หน่วยที่ 5 งานและพลังงาน

ข้ันท่ี 3 ขนั้ อธิบายและลงขอ้ สรุป
3.1 ครแู ละนกั เรียนร่วมกนั อภิปรายผลการทากจิ กรรม 5.2 สรปุ ได้ดังน้ี
1. ขนาดของแรงดึงรถทดลองให้เคลื่อนท่ีไปตามรางเอียงด้วยอัตราเร็วคงตัวมีค่าไม่

เท่ากนั รางเอียงทามุมมากขึน้ แรงดึงจะมากข้นึ ดว้ ย
2. งานทท่ี าโดยแรงดึงรถทดลองขนึ้ ตามรางเอยี งเปน็ สัดสว่ นตรงกบั ความสูงเขยี นไดว้ ่า

W ∝ หรอื W = k ความชันของกราฟมีค่าคงตัว มีหน่วย จูลต่อเมตร (J/m) หรือ นิวตัน ซ่ึงเป็นหน่วยของแรง
จากการทากิจกรรมหลาย ๆ ครั้งพบวา่ k มคี ่าใกล้เคยี งกับนา้ หนกั mg ของรถทดลอง คือ 4.9 นิวตนั

3. งานที่เกิดจากแรงดึงรถทดลองมีค่าประมาณเท่ากับพลังงานศักย์โน้มถ่วงของรถ
ทดลองหรือ W = Ep = mg

ข้นั ที่ 4 ขน้ั ขยายความรู้
4.1 ครูใหค้ วามร้เู พ่ิมเติมว่าพลงั งานศักย์มักเกี่ยวข้องกับวัตถุสองก้อนเสมอ เช่น พลังงานศักย์

โน้มถ่วงเกี่ยวข้องกับโลกและวัตถุบริเวณผิวโลก พลังงานศักย์ไฟฟูาเกี่ยวข้องกับประจุสองประจุข้ึนไป ดังน้ัน
พลงั งานศักย์จึงเปน็ ของระบบซึ่งประกอบด้วยวัตถุสองก้อนข้ึนไปไมใ่ ช่เป็นของวตั ถชุ ้ินใดชน้ิ หนงึ่

4.2 ครูให้ความรู้เพิ่มเติมว่า พลังงานศักย์ มี 2 รูปแบบ คือ พลังงานศักย์โน้มถ่วง และ
พลังงานศักย์ยืดหยุ่น

ขนั้ ท่ี 5 ข้นั ประเมนิ ผล
5.1 สังเกตการตอบคาถามในชั้นเรยี น และพฤตกิ รรมขณะทาการเรียนการสอน
5.2 สังเกตจากการตอบคาถามทา้ ยกจิ กรรม 5.2

11. นวัตกรรมการศกึ ษา
11.1 ส่ือและอปุ กรณก์ ารเรียนรู้
- หนงั สือเรยี นรายวชิ าฟสิ ิกส์เพ่ิมเติม เล่ม 2 (ฉบับปรับปรงุ พ.ศ. 2560)
- สอื่ มลั ตมิ ีเดยี จากอินเตอร์เน็ต
- คาถามทา้ ยกจิ กรรม 5.2
- ชุดอุปกรณ์กจิ กรรม 5.2 การทดลองหาความสมั พันธร์ ะหว่างงานกับพลังงานจลน์
11.2 แหล่งเรยี นรู้
- ห้องสมุดโรงเรยี น
- อนิ เทอร์เน็ต
- เว็บไซต์ : https://sites.google.com/a/bpn.ac.th/physics/hna-erek

12. การวดั และประเมนิ ผล

จุดประสงคก์ ารเรียนรู้ วธิ ีการวัด เคร่อื งมอื เกณฑก์ ารประเมิน

ด้านความรู้ (K)

1. บอกความหมายพลังงานกล วัดจากการตอบคาถาม - คาถา มการ ทดลอ ง ตอบคาถามถูกต้อง

พลังงานจลน์ และพลังงานศักย์ - คาถามการทดลอง กิจกรรม 5.2 รอ้ ยละ 70 ข้ึนไป

ได้ กิจกรรม 5.2

ดา้ นกระบวนการ (P)

2. ทดลองและคานวณหาปริ วดั จากการตอบคาถาม - คาถา มการ ทดลอ ง ตอบคาถามถูกต้อง

มาณท่ีเก่ยี วขอ้ งกบั พลงั งานได้ - คาถามการทดลอง กจิ กรรม 5.2 ร้อยละ 70 ข้ึนไป

กิจกรรม 5.2

ดา้ นคณุ ลักษณะ (A) แบบสังเกตพฤติกรรม ได้คะแนนในระดับ 2
การเรยี นรู้รายบุคคล ขนึ้ ไป
3. ทางานร่วมกับผู้อ่ืนอย่าง การสงั เกตพฤติกรรม
สร้างสรรค์ ยอมรับความคิด
เห็นของผอู้ ื่นได้

เกณฑ์การใหค้ ะแนน 80 - 100 % ให้ ดีมาก
ระดับคะแนน 70 - 79 % ให้ ดี
ระดับคะแนน 60 - 69 % ให้ ปานกลาง
ระดบั คะแนน 50 - 59 % ให้ พอใช้
ระดบั คะแนน 0 – 49 % ให้ ปรบั ปรงุ
ระดบั คะแนน

13. การบรู ณาการหลกั ปรัชญาเศรษฐกจิ พอเพยี ง

1. ผสู้ อนใช้หลกั ปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียงในการจดั กิจกรรมการเรียนรู้

