ต่าง ๆ เรียกว่า สเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic spectrum) ซึ่งแต่ละช่วงความถี่มีชื่อเรียกต่างกัน ได้แก่ คลื่นวิทยุ ไมโครเวฟ อินฟราเรดแสง อัลตราไวโอเลต รังสีเอกซ์ และรังสีแกมมา 1.รังสีอินฟาเรด 2.คลื่นวิทยุ 3.รังสีอัลตราไวโอเลต 4.รังสีเอกซ์ 5.คลื่นไมโครเวฟ 6.รังสีแกมมา แผนภาพ สเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า 2.ให้นักเรียนนำคำด้านขวามือ เติมลงในช่อง แผนภาพสเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าต่อไปนี้ให้ถูกต้องถูกต้อง คลื่นไมโครเวฟ รังสีเอกซ์ คลื่นวิทยุ รังสีอินฟาเรด รังสีอัลตราไวโอเลต รังสีแกมมา
คำชี้แจง : ให้นักเรียนนำคำที่กำหนดให้ เติมใต้รูปภาพต่อไปนี้ให้ถูกต้อง แสงที่มองเห็นได้ รังสีเอกซ์ รังสีอินฟราเรด รังสีแกมมา รังสีอัลตราไวโอเลต รังสีแกมมา ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ คลื่นและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เรื่อง สเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๑ คะแนน รังสีอินฟราเรด แสงที่มองเห็นได้ รังสีอัลตราไวโอเลต รังสีแกมมา รังสีแกมมา รังสีเอกซ์
คำชี้แจง : ให้นักเรียนบอกประโยชน์และอันตรายจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าลงในตารางให้ถูกต้อง ประเภทคลื่น แม่เหล็กไฟฟ้า ประโยชน์ อันตราย/ข้อจํากัด 1.คลื่นวิทยุ (radio wave) ใช้ในการสื่อสาร คลื่นที่ตกกระทบ และอาจทำลายเนื้อเยื่อของอวัยวะภายในบางชนิดได้ 2.คลื่นไมโครเวฟ (microwave) 1. ใช้ในการสื่อสาร เช่น ดาวเทียม โทรศัพท์มือถือ 2. ใช้ทำาเรดาร์ซึ่งส่งคลื่นไมโครเวฟออกไปเป็นช่วง ๆ แล้วสะท้อนกลับเข้าสู่ เครื่องรับ ทำาให้เห็นภาพบนจอภาพ ซึ่งจะบอกชนิดและระยะห่างของวัตถุได้ 1. ผลต่อเลนส์ตา ทำให้เลนส์ตาระบายความร้อนได้น้อย อาจเป็นต้อ กระจก 2. ผลต่อศีรษะ ทำให้มีอาการปวดศีรษะ มึนงง หรือเมื่อยล้า 3. ผลต่อหัวใจ ทำให้หัวใจเต้นเร็วหรือเต้นผิดจังหวะ 4. ผลต่อกระดูก ทำให้กระดูกผิดรูปร่าง โดยเฉพาะกระดูกที่กำลัง เจริญพัฒนา 3.รังสีอินฟราเรด (infraewd ray) 1. รังสีอินฟราเรดจากดวงอาทิตย์ให้ความร้อนแก่โลก 2. ด้านการแพทย์ ใช้รักษาโรคผิวหนังบางชนิด รักษากล้ามเนื้อแพลง 3. ใช้ให้ความร้อนในตู้ฟักไข่ ผลกระทบจากรังสีอินฟราเรดส่วนใหญ่จะมีผลต่อชั้นบรรยากาศ ทำให้ ชั้นบรรยากาศมีความอบอุ่นหรือร้อนขึ้น ส่วนในมนุษย์ และสัตว์ หาก ได้รับรังสีอินฟราเรดติดต่อกันเป็นเวลานานจะทำให้ผิวมีอาการแสบร้อน ผิวหมองคล้ำ ดำกร้าน เซลล์ผิวเสื่อมสภาพ และร่างกายขาดน้ำ หาก ได้รับติดต่อกันนานพร้อมกับมีความเข้มสูงจะทำให้ผิวแสบร้อนรุนแรง และเกิดรอยไหม้ของผิวได้ 4.แสงที่มองเห็นได้ (visible light) 1.ด้านการแพทย์ นำเลเซอร์มาใช้ผ่าตัด หรือรักษาอากาศผิดปกติที่บริเวณ ตา เช่น ต้อหิน สายตาสั้น 2.ด้านอุตสาหกรรม ใช้เลเซอร์ในการเชื่อมโลหะเข้าด้วยกัน ความร้อนจาก เลเซอร์ช่วยละลายโลหะให้ผสมกัน การตัดหรือเจาะโลหะ 3.ด้านอื่น ๆ เช่น การคิดราคาสินค้าจะใช้เลเซอร์ที่มีความเข้มแสงสูง ยิงไปที่ บาร์โคด ถ้าได้รับในปริมาณมากอาจทำให้เซลล์ตาย เกิดต้อกระจก และมะเร็งที่ ผิวหนัง 5.รังสีอัลตราไวโอเลต (Ultraviolet rays) 1. รังสีอัลตราไวโอเลตจากแสงอาทิตย์ช่วยฆ่าเชื้อแบคทีเรีย ช่วยทำาให้ คอเลสเตอรอลใต้ผิวหนังเปลี่ยนเป็นวิตามินดี ทำให้การดูดซึมแคลเซียมดีขึ้น กระดูกแข็งแรง 2. ใช้พิสูจน์เอกสาร ตรวจสอบลายเซ็น 3. ใช้ในการแสดงในที่มืด เมื่อฉายไปกระทบสารเรืองแสงจะมองเห็นสิ่งต่าง 1. ถ้าได้รับในปริมาณมากอาจทำาให้เซลล์ตาย เกิดต้อกระจก และ มะเร็งที่ผิวหนัง 2. มีส่วนทำาให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจกและภาวะโลกร้อน 6.รังสีเอกซ์ (X−rays) 1. ด้านการแพทย์ ใช้ตรวจวินิจฉัยความผิดปกติของอวัยวะภายใน 2. ด้านอุตสาหกรรม ใช้ตรวจสอบรอยร้าวและรอยรั่วของโลหะ 3. ด้านการทหาร ใช้ตรวจอาวุธและวัตถุระเบิด 4. ด้านวิทยาศาสตร์และธรณีวิทยา ใช้วิเคราะห์ปริมาณธาตุของ สารประกอบต่าง ๆ 1. ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของเซลล์สืบพันธุ์ เช่น เป็นหมัน หรือเกิด การกลาย 2. การได้รับรังสีเอกซ์จากเครื่องรับโทรทัศน์และคอมพิวเตอร์ปริมาณ มาก 7.รังสีแกมมา (gamma ray) 1. ด้านการแพทย์ เช่น รังสีแกมมาจากธาตุโคบอลต์-60 ใช้รักษามะเร็ง 2. ด้านการเกษตร ใช้ฆ่าจุลินทรีย์และทำาให้แมลงเป็นหมัน 3. ด้านอุตสาหกรรม ใช้ตรวจสอบรอยรั่วในท่อ 4. ด้านโบราณคดี ใช้รังสีจากคาร์บอน-14 คำนวณหาอายุซากดึกดำบรรพ์ และวัตถุโบราณ 1. ทำลายเซลล์สิ่งมีชีวิต เกิดการพิการและมะเร็ง 2. ทำให้โครโมโซมเกิดการเปลี่ยนแปลงและเกิดการกลาย 3. ถ้าปริมาณมากจะทำลายล้างสิ่งมีชีวิตและสิ่งก่อสร้างได้ เช่น ระเบิด ปรมาณู ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ คลื่นและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เรื่อง ประโยชน์และอันตรายจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๒ คะแนน
คำชี้แจง : ให้นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้ให้ถูกต้อง ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ แสงและการมองเห็น เรื่อง การสะท้อนของแสง ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๓ คะแนน 1.การสะท้อนของแสง (reflection of light) เกิดจากแสงเดินทางไปตกกระทบกับผิวของวัตถุที่แสงไม่สามารถ เดินทางผ่านได้ ทำให้แสงที่ตกกระทบผิวของวัตถุนั้น ๆ เกิดการสะท้อนกลับหมด ลักษณะการสะท้อนของแสงจะ สะท้อนกลับมากหรือน้อย จะขึ้นอยู่กับลักษณะของผิวของวัตถุที่แสงตกกระทบ 2.จงบอกสมบัติของแสง 1. แสงเคลื่อนที่โดยไม่ต้องอาศัยตัวกลางเช่น เคลื่อนที่ในสุญญากาศได้ 2. เมื่อแสงตกกระทบวัตถุ แสงส่วนหนึ่งจะสะท้อน หักเห (หรือส่งผ่าน) และบางส่วนจะถูกดูดกลืนในวัตถุ 3. แสงจะเกิดการหักเหเมื่อเดินทางผ่านตัวกลางโปร่งใสที่มีความหนาแน่นต่างกัน 3.รังสีตกกระทบ incident ray) คือ รังสีแสงที่มีทิศเข้าหากระจก 4.รังสีสะท้อน (reflected ray) คือ รังสีแสงที่มีทิศออกจากกระจก 5.เส้นปกติ (normal line) คือ เส้นสมมุติที่ลากตั้งฉากกับผิวสะท้อน ณจุดที่แสงตกกระทบ 6.มุมตกกระทบ (incident angle) คือ มุมระหว่างรังสีตกกระทบกับเส้นปกติ 7.มุมสะท้อน (reflection angle) คือ มุมระหว่างรังสีสะท้อนกับเส้นปกติ
คำชี้แจง : ให้นักเรียนใช้ภาพต่อไปนี้ในการตอบคำถามให้ถูกต้อง 1 3 2 4 5 1. หมายเลข 1 คือ รังสีตกกระทบ 2. หมายเลข 2 คือมุมตกกระทบ 3. หมายเลข 3 คือ เส้นปกติ 4. หมายเลข 4 คือมุมสะท้อน 5. หมายเลข 5 คือ รังสีหักเห ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ แสงและการมองเห็น เรื่อง การสะท้อนของแสง ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๓ คะแนน • กฎการสะท้อนของแสง มี 2 ข้อ ได้แก่ 1. มุมตกกระทบจะมีค่าเท่ากับมุมสะท้อน (θi = θr) 2. รังสีตกกระทบ รังสีสะท้อน และเส้นแนวฉาก จะอยู่ในระนาบเดียวกัน • รังสีของแสง คือเป็นเส้นที่แสดงทิศทางการเคลื่อนที่ของแสง เขียนแทนด้วยเส้นตรงมีหัวลูกศร รังสีแสงแบ่งเป็น 3 แบบ คือ รัง ีขนำน รัง ี ู่เข้ำ รัง ี ู่ออก รังสีขนาน รังสีลู่เข้า รังสีลู่ออก
คำชี้แจง : ให้นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้ให้ถูกต้อง ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ แสงและการมองเห็น เรื่อง การสะท้อนของแสงบนกระจกเว้าและกระจกนูน ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๔ คะแนน กระจกเว้า 1.กระจกนูน (convex mirrors) คือ เป็นกระจกที่มีผิวหน้าที่ใช้สะท้อนแสงโค้งนูนยื่นออกมา ทำหน้าที่ กระจายแสง เมื่อต่อแนวรังสีสะท้อนไปทางด้านหลังของกระจก รังสีจะตัดกันที่จุดจุดหนึ่งบนแกนมุขสำคัญ เรียกจุด นั้นว่า โฟกัส (focus) แทนด้วย F 2.กระจกเว้า (concave mirrors) คือ เป็นกระจกที่มีผิวหน้าโค้งเว้าเข้าไปข้างใน ทำหน้าที่รวมแสง คือ เมื่อ รังสีหลายรังสีขนานกับแกนมุขสำคัญไปตกกระทบที่กระจกผิวโค้งเว้า รังสีจะสะท้อนไปตัดกันที่จุดจุดหนึ่งบนแกนมุข สำคัญ เรียกจุดนั้นว่า โฟกัส ภาพที่เกิดจากกระจกเว้าสามารถเขียนโดยใช้หลักการเดียวกับกระจกนูน ลักษณะภาพ ที่ได้มีทั้งภาพหัวตั้ง ขนาดใหญ่กว่าวัตถุ และภาพหัวกลับ ซึ่งมีทั้งขนาดใหญ่กว่าและเล็กกว่าวัตถุ จากรูป F คือ ความยาวของโฟกัส R คือ รัศมีความโค้ง (R = 2f) C คือ จุดศูนย์กลางความโค้ง มีระยะเท่ากับ R O คือ จุดยอดของกระจก เส้นที่ลากผ่านจุด O ถึงจุด C เรียกว่า แกนมุขสำคัญ กระจกนูน
คำชี้แจง : ให้นักเรียนเติมคำตอบลงในตารางต่อไปนี้ให้ถูกต้อง ระยะของวัตถุ การเดินทางของแสง ลักษณะของภาพและระยะของภาพ วัตถุอยู่ระหว่างขั้วกระจก กับระยะอนันต์ (o < u < ∞) ได้ภาพเสมือน หัวตั้ง ขนาดเล็ก กว่าวัตถุ เกิดภาพระหว่างขั้วกระจก กับโฟกัส (o < v < f) วัตถุอยู่ระหว่างจุดศูนย์กลาง ความโค้งกับระยะอนันต์ (2f < u < ∞) ได้ภาพจริงหัวกลับ ขนาดเล็กกว่า วัตถุ เกิดภาพระหว่างโฟกัสกับจุด ศูนย์กลางความโค้ง(f < v < 2f) วัตถุอยู่ระหว่างจุดโฟกัส กับจุดศูนย์กลาง ความโค้ง (f < u < 2f) ได้ภาพจริงหัวกลับ ขนาดใหญ่กว่า วัตถุ เกิดภาพนอกจุดศูนย์กลาง ความโค้ง แต่ไม่ถึงระยะอนันต์ วัตถุอยู่ระหว่างขั้วกระจก กับจุดโฟกัส (o < u < f) ได้ภาพเสมือนหัวตั้ง ขนาดใหญ่กว่า วัตถุ ภาพเกิดที่หลังกระจก แต่ไม่ ถึงระยะอนันต์ ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ แสงและการมองเห็น เรื่อง การสะท้อนของแสงบนกระจกเว้าและกระจกนูน ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๔ คะแนน