หลักพอเพยี ง พอประมาณ มเี หตผุ ลท่ดี ี มีภมู คิ มุ้ กนั ในตัวท่ดี ี
ประเดน็

กจิ กรรมการเรียนรู้ - มีการวางแผนการจัดกิจ - จัดการเรียนรู้ตรงตามผล - มีการวางแผนการจัดกิจ

กรรมด้านต่างๆชัดเจน มี การเรียนรู้ กรรมอยา่ งชดั เจนเปน็ ลาดบั

ลาดับขั้นตอน มีการกา

หนดเน้ือหาสาระ จัดกิจ

ก ร ร ม ผ่ า น ก ร ะ บ ว น ก า ร

กลมุ่

เวลา - กาหนดเน้ือหาสาระ - เพ่ือให้กิจกรรมการเรียน - มกี ารเผอ่ื เวลาในการทากิจ

เหมาะสมกับเวลา กิจ การสอนบรรลุผลการเรียนรู้ กรรมแต่ละข้ันเพื่อให้นัก

กรรมการเรียนรู้ใช้กระ ไดต้ ามเวลาที่กาหนด เรียนที่มีความสามารถต่าง

บวนการกลุ่มนักเรียนทา กันสามารถทางานให้เสร็จ

งานได้ทันตามเวลาท่ีกา ทันเวลา

หนด

สอ่ื - จัดเตรียมและใช้สื่อใน - ใช้เคร่อื งมือเพอื่ ให้นักเรียน - มีลาดับขั้นตอนในการใช้

การจัดกิจกรรมการเรียน ได้ร่วมอภิปรายในแบบฝึก สือ่ ตา่ งๆอยา่ งคุ้มค่า

การสอนเหมาะสมกับ กิจกรรม

จานวนกลมุ่

แหล่งเรียนรู้ - กาหนดเนื้อหาสาระและ - เพ่ือให้การจัดการเรียนรู้ - มีการสืบค้นทางอินเทอร์

กิจกรรมการเรียนรู้เหมาะ สอดคล้องกับวิถีชีวิตทาให้ เน็ต การค้นคว้าในห้องสมุด

สมกบั แหลง่ เรียนรู้ สามารถนาความรู้มาใช้ใน ก่อนจะออกแบบกิจกรรม

ชวี ิตประจาวันได้ การเรียนรูต้ า่ งๆ

ความรทู้ ีใ่ ชใ้ นการจดั - สืบคน้ เทคนิควิธีการสอน,รูปแบบการจดั กิจกรรมการเรยี นรู้

กิจกรรมการเรียนรู้ - ศกึ ษาเน้ือหาด้านตา่ งๆใหช้ ัดเจน

- ศกึ ษาคน้ คว้าและบูรณาการหลักปรัชญาเศรษฐกจิ พอเพียงกบั การจดั การเรยี นรู้

คณุ ธรรม - มคี วามรบั ผิดชอบในการปฏบิ ัตหิ น้าทกี่ ารสอน ตรงตอ่ เวลา เตรยี มการสอนลว่ งหนา้

- มีความเมตตา ให้ความเสมอภาค และยตุ ิธรรมกับนกั เรียนทกุ คน
- มีความเสียสละ อดทน และใฝรุ ู้

2. ผ้เู รยี นมคี ุณลกั ษณะ “ อยูอ่ ยา่ งพอเพียง”

พอประมาณ มีเหตผุ ลท่ดี ี มภี ูมคิ ้มุ กนั ท่ดี ี

- แต่ละกลุ่มแบ่งหน้าท่ีในกลุ่ม - มีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับเน้ือ - ฝึกการมีส่วนร่วมในการทางาน

เหมาะ สมกับความสามารถและ หาในเร่ืองที่ศึกษา สามารถวิเคราะห์ สรา้ งความสามัคคใี นการทางาน

พอเพยี งกบั จานวนสมาชิก ขอ้ มลู ตา่ งๆได้อย่างถกู ต้อง

- วางแผนการทางานอย่างรอบคอบ - รู้จักทางานร่วมกับผู้อื่นโดยใช้กระ

โดยกาหนดเวลาในการทากิจกรรม บวนการกลมุ่

อยา่ งเหมาะสม

ความรู้ (วธิ กี าร) - สืบคน้ ข้อมูล เพอ่ื เสริมสร้างความรู้ ความเข้าใจ
คุณธรรมทเ่ี กิดกับนกั เรยี น - ศึกษา คน้ ควา้ วิธีการทาแบบฝกึ หดั กิจกรรม และใบงาน
- วเิ คราะห์ขอ้ มูลโดยใช้ทักษะกระบวนการคิด

- มีความรับผิดชอบในหน้าที่ ที่ได้รับมอบหมาย ทางานด้วยความเรียบร้อย
ถูกต้อง และเสร็จทันเวลา
- มีความสามัคคีในหมู่คณะ มีวินับเป็นผู้นาและผู้ตามท่ีดีขณะปฏิบัติงานร่วม
กนั
- รว่ มกิจกรรมการเรียนร้ดู ว้ ยความกระตือรือรน้ สนใจ ตงั้ ใจ และใฝเุ รยี นรู้