คำชี้แจง : 1.ให้นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้ให้ถูกต้อง ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ แสงและการมองเห็น เรื่อง การหักเหของแสง ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๕ คะแนน การหักเหของแสง เกิดขึ้นเมื่อแสงเดินทางผ่านตัวกลางอย่างน้อย 2 ชนิด ที่มีความหนาแน่นไม่เท่ากัน การหัก เหจะเกิดขึ้นตรงผิวรอยต่อของตัวกลาง ถ้าแสงเดินทางผ่านตัวกลางชนิดเดียวกันแสงจะเดินทางเป็นเส้นตรง ชนิดของตัวกลาง การแบ่งชนิดของตัวกลางโดยการดูทางเดินของแสงผ่านวัตถุต่างๆ จะแบ่งได้เป็น 3 ชนิด คือ 1.ตัวกลางโปร่งใส เป็นตัวกลางที่ยอมให้แสงผ่านได้หมดหรือเกือบทั้งหมดอย่างเป็นระเบียบ สามารถมองเห็น วัตถุอีกชนิดได้ชัดเจน เช่น กระจกใส อากาศ น้ำ กระดาษแก้วใส แผ่นพลาสติกใส เป็นต้น 2.ตัวกลางโปร่งแสง เป็นตัวกลางที่ยอมให้แสงผ่านได้บ้างและไม่เป็นระเบียบ ทำให้การมองเห็นวัตถุด้านตรงข้าม ไม่ชัดเจน เช่น กระจกฝ้า กระดาษไข แผ่นพลาสติกขุ่น เป็นต้น 3.ตัวกลางทึบแสง เป็นตัวกลางที่ไม่ยอมให้แสงทะลุผ่าน แต่สะท้อนได้หรือบางชนิดดูดกลืนแสงได้ เช่น ไม้ เหล็ก กระเบื้อง สมุด เป็นต้น 1. เมื่อแสงกระทบกระเบื้อง แสงไม่สามารถทะลุผ่านไปได้แต่จะเกิดการสะท้อน กระเบื้องจึงจัดเป็นวัตถุทึบแสง 2. เราสามารถมองเห็นวัตถุที่อยู่หลังกระจกใสได้อย่างชัดเจน กระจกใสจึงจัดเป็นตัวกลางโปร่งใส 3. แสงสามารถเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางโปร่งใส และ ตัวกลางโปร่งแสง แต่ไม่สามารถเคลื่อนที่ผ่านวัตถุทึบแสงได้ ตัวกลางโปร่งใส ตัวกลางโปร่งแสง วัตถุทึบแสง 2.ให้นักเรียนเติมคำเหล่านี้ลงในช่องว่างให้ถูกต้อง (สามารถใช้คำซ้ำได้มากกว่า 1 ครั้ง)
คำชี้แจง : 1.จากภาพแสดงรังสีของแสงที่เคลื่อนที่ผ่านตัวกลางต่างชนิดกัน เลือกคำต่อไปนี้เติมลงใน ช่องว่างให้ถูกต้อง (สามารถใช้คำซ้ำได้มากกว่าหนึ่งครั้ง รังสีตกกระทบ รังสีสะท้อน รังสีหักเห เส้นแนวฉาก มุมตกกระทบ มุมสะท้อน มุมหักเห ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ แสงและการมองเห็น เรื่อง การหักเหของแสง ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๕ คะแนน 2.จากภาพ ให้เขียนแนวรังสีของแสงที่เด็กซึ่งอยู่ในน้ำมองเห็นแมวที่ยืนอยู่ริมขอบสระ เด็กที่อยู่ในน้ำจะสังเกตเห็นตำแหน่ง ของแมวเป็นอย่างไร คนมองเห็นแมวได้ต้องมีแสงจากแมวผ่านอากาศเข้าสู่น้ำแล้วเข้าสู่ตาของเด็ก เมื่อแสงจากแมวเข้าสู่น้ำจะเกิดการหักเห โดยรังสีหักเหจะเบนเข้าหาเส้นแนวฉาก ถ้าต่อแนวรังสีหักเหให้ตัดกัน จะเกิดภาพของแมวที่ตำแหน่งสูงกว่าตำแหน่งจริง ดังภาพ ทำให้เด็กมองเห็น แมวอยู่สูงกว่าตำแหน่งจริง
คำชี้แจง : ให้นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้ให้ถูกต้อง ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ แสงและการมองเห็น เรื่อง การหักเหของแสง ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๕ คะแนน จากภาพ เรียกปรากฎการณ์นี้ว่า การหักเหของแสง ซึ่งเกิดขึ้นบริเวณ ที่มีความหนาแน่นต่างกัน เมื่อแสงเคลื่อนที่จากตัวกลางที่มีความหนาแน่น น้อย ไปสู่ตัวกลางที่มีความหนาแน่น มาก ลำแสงหักเห เข้าหา เส้นปกติ ทำให้มุมตกกระทบ มากกว่า มุมหักเห ตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า ตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากกว่า รังสีตกกระทบ มุมตกกระทบ มุมสะท้อน รังสีหักเห ตัวกลางที่มีความ หนาแน่น มากกว่า ตัวกลางที่มีความ หนาแน่น น้อยกว่า รังสีตกกระทบ ___ รังสีหักเห ___ มุมสะท้อน ___ มุมตกกระทบ ___ เมื่อแสงเคลื่อนที่จากตัวกลางที่มีความ หนาแน่นมากไปสู่ตัวกลางที่มีความหนา แน่น น้อย ลำแสงหักเห ออกจาก เส้นปกติ ทำให้มุม ตกกระทบ น้อยกว่า มุมหักเห เส้นปกติ รอยต่อระหว่างตัวกลาง แนวการเคลื่อนที่เดิมของแสง เส้นปกติ รอยต่อระหว่างตัวกลาง แนวการเคลื่อนที่เดิมของแสง
คำชี้แจง : ให้นักเรียน ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ แสงและการมองเห็น เรื่อง การหักเหของแสง ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๕ คะแนน แสงที่เราเห็นในธรรมชาติทุกๆวันเป็นแสงอาทิตย์และแสงจากหลอดไฟเป็น แสงขาว (white light) โดยแสงขาว ที่ประกอบด้วยแสงสีต่าง ๆ ได้แก่ ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด แดง เมื่อผ่านแสงเข้าไปในตัวกลางที่ยอมให้ แสงผ่านได้ เช่น แก้ว หรือน้ำ จะเกิดการหักเหของแสงขึ้น ทั้งนี้สารชนิดเดียวกันจะมีดรรชนีหักเหของแสงขึ้นอยู่กับ แสงสีต่าง ๆ ไม่เท่ากันดังนั้นเมื่อแสงผ่านเข้าไปในอุปกรณ์เช่น ปริซึม (Prism) ซึ่งก็จะเห็นแสงกระจายออกเป็นสีต่างๆ และเรียกแสงที่การกระจายออกมาจากแสงขาวว่า สเปกตรัมของแสงขาว 1.แสงสีใดเคลื่อนที่ในปริซึมได้เร็วที่สุด เมื่อแสงเคลื่อนที่จากอากาศเข้าสู่ปรึซึมหรือจากตัวกลางที่แสงมีอัตราเร็วมากไปยังตัวกลางที่แสงมีอัตราเร็วน้อย มุมหักเหจะเล็กกว่ามุมตกกระทบ จากการสังเกตพบว่าแสงสีม่วงมีมุมหักเหน้อยที่สุด แสดงว่าแสงสีม่วงมีอัตราเร็วน้อย ที่สุดในปริซึม ส่วนแสงสีแดงมีมุมหักเหมากที่สุด แสงสีแดงจึงมีอัตราเร็วสูงสุดในปริซึม 2.จากภาพ ให้นักเรียนอธิบายการกระจายแสงเมื่อฉายแสงผ่านปริซึมต่อไปนี้ให้ถูกต้อง แสงที่เคลื่อนที่ผ่านปริซึมสามเหลี่ยมจะเกิดการหักเห 2 ครั้ง โดยแสง สีม่วงจะมีอัตราเร็วในปริซึมต่ำที่สุดจึงมีมุมหักเหน้อยที่สุดในปริซึม ส่วนแสง สีแดงมีอัตราเร็วในปริซึมสูงที่สุดจึงมีมุกหักเหมากที่สุดในปริซึม แสงที่หักเห ผ่านปริซึมจึงกระจายออกโดยมีสีม่วงอยู่ด้านล่างและแสงสีแดงอยู่ด้านบน โดยแสงแต่ละสีจะเริ่มกระจายออกตั้งแต่การหักเหครั้งที่ 1