3. ผลลพั ธ์ KPA 4 มิติ ท่เี กย่ี วขอ้ งกับการอยู่อยา่ งพอเพียง

ผลลพั ธ์ สมดลุ พร้อมต่อการเปลย่ี นแปลงในด้านต่างๆ

ด้านวัตถุ ดา้ นสงั คม ดา้ นสิง่ แวดลอ้ ม ดา้ นวัฒนธรรม

ดา้ นความรู้ - มีความรู้ความเข้า - มีความรู้เกี่ยวกับการ - มีความรู้ความเข้า -

ใจเก่ียวกับพลังงาน ทางานเป็นกลุ่มและ ใ จ ธ ร ร ม ช า ติ ข อ ง

กล(พลังงานศักย์โน้ม การวางแผนร่วมกับผู้ ฟิสิกส์

ถว่ ง) อื่น

ด้านทักษะ - มีความสามารถใน - สามารถทางานร่วม - -

การอภปิ ราย ทาแบบ กับผู้อ่ืนในรูปแบบกลุ่ม

ฝึก/ใบงาน และมีทัก ษะในกา ร

สร้างปฏิสัมพันธ์กับผู้

อืน่

บนั ทึกผลหลังการสอน
ผลการเรียนรู้

………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

ปญั หาและอปุ สรรค
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

ขอ้ เสนอแนะแนวทางแกไ้ ข
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

ลงชอ่ื ......................................................ผ้สู อน
(นางสาวกนกวรรณ บญุ เกตุ)

ความคดิ เหน็ ของผู้อานวยการโรงเรียนศรีสโมสรวทิ ยา
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

ลงชื่อ…………………………………………
(นายเมธี วัฒนสิงห์)

ผู้อานวยการโรงเรียนศรีสโมสรวิทยา

คาถามทา้ ยกจิ กรรม 5.2

1. ในการทดลองแต่ละครัง้ รถทดลองมีเส้นทางการเคลอ่ื นท่ตี ่างกนั หรอื ไม่ อย่างไร
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

2. ถา้ ออกแรงดงึ ข้นึ ในแนวดิง่ เปน็ ระยะทาง h งานทท่ี าโดยแรงนีเ้ ท่ากบั งานทีท่ าโดยแรงดึง Fหรือไม่อย่างไร
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

3. ในแต่ละเส้นทางท่ีรางไม้ทามุมเอียงต่างกัน x งานที่ทาโดยแรงดึง F เท่ากับพลังงานศักย์โน้มถ่วงของรถ
ทดลองที่เพมิ่ ขน้ึ หรอื ไม่ อยา่ งไร
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

4. จากการทดลองแสดงวา่ พลงั งานศักย์โน้มถ่วงของวตั ถุขนึ้ อยู่กบั เสน้ ทางการเคล่ือนที่หรือไม่อย่างไร
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

เฉลยคาถามท้ายกจิ กรรม 5.2

1. ในการทดลองแตล่ ะครัง้ รถทดลองมเี สน้ ทางการเคล่อื นท่ีต่างกนั หรอื ไม่ อย่างไร
ตอบ การกระจดั เทา่ กันแตเ่ อยี งทามุมกับแนวระดับต่างกนั

2. ถ้าออกแรงดึงข้ึนในแนวดิ่งเปน็ ระยะทาง h งานที่ทาโดยแรงนเ้ี ท่ากบั งานทที่ าโดยแรงดึง Fหรือไม่อย่างไร
ตอบ เท่ากัน เพราะงานแรงของฉุดตามพ้ืนเอียงเท่ากับ mg x และงานของแรงยกในแนวดิ่ง

เท่ากับ mgh โดย x = h เม่อื เปน็ การกระจัดตามพ้นื เอยี ง

3. ในแต่ละเส้นทางที่รางไม้ทามุมเอียงต่างกัน x งานที่ทาโดยแรงดึง F เท่ากับพลังงานศักย์โน้มถ่วงของรถ
ทดลองทีเ่ พ่มิ ข้ึนหรอื ไม่ อย่างไร

ตอบ เท่ากับพลังงานศักย์โน้มถ่วงอ้างอิงกับพื้นระดับท่ีเพิ่มข้ึน เพราะ mg x = mgh เม่ือ x
เปน็ การกระจัดตามพื้นเอียง

4. จากการทดลองแสดงวา่ พลงั งานศกั ย์โนม้ ถ่วงของวตั ถุขน้ึ อยู่กับเสน้ ทางการเคลื่อนที่หรือไม่อยา่ งไร
ตอบ ไม่ข้ึนกับเส้นทาง ไม่ว่าวัตถุจะเคล่ือนท่ีตามแนวพื้นเอียง หรือเคล่ือนที่ในแนวด่ิงต่างก็มีพลังงาน

ศักย์โนม้ ถ่วงเท่ากนั

แผนการจดั การเรยี นรทู้ ี่ 6 ชน้ั มธั ยมศกึ ษาปีที่ 4
รายวชิ าฟสิ ิกสเ์ พิม่ เติม (ว30202) เวลา 20 ช่ัวโมง
กล่มุ สาระการเรยี นรวู้ ิทยาศาสตร์ เวลา 3 ชั่วโมง
หนว่ ยการเรียนรูท้ ่ี 5 งานและพลังงาน
เรอ่ื ง พลังงานกล (พลงั งานศกั ยย์ ืดหยุน่ )

1. ผลการเรียนรู้
อธิบาย และคานวณพลังงานจลน์ พลังงานศักย์ พลังงานกล ทดลองหาความสัมพันธ์ระหว่างงานกับ