คำชี้แจง : ให้นักเรียนทำกิจกรรมและบันทึกผลที่เกิดจากแสงส่องผ่านตัวกลางต่างชนิดกัน วิธีทำกิจกรรม 1. แท่งพลาสติกสี่เหลี่ยมผืนผ้าและชุดกั้นแสงบนกระดาษขาว 2. วางลากเส้นปกติตรงจุดที่ต้องการให้ลำแสงผ่านเข้า 3. ส่องไฟฉายผ่านชุดกั้นแสงที่เจาะช่องไว้ 1 ช่องไปยังแท่งพลาสติก จัดแนวลำแสงให้มุมตกกระทบ 60 องศา กับเส้นปกติ 4. ใช้ดินสอจุดบนกระดาษตามแนวลำแสงหักเหและลำแสงสะท้อนแนวละ 2 จุด ลากเส้นระหว่างจุดทั้งสอง ลากเส้นปกติตรงจุดที่แนวลำแสงออกจากแท่งพลาสติก วัดมุมตกกระทบ มุมหักเห และมุมสะท้อนที่เกิดขึ้นทั้งหมด บันทึกผล บันทึกผลการทดลอง ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ สรุปผลการทดลอง ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ แสงและการมองเห็น เรื่อง การหักเหของแสง ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๕ คะแนน ครูพิจารณาคำตอบของนักเรียน
คำชี้แจง : ให้นักเรียนตอบคำถามท้ายกิจกรรมให้ถูกต้อง ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ แสงและการมองเห็น เรื่อง การหักเหของแสง ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๕ คะแนน 1.แสงจะเกิดการหักเหได้อย่างไร เกิดจากการที่แสงเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางที่มีความหนาแน่นต่างกัน เป็นผลทำให้ทิศทางของแสงเปลี่ยนแปลงไปด้วย ซึ่งในขณะที่แสงเกิดการหักเหก็จะเกิดการสะท้อนของแสงขึ้นพร้อมๆ กันด้วย 2.สาเหตุที่ทำให้แสงเกิดการหักเห คืออะไร เกิดจากการเดินทางของแสงจากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลาง หนึ่งซึ่งมีความหนาแน่นแตกต่างกัน จะมีความเร็ว ไม่เท่ากันด้วย โดยแสงจะเคลื่อนที่ในตัวกลางโปร่งกว่าได้เร็วกว่าตัวกลางที่ทึบกว่า เช่น ความเร็วของแสงในอากาศ มากกว ่าความเร็วของแสงในน้ำ และความเร็วของแสงในน้ำมากกว ่าความเร็วของแสงในแก้วหรือพลาสติกการที่แสง เคลื่อนที่ผ่านอากาศและแก้วไม่เป็นแนวเส้นตรง เดียวกันเพราะเกิดการหักเหของแสง โดยแสงจะเดินทางจากตัวกลางที่มี ความหนาแน่นน้อยกว่า ( โปร่งกว่า) ไปยังตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากกว่า ( ทึบกว่า) แสงจะหักเหเข้าหาเส้น ปกติ ในทางตรงข้าม ถ้าแสงเดินทางจากยังตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากกว่า ไปยังตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อย กว่า แสงจะหักเหออกจากเส้นปกติ 3.ตัวกลางของแสงแบ่งเป็น 3 ชนิด คือ 1. ตัวกลางโปร่งใส 2.ตัวกลางโปร่งแสง 3. ตัวกลางทึบแสง 4.กฎการหักเหของแสงมีกี่ข้อ อะไรบ้าง 2 ข้อ 1. รังสีตกกระทบ เส้นแนวฉาก และรังสีหักเห อยู่ในระนาบเดียวกัน 2. สำหรับตัวกลางคู่หนึ่ง ๆ อัตราส่วนระหว่างค่า sin ของมุมตกกระทบ ในตัวกลางหนึ่งกับค่า sin ของมุม หักเหในอีกตัวกลางหนึ่ง มีค่าคงที่เสมอจากกฎข้อ 2 สเนลล์นำมาตั้งเป็นกฎของสเนลล์ได้ 5.มุมหักเห หมายถึง มุมระหว่างรังสีหักเหกับเส้นปกติที่ลากผ่านจุดตกกระทบบนผิววัตถุ. 6.ดัชนีหักเหหาได้อย่างไร หาได้จากอัตราส่วนระหว่างอัตราเร็วของแสงในสูญกาศ ต่ออัตราเร็วของแสงในตัวกลางใดๆ ถ้าลำแสงตกกระทบอยู่ใน ตัวกลางที่มีค่าดัชนีหักเหน้อยกว่ามุมหักเหที่ได้จะเล็กกว่ามุมตกกระทบ ในทำนองเดียวกันถ้าลำแสงตกกระทบอยู่ใน ตัวกลางที่มีค่าดัชนีหักเหมากกว่า มุมหักเหที่ได้จะโตกว่ามุกตกกระทบ 7.มุมวิกฤต หมายถึง มุมตกกระทบที่ทำให้มุมหักเหกาง 90 องศา เกิดขึ้นได้เมื่อแสงเดินทางจากตัวกลางที่มีความ หนาแน่นมากกว่าไปยังตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า 8.การสะท้อนกลับหมดของแสงจะทำให้เกิดปรากฏการณ์ใด รุ้งกินน้ำ หรือการเห็นภาพลวงตา เรียกว่า มิราจ 9.ถ้ามุมตกกระทบใหญ่กว่ามุมวิกฤต จะเกิดการสะท้อนกลับหมดของแสง
คำชี้แจง : ให้นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้ให้ถูกต้อง การเกิดภาพจากเลนส์ เลนส์ คือ วัตถุโปร่งใสซึ่งมีผิวโค้ง ทำจากแก้ว พลาสติก หรือของแข็งที่ใสเหมือนแก้ว แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ 1.เลนส์นูน คือ เลนส์ที่มีส่วนกลางหนากว่าขอบ มีผิวโค้งนูนรับแสง มีสมบัติรวมแสง ให้ภาพ ได้ทั้งภาพจริงและภาพเสมือน มีลักษณะดังรูป ประโยชน์ของเลนส์นูน ใช้ทำแว่นขยาย กล้องถ่ายรูป กล้องส่องทางไกล กล้องจุลทรรศน์ กล้องโทรทรรศน์ ทำแว่นตาสำหรับคสายตายาว 2.เลนส์เว้า คือ เลนส์ที่มีส่วนกลางบางกว่าขอบ มีสมบัติกระจายแสงให้ภาพเสมือนเท่านั้น มีลักษณะดังรูป ประโยชน์ของเลนส์เว้า ใช้ทำแว่นตาสำหรับ คนสายตาสั้น ขอบปลาย ส่วนตรงกลาง เลนส์นูน 2 ด้าน เลนส์นูนแกมระนาบ เลนส์นูนแกมเว้า ส่วนตรงกลาง ขอบปลาย เลนส์เว้า 2 ด้าน เ น ์เว้ำแกมระนำบ เ น ์เว้ำแกมนูน เลนส์เว้าแกมระนาบ เลนส์เว้าแกมนูน ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ แสงและการมองเห็น เรื่อง การเกิดภาพจากเลนส์ ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๖ คะแนน