พลังงานจลน์ ความสัมพันธ์ระหว่างงานกับพลังงานศักย์โน้มถ่วง ความสัมพันธ์ระหว่างขนาดของแรงที่ใช้ดึง
สปริงกับระยะทางที่สปริงยืดออก ความสัมพันธ์ระหว่างงานกับพลังงานศักย์ยืดหยุ่น รวมท้ังอธิบาย
ความสมั พนั ธร์ ะหว่างงานของแรงลพั ธแ์ ละพลงั งานจลน์ และคานวณงานทเ่ี กิดข้ึนจากแรงลพั ธ์

2. สาระสาคัญ
พลงั งาน หมายถงึ ความสามารถในการทางาน พลังงานกลหรือพลังงานทางกลศาสตรม์ ี 2 รปู แบบคอื
1. พลงั งานจลน์ Ek หมายถึงพลังงานในวัตถทุ ่กี าลงั เคลอ่ื นท่ี
2. พลังงานศักย์ Ep หมายถงึ พลงั งานทสี่ ะสมอยู่ในวัตถุ
พลงั งานกลเปน็ ผลรวมของพลงั งานจลน์และพลังงานศักย์ตามสมการ E = Ek + Ep

3. จุดประสงค์การเรยี นรู้
1. บอกความหมายพลังงานกล พลงั งานจลน์ และพลังงานศกั ยไ์ ด้ (K)
2. ทดลองและคานวณหาปรมิ าณท่เี กี่ยวขอ้ งกับพลงั งานได้ (P)
3. ทางานรว่ มกับผู้อืน่ อย่างสร้างสรรค์ ยอมรบั ความคดิ เหน็ ของผ้อู ื่นได้ (A)

4. สาระการเรยี นรู้
พลังงานศักย์ Ep หมายถึงพลังงานที่สะสมอยู่ในวัตถุ ซ่ึงขึ้นอยู่กับตาแหน่งของวัตถุ พลังงานศักย์

จาแนกเป็นพลงั งานศักยโ์ นม้ ถ่วง ซึง่ เปน็ พลงั งานภายนอกที่เอาชนะแรงของสนามโน้มถ่วง หาได้จากผลคูณของ
มวล ความเรง่ เนอ่ื งจากแรงโนม้ ถ่วงของโลก และระดับความสูง หรือ Ep = mgh ส่วนพลังงานศักย์ยืดหยุ่นเป็น
พลังงานท่เี กิดข้นึ จากการกดหรือดึงสปริงหรือการอออกแรงดึงวัตถุท่ีมีความยืดหยุ่นให้ยืดออก ค่าพลังงานศักย์
ยืดหยุ่นหาได้จาก คร่ึงหนึ่งของผลคูณระหว่างค่าคงตัวสปริงกับระยะยืด-หดยกกาลังสอง หรือ Ep = ½ kx2
พลังงานกลเปน็ ผลรวมของพลงั งานจลน์และพลงั งานศกั ยต์ ามสมการ E = Ek + Ep

5. สมรรถนะสาคญั
1. ความสามารถในการส่ือสาร
2. ความสามารถในการคดิ
3. ความสามารถในการแกป้ ัญหา
4. ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต
5. ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี

6. คณุ ลกั ษณะอนั พงึ ประสงค์
1. ซื่อสตั ย์
2. มีวินยั

3. ใฝเุ รียนรู้
4. อยู่อยา่ งพอเพยี ง
5. มุง่ มน่ั ในการทางาน
6. มจี ิตสาธารณะ

7. ค่านยิ ม / คุณธรรม
1. ใฝหุ าความรู้ หมน่ั ศึกษาเล่าเรยี น
2. มสี ติ รูค้ ิด รทู้ า
3. มีระเบยี บวินยั
4. มีความเข้มแขง็ ทง้ั ร่างกายและจิตใจ ไมย่ อมแพ้ต่ออานาจฝุายตา่

8. ทักษะแห่งศตวรรษท่ี 21
1. คดิ อยา่ งเปน็ ระบบและทางานกบั ผู้อ่ืนอยา่ งสร้างสรรค์
2. การเข้าถึงสารสนเทศ และนาเทคโนโลยีมาประยกุ ตใ์ ช้อย่างมีประสทิ ธิภาพ
3. มีความยดื หยนุ่ ปรับตัวเพือ่ พรอ้ มรับการเปล่ยี นแปลง

9. ภาระงาน/ชิ้นงาน
1. คาถามทา้ ยกิจกรรมการทดลอง 5.4
2. คาถามตรวจสอบความเขา้ ใจและแบบฝกึ หดั 5.4

10. กิจกรรมการเรียนรู้ (รูปแบบวงจรการเรียนรู้ 5E)
ข้ันท่ี 1 ขน้ั นาเข้าสบู่ ทเรยี น
1.1 ครูถามนักเรียนว่า พลังงานศักย์มีก่ีแบบ และมีอะไรบ้าง (แนวคาตอบ : มี 2 แบบคือ

พลงั งานศกั ยโ์ นม้ ถว่ งและพลงั งานศักยย์ ดื หยนุ่ )
1.2 ครูถามนักเรียนต่อว่า พลังงานศักย์ทั้ง 2 แบบ มีข้อแตกต่างกันอย่างไร (แนวคาตอบเป็น

แบบปลายเปิด)
1.3 ครูตั้งคาถามให้นักเรียนอภิปรายร่วมกันว่า แรงที่ใช้ดึงสปริงกับระยะที่สปริงยืดออกมี

ความสัมพันธ์กันอย่างไรแล้ว และงานกับพลังงานศักย์ยืดหยุ่นมีความสัมพันธ์กันเหมือนกับกรณีของพลังงาน
ศกั ยโ์ นม้ ถว่ งหรือไม่ (แนวคาตอบเป็นแบบปลายเปิด)