f u v 1 1 1 = + คำชี้แจง : ให้นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้ให้ถูกต้อง วิธีเขียนทางเดินของแสงผ่านเลนส์ เพื่อแสดงตำแหน่งและลักษณะของภาพ เราใช้รังสี 2 เส้น ดังนี้ คือ เส้นแรกเขียนแนวรังสีจากวัตถุขนานกับเส้นแกนมุขสำคัญแล้วหักเหผ่านจุดโฟกัสของเลนส์ เส้นที่ 2 เขียน แนวรังสีจากวัตถุผ่านจุดกึ่งกลางเลนส์โดยไม่หักเห รังสีทั้ง 2 เส้น ไปตัดกันที่ใด แสดงว่าตำแหน่งนั้นคือ ตำแหน่งภาพ ภาพจริง เป็นภาพที่เอาฉากมารับได้และเกิดหลังเลนส์ ภาพที่เกิดจะมีลักษณะหัวกลับกับวัตถุ มีทั้งขนาดใหญ่กว่าวัตถุ ขนาดเท่ากับวัตถุ และขนาดเล็กกว่าวัตถุ ขึ้นอยู่กับระยะวัตถุ ภาพจริงเกิดจาก เลนส์นูน ภาพเสมือน เป็นภาพที่เอาฉากรับไม่ได้ เกิดหน้าเลนส์ ภาพที่เกิดมีลักษณะหัวตั้งเหมือนวัตถุ ภาพเสมือนที่มีขนาดใหญ่กว่าวัตถุจะเกิดจากเลนส์นูน ส่วนภาพเสมือนที่มีขนาดเล็กกว่าวัตถุจะเกิดจาก เลนส์เว้า การคำนวณหาตำแหน่งภาพและขนาดของภาพจากเลนส์ สูตรที่ใช้คำนวณ กำหนดให้ f คือ ความยาวโฟกัส (ระยะจากจุดโฟกัสถึงจุดกึ่งกลางเลนส์) u คือ ระยะวัตถุ (ระยะจากวัตถุถึงจุดกึ่งกลางเลนส์) v คือ ระยะภาพ (ระยะจากภาพถึงจุดกึ่งกลางเลนส์) ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ แสงและการมองเห็น เรื่อง การเกิดภาพจากเลนส์ ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๖ คะแนน
คำชี้แจง : : จากภาพที่กำหนดให้ ให้นักเรียนเขียนตำแหน่งภาพจากเลนส์ต่อไปนี้ให้ถูกต้อง ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ แสงและการมองเห็น เรื่อง การเกิดภาพจากเลนส์ ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๖ คะแนน 1.วาดรูปวัตถุในแนวตั้งบนแกนมุขสำคัญ 1.วาดรูปวัตถุในแนวตั้งบนแกนมุขสำคัญ 3. รังสีหักเหผ่านจุด F 3. รังสีหักเหจะกระจายออก โดยแนวของรังสีหัก เหจะผ่านจุด F 2.ลากรังสีเส้นหนึ่งจากวัตถุให้ตกกระทบเส้นแนว กึ่งกลางเลนส์โดยขนานกับแกนมุขสำคัญ 2.ลากรังสีเส้นหนึ่งจากวัตถุให้ตกกระทบเส้นแนว กึ่งกลางเลนส์โดยขนานกับแกนมุขสำคัญ 4. ลากรังสีอีกเส้นหนึ่งจากวัตถุให้ตกกระทบเลนส์ โดยผ่านจุดกึ่งกลางเลนส์ แนวรังสีหักเหจะไม่เปลี่ยน ทิศทาง 4. ลากรังสีอีกเส้นหนึ่งจากวัตถุให้ตกกระทบเลนส์ โดย ผ่านจุดกึ่งกลางเลนส์ แนวรังสีหักเหจะไม่เปลี่ยนทิศทาง
คำชี้แจง : ให้นักเรียนเติมคำตอบลงในตารางและเขียนแผนภาพรูปทางเดินแสงแสดงการเกิดภาพต่อไปนี้ให้ถูกต้อง ตำแหน่งวัตถุ (หน้าเลนส์) ภาพ แผนภาพรูปทางเดินแสง (AB = ขนาดวัตถุ, CD = ขนาดภาพ) ชนิด ขนาด ตำแหน่งภาพ เลนส์นูน 1.วัตถุอยู่ ไกลมาก จริง เป็นจุด อยู่หลังเลนส์ที่จุดโฟกัส (F) 2.เกินระยะ 2f จริง หัว กลับ เล็กกว่าวัตถุ อยู่หลังเลนส์ ระหว่าง f กับ 2f 3.ที่ระยะ 2f จริง หัว กลับ เท่าวัตถุ อยู่หลังเลนส์ระยะภาพ เท่ากับ 2f เลนส์เว้า 1.วัตถุอยู่ ไกลมาก เสมือน เป็นจุด อยู่หน้าเลนส์ที่จุด F 2.ทุกระยะ เสมือนหัว ตั้ง เล็กกว่าวัตถุ อยู่หน้าเลนส์ระหว่างจุด F กับเลนส์ F F F F F ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ แสงและการมองเห็น เรื่อง การเกิดภาพจากเลนส์ ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๖ คะแนน
คำชี้แจง : ให้นักเรียนแสดงวิธีทำจากโจทย์ที่กำหนดให้ต่อไปนี้ให้ถูกต้อง ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ แสงและการมองเห็น เรื่อง การเกิดภาพจากเลนส์ ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๖ คะแนน 1.ถ้าต้องการให้เกิดภาพจริงขนาด 4 เท่าของวัตถุ โดยวางวัตถุห่างจากเลนส์ 10 เซนติเมตร จงหาว่าจะต้องใช้เลนส์ ชนิดใด และเลนส์นี้มีความยาวโฟกัสเท่าใด วิธีคิด จากสูตร f u v 1 1 1 = + เมื่อ = -16 cm (เลนส์เว้า) , = 16 cm แทนค่า v 1 16 1 16 1 = + − 16 1 16 1 1 − − = v 16 1 − 2 = v 2 −16 v = ดังนั้น v = -8 cm ได้ค่า เป็น – แสดงว่าเกิดภาพเสมือนอยู่ห่างจากเลนส์ 8 cm 2. วางวัตถุหน้ากระจกเว้าซึ่งมีความยาวโฟกัส 50 เซนติเมตรฃ โดยวางห่างจากขั้วกระจก 10 เซนติเมตร จงหา ก. ชนิดและตำแหน่งของภา ข. กำลังขยายของกระจก วิธีคิด ก. ชนิดและตำแหน่งของภา จากสูตร f u v 1 1 1 = + 12.5 50 4 50 1 1 5 10 1 50 1 1 1 10 1 50 1 = − − = − = = − = + v v v v ดังนั้น v เป็น – แสดงว่า เกิดภาพเสมือน ห่างจากขั้วกระจก 12.5 เซนติเมตร ข. กำลังขยายของกระจก จากสูตร u v m = = - 12.5 = - 1.25 10 ดังนั้น กระจกเว้ามีกำลังขยาย 1.25 เท่า