1.4 แจ้งให้นักเรียนทราบว่าจะได้ศึกษาเกี่ยวกับเก่ียวกับ พลังงานศักย์ยืดหยุ่น รวมถึงจุดประ
สงคก์ ารเรยี นรู้ และเกณฑก์ ารวัดประเมินผล

ข้นั ท่ี 2 ข้ันสารวจและค้นพบ
2.1 ครูให้นักเรียนทากิจกรรม 5.3 การทดลองหาความสัมพันธ์ระหว่างขนาดของแรงที่ใช้ดึง

สปรงิ กับระยะทสี่ ปริงยืดออก ในหนังสือเรียนรายวิชาฟิสิกส์เพิ่มเติม เล่ม 2 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) โดยครู
แนะนากอ่ นทดลอง ดงั นี้

1. การอ่านระยะท่ีสปริงยืดออก ควรเลือกวงสุดท้ายของสปริงเป็นตาแหน่งของการ
สงั เกต ดงั รูป

2. ครเู ตือนนกั เรียนว่า ในการดึงสปริงให้ยืดออกจากตาแหน่งสมดุล ไม่ควรดึงให้ยืดออก
มากเกนิ ไป เพราะจะทาใหส้ ปรงิ ยดื เกนิ ขีดจากดั จะทาให้สปรงิ ไมก่ ลับคืนส่ตู าแหนง่ สมดลุ เม่อื หยดุ ออกแรง

2.2 ครูให้นักเรียนเขียนกราฟความสัมพันธ์ระหว่างงานแรงท่ีใช้ดึงสปริงกับระยะท่ีสปริงยืด
ออกยกกาลังสอง และตอบคาถามทา้ ยกิจกรรม

ขน้ั ที่ 3 ขน้ั อธิบายและลงข้อสรุป
3.1 ครูและนักเรียนรว่ มกนั อภปิ รายผลการทากจิ กรรม 5.3 สรุปได้ดงั น้ี
1. แรงท่ีใช้ดึงสปริงจะแปรผันตรงกับระยะที่สปริงยืดออก หรือเขียนได้ว่า Fs ∝ x หรือ

Fs = kx ซ่งึ เป็นไปตามกฎของฮุก (Hooke’s law)
2. ความชันของกราฟระหว่างแรงท่ีใช้ดึงสปริงกับระยะท่ีสปริงยืดออกเป็นค่าคงตัว

สาหรับสปรงิ หนึ่ง ๆ เรียกวา่ ค่าคงตัวสปริง และค่านีจ้ ะขึน้ อยกู่ ับความแข็งของสปริง
3. งานท่ีใช้ในการดึงสปริงให้ยืดออกจากตาแหน่งสมดุล เป็นสัดส่วนตรงกับระยะยืดยก

กาลงั สอง
4. ความชันของกราฟระหว่างงานท่ีใช้ในการดึงสปริงกับระยะยืดกาลังสองมีค่าเท่ากับ

ครึ่งหนึง่ ของผลคณู ของคา่ คงตวั สปรงิ
ขั้นท่ี 4 ขน้ั ขยายความรู้
4.1 ครูให้ความรู้เพิ่มเติมว่า พลังงานศักย์ มี 2 รูปแบบ คือ พลังงานศักย์โน้มถ่วง และ

พลังงานศกั ยย์ ดื หยนุ่
4.2 ครูทบทวนวิธีคานวณหางานจากพื้นที่ใต้กราฟระหว่างแรงกับตาแหน่ง จากน้ัน นา

นกั เรียนอภิปรายเกยี่ วกับพนื้ ทใ่ี ตก้ ราฟระหวา่ งแรงกับระยะท่ีสปรงิ ยดื ออก นาไปสู่ข้อสรุปเก่ียวกับพลังงานศักย์
ยืดหยุ่นตามรายละเอียดในหนังสือเรียนว่า พ้ืนท่ีใต้กราฟระหว่างแรงกับระยะที่สปริงยืดออกคืองานเนื่องจาก
แรงสปริง ซ่ึงจะข้ึนกับผลต่างของกาลังสองของระยะยืดหรือหดระหว่างตาแหน่งเร่ิมต้นกับตาแหน่งสุดท้าย
หรอื ผลต่างของพลงั งานศักย์ยืดหยุ่นระหว่างตาแหน่งเร่ิมต้นกับตาแหน่งสุดท้าย เขียนแทนด้วยสมการ (5.14)
ในหนังสือเรียน

4.3 ครูอธิบายตัวอย่าง 5.11 – 5.13 ในหนังสือเรียน เพื่อให้นักเรียนเข้าใจถึงวิธีการ
คานวณหาพลังงานศักย์ยืดหยุ่นของสปริง และวิธีการประยุกต์ความสัมพันธ์ระหว่างงานกับพลังงานศักย์
ยดื หยนุ่ ท่ีเปลยี่ นไป

4.4 ครแู ละนกั เรยี นร่วมกนั สรุปเนอื้ หา ดงั นี้
พลังงาน หมายถึงความสามารถในการทางาน พลังงานกลหรือพลังงานทางกลศาสตร์มี 2
รปู แบบคอื

1. พลังงานจลน์ Ek หมายถึงพลังงานในวัตถุท่ีกาลังเคลื่อนที่ ซ่ึงขึ้นอยู่กับความเร็วของ
วตั ถุ เปน็ ปรมิ าณสเกลาร์ ค่าของพลงั งานจลนค์ ือคร่ึงหนงึ่ ของผลคูณระหว่างมวลกับอัตราเร็วยกกาลังสอง หรือ
Ek = ½ mv2

2. พลังงานศักย์ Ep หมายถึงพลังงานที่สะสมอยู่ในวัตถุ ซึ่งขึ้นอยู่กับตาแหน่งของวัตถุ
พลังงานศักย์จาแนกเป็นพลังงานศักย์โน้มถ่วง ซึ่งเป็นพลังงานภายนอกท่ีเอาชนะแรงของสนามโน้มถ่วง หาได้

จากผลคูณของมวล ความเร่งเน่ืองจากแรงโน้มถ่วงของโลก และระดับความสูง หรือ Ep= mgh ส่วนพลังงาน
ศักย์ยดื หยุ่นเป็นพลงั งานท่เี กิดข้ึนจากการกดหรือดึงสปริงหรือการอออกแรงดึงวัตถุท่ีมีความยืดหยุ่นให้ยืดออก
ค่าพลังงานศักย์ยืดหยุ่นหาได้จาก ครึ่งหน่ึงของผลคูณระหว่างค่าคงตัวสปริงกับระยะยืด-หดยกกาลังสอง หรือ
Ep = ½ kx2

พลงั งานกลเป็นผลรวมของพลงั งานจลนแ์ ละพลงั งานศักย์ตามสมการ E = Ek + Ep
ข้ันที่ 5 ข้ันประเมินผล

5.1 สงั เกตการตอบคาถามในชนั้ เรียน และพฤติกรรมขณะทาการเรียนการสอน
5.2 สังเกตจากการตอบคาถามท้ายกิจกรรม 5.4 และทาแบบฝึกหัด 5.4 ในหนังสือเรียน
รายวชิ าฟิสกิ สเ์ พม่ิ เตมิ เลม่ 2 (ฉบบั ปรบั ปรงุ พ.ศ. 2560)

11. นวัตกรรมการศกึ ษา
11.1 ส่อื และอุปกรณ์การเรียนรู้
- หนงั สอื เรยี นรายวชิ าฟสิ กิ ส์เพิ่มเตมิ เล่ม 2 (ฉบบั ปรับปรงุ พ.ศ. 2560)
- สื่อมลั ติมเี ดยี จากอนิ เตอรเ์ น็ต
- ชุดอุปกรณ์กิจกรรม 5.3 การทดลองหาความสัมพันธ์ระหว่างขนาดของแรงท่ีใช้ดึงสปริงกับระยะ

ที่สปริงยดื ออก
11.2 แหลง่ เรยี นรู้
- ห้องสมดุ โรงเรียน
- อนิ เทอร์เนต็
- เวบ็ ไซต์ : https://sites.google.com/a/bpn.ac.th/physics/hna-erek

12. การวดั และประเมนิ ผล

จุดประสงคก์ ารเรียนรู้ วธิ กี ารวดั เครอื่ งมอื เกณฑ์การประเมิน

ด้านความรู้ (K)

1. บอกความหมายพลังงานกล วดั จากการตอบคาถาม - คาถามท้ายกิจกรรม ตอบคาถามถูกต้อง

พลังงานจลน์ และพลังงานศักย์ - คาถามท้ายกิจกรรม การทดลอง 5.4 รอ้ ยละ 70 ข้ึนไป

ได้ การทดลอง 5.4 - คาถามตรวจสอบความ

- คาถามตรว จสอบ เข้าใจและแบบ ฝึกหัด

ความเข้าใจและแบบ 5.4

ฝกึ หดั 5.4

ด้านกระบวนการ (P)

2. ทดลองและคานวณหาปริ วัดจากการตอบคาถาม - คาถามท้ายกิจกรรม ตอบคาถามถูกต้อง

มาณท่เี กีย่ วขอ้ งกับพลังงานได้ - คาถามท้ายกิจกรรม การทดลอง 5.4 ร้อยละ 70 ขน้ึ ไป

การทดลอง 5.4 - คาถามตรวจสอบความ

- คาถามตรว จสอบ เข้าใจและแบบ ฝึกหัด

ความเข้าใจและแบบ 5.4

ฝึกหดั 5.4

ด้านคุณลกั ษณะ (A)

3. ทางานร่วมกับผู้อื่นอย่าง การสังเกตพฤตกิ รรม แบบสังเกตพฤติกรรม ได้คะแนนในระดับ 2

สร้างสรรค์ ยอมรับความคิด การเรียนรู้รายบุคคล ขน้ึ ไป

เห็นของผอู้ ื่นได้

เกณฑก์ ารให้คะแนน 80 - 100 % ให้ ดมี าก
ระดับคะแนน 70 - 79 % ให้ ดี
ระดับคะแนน 60 - 69 % ให้ ปานกลาง
ระดับคะแนน 50 - 59 % ให้ พอใช้
ระดบั คะแนน 0 – 49 % ให้ ปรบั ปรุง
ระดับคะแนน

13. การบรู ณาการหลักปรัชญาเศรษฐกิจพอเพยี ง

1. ผสู้ อนใช้หลกั ปรัชญาเศรษฐกจิ พอเพยี งในการจดั กจิ กรรมการเรยี นรู้

หลกั พอเพียง พอประมาณ มเี หตุผลท่ีดี มภี มู ิคุ้มกนั ในตวั ทีด่ ี
ประเด็น

กิจกรรมการเรยี นรู้ - มีการวางแผนการจัดกิจ - จัดการเรียนรู้ตรงตามผล - มีการวางแผนการจัดกิจ