คำชี้แจง : ให้นักเรียนทำกิจกรรมเรื่องภาพที่เกิดจากเลนส์นูน วิธีทำกิจกรรม 1. วางอุปกรณ์ชุดกั้นแสง (โดยใช้แผ่นกั้นแสงรูปลูกศรประกอบ) บนโต๊ะ 2. วางเลนส์นูนความยาวโฟกัส 10 เซนติเมตร ห่างจากชุดกั้นแสง ( u ) เป็นระยะ 30 เซนติเมตร 3. นำกระดาษขาวใส่ในกรอบวางหลังเลนส์เป็นฉากรับภาพ 4. ฉายไฟฉายชุดกั้นแสง เลื่อนฉากจนได้ภาพชัดเจน วัดระยะระหว่างเลนส์กับฉากหรือระยะภาพ ( v ) 5. วัดความสูงของวัตถุ (รูปลูกศร) ในแผ่นกั้นแสงหรือขนาดของวัตถุ ( O ) และวัดความสูงของภาพบนฉาก หรือขนาดภาพ ( I ) 6. ทำซ้ำข้อ 1 ถึง 5 แต่เปลี่ยนระยะวัตถุเป็น 20 และ 15 เซนติเมตร ตามลำดับ บันทึกผล ตารางบันทึกผล ระยะวัตถุ (cm) ระยะภาพ (cm) 30 20 15 ไฟฉาย ชุดกั้นแสง แผ่นกั้นรูปลูกศร เลนส์นูน ฉาก ตัวอย่างการวาง ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ แสงและการมองเห็น เรื่อง การเกิดภาพจากเลนส์ ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๖ คะแนน ครูพิจารณาคำตอบของนักเรียน
คำชี้แจง : ให้นักเรียนเติมคำลงในช่องว่างให้ถูกต้องและสมบูรณ์ สรุปผล ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ คำถามท้ายกิจกรรม 1. ความสัมพันธ์ระหว่างระยะวัตถุ (u) ระยะภาพ (v) และความยาวโฟกัส (f) คือ_________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ 2. เมื่อระยะวัตถุลดลงระยะภาพจะ_________________________________________ ___________________________________________________________________ 3. เมื่อระยะภาพเท่ากับระยะวัตถุ ขนาดภาพจะเท่ากับ ____________________________ ___________________________________________________________________ 4. เมื่อวางวัตถุไว้ที่ระยะ 2 เท่าของความยาวโฟกัสของเลนส์นูนจะเกิดภาพ _______________ _________________ ขนาด _______________________________________หลังเลนส์ 5. เลนส์นูนทำให้เกิดภาพ ______________________________________________ ___________________________________________________________________ ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ แสงและการมองเห็น เรื่อง การเกิดภาพจากเลนส์ ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๖ คะแนน ครูพิจารณาคำตอบของนักเรียน
คำชี้แจง : ให้นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้ให้ถูกต้อง ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๗ ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ แสงและการมองเห็น เรื่อง ปรากฏการณ์ที่เกี่ยวกับแสง ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ คะแนน แสงจากดวงอาทิตย์ เรียกว ่า แสงขาว (white light) เมื ่อแสงขาวตกกระทบผิวด้านหนึ ่งของปริซึม สามเหลี่ยม แสงที่หักเหผ ่านออกมาทางผิวด้านตรงข้ามนั้นแยกออกเป็นแสงสีต่าง ๆ เรียงชิดติดกันเป็นแถบสี เรียกว่า สเปกตรัมของแสงขาว และเรียกปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นนี้ว่า การกระจายแสง (dispersion of light) แสงที่มนุษย์สามารถ มองเห็นได้หรือแสงขาว รุ้งปฐมภูมิ รุ้งทุติยภูมิ การเกิดรุ้งมี 2 แบบ รุ้ง (rainbow) เกิดจากปรากฏการณ์ธรรมชาติที่เกิดขึ้นบนท้องฟ้าด้านตรงข้ามกับดวงอาทิตย์หลังฝนตกใหม่ ๆ หรือ ขณะฝนตกปรอย ๆ แสงอาทิตย์ที่เป็นแสงขาวเมื่อกระทบหยดน้ำในอากาศจะหักเหผ่านเข้าไปในหยดน้ำและเกิดการ สะท้อนกลับหมดภายในหยดน้ำ แล้วหักเหผ่านกลับออกมาจากหยดน้ำ กระจายออกเป็นแสงสีต่าง ๆ ซึ่งเป็นสเปกตรัม ของแสงขาว เกิดจากแสงอาทิตย์ตกกระทบทางด้านบนของหยดน้ำ หักเหผ่านผิวหยดน้ำเข้าสู่หยดน้ำแล้วกระจายออกเป็น แสงสีต่าง ๆ สามารถมองเห็นสีแดงอยู่ด้านบน และสี ม ่วงอยู ่ด้านล ่าง เกิดการสะท้อนกลับหมดเพียงครั้ง เดียวแล้วหักเหผ่านกลับออกมาจากหยดน้ำ เกิดจากแสงอาทิตย์ตกกระทบทางด้านล่างของหยดน้ำ เกิดการสะท้อนกลับหมด 2 ครั้ง สามารถมองเห็น สีม่วงอยู่ด้านบนและสีแดงอยู่ด้านล่าง สเปกตรัมของแสงขาว ปริซึมสามเหลี่ยม
คำชี้แจง : ให้นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้ให้ถูกต้อง ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๗ ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ แสงและการมองเห็น เรื่อง ปรากฏการณ์ที่เกี่ยวกับแสง ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ คะแนน การทรงกลดเป็นการเกิดวงแหวนของแถบสีรอบดวงอาทิตย์หรือดวงจันทร์ โดยในวงแหวนของแถบสี ประกอบด้วยแถบสีวงกลมของแสงสีต่าง ๆ เรียงซ้อนกันคล้ายรุ้ง เกิดขึ้นเมื่อมีเมฆซีร์รัส (cirrus) มาบังดวง อาทิตย์หรือดวงจันทร์ การทรงกลดที่เกิดรอบดวงอาทิตย์เรียกว่า ดวงอาทิตย์ทรงกลด (sun halo) และการทรง กลดที่เกิดรอบดวงจันทร์ เรียกว่า ดวงจันทร์ทรงกลด (moon halo) มิราจ (mirage) หรือภาพลวงตา เกิดจากอะไร • เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดจากการหักเหของแสงผ่านชั้นบรรยากาศที่มีความหนาแน่นต่างกัน หรือ เป็นผลจากความแตกต่างของอุณหภูมิของอากาศในชั้นบรรยากาศ • มิราจเกิดจากอากาศบนพื้นถนนร้อนกว่าอากาศด้านบนทำให้แสงที่มาจากดวงอาทิตย์หักเหโค้ง เหนือพื้นถนนแล้วเข้าตาเรา ดวงอาทิตย์ทรงกลด (sun halo) ดวงจันทร์ทรงกลด (moon halo)
คำชี้แจง : ให้นักเรียนอธิบายความหมายของคำ หรือข้อความต่อไปนี้ให้ถูกต้อง ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๗ ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ แสงและการมองเห็น เรื่อง ทัศนอุปกรณ์ ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ คะแนน 1.ทัศนูปกรณ์ เป็นเครื่องมือที่ช่วยขยายขอบเขตการมองเห็นให้สามารถเห็นภาพได้ชัดเจนขึ้น โดยมีการใช้ ประโยชน์ที่แตกต่างกันไป 2.แว่นขยาย ทำมาจากเลนส์นูน เป็นทัศนอุปกรณ์ที่นำมาใช้ขยายภาพให้มีขนาดใหญ่ขึ้นกว่าวัตถุจริง การใช้ แว่นขยายต้องวางวัตถุไว้ใกล้กว่าความยาวโฟกัสเพื่อทำให้เกิดภาพเสมือนหัวตั้ง ขนาดใหญ่กว่าวัตถุ โดยการมองเห็นภาพ ต้องมองเข้าไปในเลนส์ 3.กล้องโทรทรรศน์ เป็นเครื่องมือเบื้องต้นของนักดาราศาสตร์ในการศึกษาดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ที่อยู่ ห่างไกลมาก 3.1กล้องโทรทรรศน์ประเภทหักเหแสง ประกอบด้วยเลนส์นูน 2 อัน เลนส์ที่ใช้สำหรับมองดู เรียกว่า “เลนส์ใกล้ตา” ส่วนเลนส์ที่ใช้รับแสงจากวัตถุเรียกว่า “เลนส์ใกล้วัตถุ” เลนส์ใกล้วัตถุมีความยาวโฟกัสมากกว่า เลนส์ใกล้ตา 3.2กล้องโทรทรรศน์ประเภทสะท้อนแสง มีส่วนประกอบและสมบัติที่สำคัญดังนี้ 1.กระจกเว้า ทำาหน้าที่รับแสงจากวัตถุ ทำาให้เกิดภาพขยายหน้ากระจกเว้า 2.กระจกเงาระนาบ ทำาหน้าที่รับภาพจากกระจกเว้าสะท้อนภาพไปยังเลนส์ใกล้ตา 3.เลนส์ใกล้ตา ซึ่งเป็นเลนส์นูนทำาหน้าที่ขยายภาพ 4.เมื่อเพิ่มความยาวของเส้นผ่านศูนย์กลางของกระจกเว้า จะช่วยให้มองเห็นวัตถุที่อยู่ไกลมากได้ดีขึ้น 4.กล้องจุลทรรศน์ กล้องจุลทรรศน์ประกอบด้วยเลนส์นูน 2 อัน มาประกอบเข้าด้วยกัน ใช้ดูสิ่งมีชีวิตที่มี ขนาดเล็กมากซึ่งมองด้วยตาเปล่าไม่เห็น ภาพที่เห็นจากกล้องจุลทรรศน์เป็นเป็นภาพเสมือนหัวกลับขนาดขยาย
คำชี้แจง : ให้นักเรียนอธิบายความหมายของคำ หรือข้อความต่อไปนี้ให้ถูกต้อง 5. กล้องถ่ายรูป ทำงานโดยใช้หลักการหักเหของเลนส์นูน คือ เมื่อแสงจากภายนอกจากวัตถุที่มีระยะมากกว่า 2 เท่าของโฟกัสของกล้องเดินทางผ่านเลนส์เข้าสู่ตัวกล้อง ภาพที่เกิดขึ้นจะเป็นภาพจริงหัวกลับขนาดเล็กลงปรากฏอยู่บน ฟิล์มถ่ายรูป และสามารถปรับความคมชัดของรูปที่จะถ่ายได้โดยการเลื่อนเลนส์นูนให้ออกห่างหรือเข้าใกล้ฟิล์มเพื่อให้ ระยะจุดรวมแสงบนฟิล์มพอเหมาะ 6.แว่นสายตา ประกอบด้วยเลนส์ที่ใส่ไว้ในกรอบสำหรับสวมบนใบหน้า มีแท่นรองรับบนสันจมูกและก้านแว่นใช้ เกี่ยวที่ใบหู แว่นสายตาเป็นแว่นที่มีกำลังหักเหแสง เพื่อให้มองเห็นภาพได้ชัดเจนใช้กับผู้ที่มีสายตาผิดปกติ ดังนั้น ผู้ที่มี สายตาผิดปกติ หรือมีปัญหาเกี่ยวกับนัยน์ตา ควรปรึกษาจักษุแพทย์ เพื่อรับการตรวจวินิจฉัยที่ถูกต้องและได้รับแว่นตา ที่เหมาะสม 7.กระจก 8.เส้นใยนำแสง หรือเส้นใยแก้วนำแสง ประกอบด้วยส่วนสำคัญ 2 ส่วน คือ ตัวกลางนำแสง ที่เรียกว่า แกน (core) ทำจากวัสดุใสที่มีดัชนีหักเหของแสงประมาณ 1.6 และส่วนที่ หุ้มแกน (cladding) ทำจากวัสดุใสโปร่งแสงที่ มีดัชนีหักเหของแสงน้อยกว่าวัสดุที่ใช้ทำแกนคือ ประมาณ 1.5 จึงทำให้แสงเกิดการสะท้อนกลับหมดภายในแกน ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ แสงและการมองเห็น เรื่อง ทัศนอุปกรณ์ ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๗ คะแนน -ส่องเพื่อสำรวจร่างกายตัวเอง -ส่วนประกอบของกล้องปริทรรศน์ หรือกล้องเพอริสโคป -กระจกสังเกตการณ์ในร้านค้า -กระจกติดรถยนต์และรถจักรยานยนต์ -กระจกมองทางโค้ง หรือกระจกโค้งจราจร -ส่วนประกอบของกล้องจุลทรรศน์ -กระจกส่องดูภายในช่องปากของทันต แพทย์ -กระจกสำหรับโกนหนวดหรือกระจก สำหรับแต่งหน้า
คำชี้แจง : จากแผนภาพการเคลื่อนที่ของแสงที่กำหนดให้ แสดงการเกิดภาพของทัศนอุปกรณ์ชนิดใด ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ แสงและการมองเห็น เรื่อง ความสว่างของแสง ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๘ คะแนน กล้องจุลทรรศน์ กล้องโทรทรรศน์ประเภทหักเหแสง แว่นขยาย กล้องโทรทรรศน์ประเภทสะท้อนแสง กล้องส่องทางไกล