กรรมด้านต่างๆชัดเจน มี การเรยี นรู้ กรรมอย่างชดั เจนเปน็ ลาดบั

ลาดับข้ันตอน มีการกา

หนดเนื้อหาสาระ จัดกิจ

ก ร ร ม ผ่ า น ก ร ะ บ ว น ก า ร

กลุ่ม

เวลา - กาหนดเน้ือหาสาระ - เพื่อให้กิจกรรมการเรียน - มกี ารเผอ่ื เวลาในการทากิจ

เหมาะสมกับเวลา กิจ การสอนบรรลุผลการเรียนรู้ กรรมแต่ละข้ันเพ่ือให้นัก

กรรมการเรียนรู้ใช้กระ ไดต้ ามเวลาที่กาหนด เรียนท่ีมีความสามารถต่าง

บวนการกลุ่มนักเรียนทา กันสามารถทางานให้เสร็จ

งานได้ทันตามเวลาท่ีกา ทนั เวลา

หนด

สอ่ื - จัดเตรียมและใช้ส่ือใน - ใช้เคร่ืองมอื เพื่อให้นักเรียน - มีลาดับข้ันตอนในการใช้

การจัดกิจกรรมการเรียน ได้ร่วมอภิปรายในแบบฝึก ส่ือต่างๆอย่างคมุ้ ค่า

การสอนเหมาะสมกับ กจิ กรรม

จานวนกลุม่

แหลง่ เรียนรู้ - กาหนดเนื้อหาสาระและ - เพ่ือให้การจัดการเรียนรู้ - มีการสืบค้นทางอินเทอร์

กิจกรรมการเรียนรู้เหมาะ สอดคล้องกับวิถีชีวิตทาให้ เน็ต การค้นคว้าในห้องสมุด

สมกับแหล่งเรยี นรู้ สามารถนาความรู้มาใช้ใน ก่อนจะออกแบบกิจกรรม

ชีวิตประจาวันได้ การเรยี นร้ตู ่างๆ

ความรูท้ ่ใี ชใ้ นการจัด - สบื คน้ เทคนิควิธกี ารสอน,รูปแบบการจัดกจิ กรรมการเรยี นรู้

กิจกรรมการเรียนรู้ - ศกึ ษาเนื้อหาด้านต่างๆให้ชัดเจน

- ศกึ ษาคน้ ควา้ และบรู ณาการหลักปรัชญาเศรษฐกิจพอเพยี งกบั การจัดการเรียนรู้

คุณธรรม - มคี วามรบั ผดิ ชอบในการปฏิบัติหนา้ ท่กี ารสอน ตรงต่อเวลา เตรยี มการสอนล่วงหนา้

- มคี วามเมตตา ให้ความเสมอภาค และยุติธรรมกบั นักเรยี นทุกคน

- มีความเสยี สละ อดทน และใฝุรู้

2. ผูเ้ รยี นมีคุณลกั ษณะ “อยู่อย่างพอเพียง”

พอประมาณ มีเหตผุ ลทด่ี ี มภี มู คิ ุม้ กันท่ีดี

- แต่ละกลุ่มแบ่งหน้าที่ในกลุ่ม - มีความรู้ความเข้าใจเก่ียวกับเน้ือ - ฝึกการมีส่วนร่วมในการทางาน

เหมาะ สมกับความสามารถและ หาในเรื่องท่ีศึกษา สามารถวิเคราะห์ สรา้ งความสามคั คีในการทางาน

พอเพียงกับจานวนสมาชิก ขอ้ มลู ตา่ งๆไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง

- วางแผนการทางานอยา่ งรอบคอบ - รู้จักทางานร่วมกับผู้อ่ืนโดยใช้กระ

โดยกาหนดเวลาในการทากิจกรรม บวนการกล่มุ

อย่างเหมาะสม

ความรู้ (วิธกี าร) - สบื ค้นขอ้ มูล เพื่อเสรมิ สร้างความรู้ ความเข้าใจ
คณุ ธรรมทีเ่ กิดกับนักเรยี น - ศกึ ษา ค้นคว้าวธิ ีการทาแบบฝึกหัดกิจกรรม และใบงาน
- วิเคราะหข์ อ้ มูลโดยใชท้ ักษะกระบวนการคดิ

- มีความรับผิดชอบในหน้าท่ี ที่ได้รับมอบหมาย ทางานด้วยความเรียบร้อย
ถูกตอ้ ง และเสร็จทันเวลา
- มีความสามัคคีในหมู่คณะ มีวินับเป็นผู้นาและผู้ตามที่ดีขณะปฏิบัติงานร่วม
กนั
- ร่วมกจิ กรรมการเรยี นรูด้ ้วยความกระตือรือร้น สนใจ ตง้ั ใจ และใฝเุ รียนรู้

3. ผลลพั ธ์ KPA 4 มติ ิ ท่ีเกย่ี วข้องกับการอยู่อยา่ งพอเพียง

ผลลัพธ์ สมดุลพร้อมต่อการเปลย่ี นแปลงในดา้ นตา่ งๆ

ดา้ นวตั ถุ ด้านสงั คม ดา้ นส่ิงแวดล้อม ด้านวัฒนธรรม

ด้านความรู้ - มีความรู้ความเข้า - มีความรู้เก่ียวกับการ - มีความรู้ความเข้า -

ใจเกี่ยวกับพลังงาน ทางานเป็นกลุ่มและ ใ จ ธ ร ร ม ช า ติ ข อ ง

กล(พลังงานศักย์ยืด การวางแผนร่วมกับผู้ ฟิสกิ ส์

หยุ่น) อ่ืน

ดา้ นทกั ษะ - มีความสามารถใน - สามารถทางานร่วม - -

การอภปิ ราย ทาแบบ กับผู้อ่ืนในรูปแบบกลุ่ม

ฝึก/ใบงาน และมีทัก ษะในกา ร

สร้างปฏิสัมพันธ์กับผู้

อ่ืน

บนั ทึกผลหลังการสอน
ผลการเรียนรู้

………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

ปญั หาและอปุ สรรค
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

ขอ้ เสนอแนะแนวทางแกไ้ ข
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

ลงชอื่ ......................................................ผู้สอน
(นางสาวกนกวรรณ บุญเกตุ)