คำชี้แจง : ให้นักเรียนเติมคำและตอบคำถามต่อไปนี้ให้ถูกต้อง ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ แสงและการมองเห็น เรื่อง นัยน์ตาและการมองเห็น ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๙ คะแนน 1.แสง (light) คือ เป็นพลังงานรูปหนึ่งที่ให้ความสว่างแก่มนุษย์และสัตว์ ทำาให้เกิดการมองเห็นได้ซึ่งความชัดเจนใน การมองเห็นวัตถุนั้นขึ้นอยู่กับนัยน์ตาและความสว่างของแสงที่ตกกระทบวัตถุ 2.การมองเห็น เกิดจากลำแสงตกกระทบวัตถุแล้วสะท้อนลำา แสงเข้าสู่นัยน์ตาของเรา แสงจะผ่านเลนส์ตาแล้วเกิดการหักเห ไปตัดกันเกิดเป็นภาพจริงหัวกลับขนาดเล็กกว่าวัตถุบนเรตินา ซึ่งเป็นฉากรับภาพ สมองจะทำาหน้าที่แปลภาพหัวกลับให้ เป็นภาพหัวตั้งขนาดเท่ากับวัตถุ 1. กระจกตา อยู่ภายนอกเลนส์ตา 2.เลนส์ตา อยู่หลังม่านตาเข้าไป มีลักษณะเป็นเลนส์นูน ทำหน้าที่หักเหแสงให้เกิดภาพบนเรตินา 3. ม่านตา เป็นส่วนที่มีสีของนัยน์ตา ทำหน้าที่ควบคุมแสงที่จะผ่านเข้าสู่เลนส์ตา เพื่อให้แสงผ่านเข้าไปยังเลนส์ตาได้ใน ปริมาณที่พอเหมาะ 4. กล้ามเนื้อยึดเลนส์ตา ทำหน้าที่หดและคลายตัวเพื่อปรับความยาวโฟกัส ทำให้เกิดภาพที่ชัดเจนบนเรตินา 5. เรตินา ทำหน้าที่เป็นฉากรับภาพที่เกิดจากการหักเหของแสงผ่านเลนส์ เรตินามีเซลล์รับแสงจำนวนมาก แบ่งออกเป็น 2 คือ 1. เซลล์รูปแท่ง (rod cell) 2. เซลล์รูปกรวย (cone cell) 6. เซลล์ประสาทตา ทำหน้าที่รวบรวมข้อมูลส่งไปยังสมอง การมองเห็นสิ่งต่าง ๆ ได้ เนื่องจากมีแสงจากวัตถุผ่านเข้าสู่ตา กระจกตาทำหน้าที่รวมแสงเข้าสู่เรตินา ขณะที่เลนส์ตาทำหน้าที่ปรับโฟกัสละเอียดและนัยน์ตาที่มีเซลล์ที่ไวต่อแสงสีต่าง ๆ จะทำให้มองเห็นสีต่าง ๆ ของวัตถุนั้นได้ เซลล์ประสาทตา ม่านตา เรตินา กล้ามเนื้อยึดเลนส์ตา เลนส์ตา กระจกตา
คำชี้แจง : ให้นักเรียนเติมคำและตอบคำถามต่อไปนี้ให้ถูกต้อง ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ แสงและการมองเห็น เรื่อง นัยน์ตาและการมองเห็น ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๙ คะแนน สายตาปกติ สายตาสั้น สายตายาว สาเหตุ แก้ไข สาเหตุ แก้ไข แสงจากวัตถุที่ผ่านระบบหักเหแสงของ ตาจะรวมกันแล้วตกลงบนจอตาพอดี ที่ระยะอนันต์ ที่ระยะ 25 เซนติเมตร จากตา กระจกตาโค้งมากกว่าปกติ แสงจากวัตถุจึงตกไม่ถึงจอตา กระจกตาโค้งน้อยกว่าปกติ แสงจากวัตถุจึงตกไม่ถึงจอตา สวมแว่นตาที่ทำจากเลนส์เว้า เพื่อกระจายแสงให้ตกที่จอตาพอดี สวมแว่นตาที่ทำจากเลนส์นูน เพื่อรวมแสงให้ไปตกที่จอตาพอดี (1) สายตาปกติ มนุษย์สายตาปกติจะมองวัตถุโดยไม่ต้องเพ่งเมื่อวัตถุอยู่ห่างจากตาประมาณ 25 เซนติเมตร ถ้าใกล้กว่านี้จะเริ่ม มองเห็นไม่ชัด เราเรียกระยะนี้ว่า ระยะใกล้ตา ส่วนระยะไกลที่มนุษย์สายตาปกติมองเห็น คือ ระยะอนันต์ เช่น การดูดาวบนท้องฟ้า และเรียกว่า ระยะไกลตา (2) สายตาสั้น มนุษย์ที่มีสายตาสั้น ระยะใกล้ตาจะน้อยกว่า 25 เซนติเมตร และระยะไกลตาไม่ถึงระยะอนันต์ ภาพของวัตถุจะเกิด อยู่หน้าจอตา ทำให้มองเห็นวัตถุที่อยู่ไกลไม่ชัดเจน สาเหตุของสายตาสั้นอาจเกิดจากกระบอกตายาวเกินไป หรือเลนส์ แก้วตามีผิวนูนโค้งกว่าปกติ ทำให้ความยาวโฟกัสของเลนส์ตาสั้นเกินไป ดังนั้นภาพที่ระยะไกล ๆ ตำแหน่งที่เกิดภาพ จึงไม่ได้อยู่ที่จอตาพอดี แต่อยู่หน้าจอตา (3) สายตายาว คือ สายตายาวเกิดจากกระบอกตาสั้นเกินไป ภาพตกเลยเรตินา จะมองเห็นสิ่งต่างๆ ชัดที่ระยะไกล ส่วนระยะใกล้มองเห็นไม่ชัด
คำชี้แจง : ให้นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้ให้ถูกต้อง ใบงานวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หน่วยการเรียนรู้ แสงและการมองเห็น เรื่อง ความสว่างของแสง ชื่อ – สกุล_____________________ ชั้น/ห้อง _______เลขที่____โรงเรียน__________________ ตัวชี้วัด มฐ. ว ๒.๓ ม.๓/๑๙ คะแนน 1.ความสว่าง (illumination: E) คือ เป็นความสว่างของพื้นที่รับแสงกำหนดขึ้นจากปริมาณแสงที่ตกตั้งฉากบนพื้นที่ ผิว 1 ตารางหน่วย มีหน่วยเป็น ลูเมนต่อพื้นที่ ถ้าพื้นที่ผิวมีหน่วยเป็นตารางเมตร ความสว่างก็จะมีหน่วยเป็น ลูเมน ต่อตารางเมตรหรือลักซ์ (lux: lx) ความสว่างจะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับความเข้มของแสงจากแหล่งกำเนิดแสง และ ระยะทางจากแหล่งกำเนิดแสงไปยังพื้นที่ผิวที่รับแสง 2.ความสว่างมีผลต่อม่านตา ทำหน้าที่ในการปรับแสงให้ผ่านไปยังเรตินาในปริมาณที่เหมาะสม ถ้ามีแสงสว่างในปริมาณ ที่มากหรือน้อยเกินไป จะทำให้ม่านตาต้องทำงานหนักมากขึ้น เรตินาก็จะทำงานหนักมากขึ้นเช่นกัน ดังนั้นการจัดแสง สว่างให้เพียงพอและเหมาะสมในการทำกิจกรรมต่าง ๆ จึงเป็นเรื่องจำเป็น 3.ความสว่างที่เกิดบนพื้นที่รองรับแสงเกิดจากฟลักซ์การส่องสว่าง หรืออัตราการให้พลังงานแสงตกบนพื้นที่รองรับแสง หาได้จาก 4.ถ้าความสว่างมีผลต่อสิ่งมีชีวิตแล้ว ความเข้มของแสงจะทำให้เกิดผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตได้หรือไม่ อย่างไร ได้ถ้ามีความเข้มของแสงมากเกินไปจะทำให้เกิดอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตได้ เช่น ทำให้ตาบอด มะเร็งผิวหนัง หรือการไหม้ 5.ความสว่างและความเข้มของแสงเหมือนกันหรือไม่อย่างไร เหมือนกัน ความสว่างเป็นการวัดความเข้มของแสงในหน่วยลักซ์ F A E = F คือ อัตราพลังงานแสงที่ตกตั้งฉากบนพื้น มีหน่วยเป็น ลูเมน A คือ พื้นที่รับแสง มีหน่วยเป็น ตารางเมตร E คือ ความสว่าง มีหน่วยเป็น ลักซ์