ความคดิ เหน็ ของผู้อานวยการโรงเรียนศรีสโมสรวทิ ยา
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

ลงชอ่ื …………………………………………
(นายเมธี วฒั นสิงห์)

ผอู้ านวยการโรงเรยี นศรีสโมสรวทิ ยา

คาถามท้ายกิจกรรม 5.3

1. กราฟระหวา่ งขนาดของแรงท่ใี ชด้ งึ กับระยะทส่ี ปริงยดื ออกมีลักษณะอย่างไร
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

2. จากลักษณะของกราฟ สรุปความสมั พันธร์ ะหว่างขนาดของแรงทใ่ี ช้ดงึ กับระยะท่สี ปรงิ ยืดออกเปน็ อย่างไร
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

3. กราฟระหว่างงานของแรงทใี่ ชด้ งึ ที่ตาแหนง่ ต่าง ๆ จากตาแหน่งสมดลุ กบั กาลงั สองของระยะท่ีสปริงยืดออกมี
ลกั ษณะอยา่ งไร
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

4. จากลักษณะของกราฟ สรปุ ความสัมพนั ธร์ ะหว่างงานของแรงท่ีใช้ดึงท่ีตาแหน่งต่าง ๆ จากตาแหน่งสมดุลกับ
กาลังสองของระยะทสี่ ปรงิ ยดื ออกเปน็ อย่างไร
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

เฉลยคาถามทา้ ยกิจกรรม 5.3

1. กราฟระหวา่ งขนาดของแรงทใ่ี ช้ดงึ กับระยะที่สปรงิ ยืดออกมีลกั ษณะอย่างไร
ตอบ เป็นกราฟเสน้ ตรงผา่ นจดุ กาเนดิ

2. จากลักษณะของกราฟ สรปุ ความสมั พนั ธ์ระหวา่ งขนาดของแรงทีใ่ ช้ดงึ กบั ระยะทส่ี ปรงิ ยืดออกเปน็ อยา่ งไร
ตอบ ขนาดแรงทีใ่ ช้ดึงแปรผันตรงกับระยะที่สปรงิ ยืดออก

3. กราฟระหว่างงานของแรงท่ใี ช้ดงึ ทตี่ าแหนง่ ตา่ ง ๆ จากตาแหนง่ สมดุลกบั กาลังสองของระยะท่ีสปริงยืดออกมี
ลักษณะอยา่ งไร

ตอบ เป็นกราฟเส้นตรงผ่านจุดกาเนิด

4. จากลกั ษณะของกราฟ สรปุ ความสัมพันธ์ระหวา่ งงานของแรงที่ใช้ดงึ ท่ีตาแหน่งต่าง ๆ จากตาแหน่งสมดุลกับ
กาลงั สองของระยะทส่ี ปรงิ ยืดออกเปน็ อย่างไร

ตอบ งานของแรงท่ใี ชด้ งึ ท่ตี าแหนง่ ตา่ ง ๆ แปรผันตรงกับกาลังสองของระยะทส่ี ปรงิ ยืดออก

คาถามตรวจสอบความเข้าใจ 5.4

1. ถ้ามีแรงมากระทาต่อวัตถุในทิศทางเดียวกับการเคลื่อนท่ีของวัตถุ พลังงานจลน์ของวัตถุจะเปล่ียนแปลง
หรือไม่ อย่างไร ในทางกลับกัน ถ้าแรงนั้นมีทิศทางตรงข้าม พลังงานจลน์ของวัตถุจะเปลี่ยนแปลงหรือไม่
อย่างไร
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

2. แดงและดาหิ้วตะกร้าที่มีขนาดเท่ากันและน้าหนักเท่ากัน ขึ้นไปบนกาแพง ดังรูป แดงปืนขึ้นบันไดที่ตั้งใน
แนวดงิ่ ดาปืนขึ้นตามพืน้ เอยี ง คนใดทาให้พลงั งานในตะกรา้ เพ่มิ ขึน้ มากกว่า
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

3. งานและพลงั งานจลนม์ ีความสัมพนั ธ์อย่างไร จงอธบิ าย
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

4. วัตถุมวล m อยู่สูงจากพ้ืนเป็นระยะทาง h พลังงานศักย์โน้มถ่วงของวัตถุนี้บนผิวโลกและบนผิวดวงจันทร์
เทา่ กนั หรือไม่
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

เฉลยคาถามตรวจสอบความเขา้ ใจ 5.4

1. ถ้ามีแรงมากระทาต่อวัตถุในทิศทางเดียวกับการเคลื่อนท่ีของวัตถุ พลังงานจลน์ของวัตถุจะเปล่ียนแปลง
หรือไม่ อย่างไร ในทางกลับกัน ถ้าแรงน้ันมีทิศทางตรงข้าม พลังงานจลน์ของวัตถุจะเปลี่ยนแปลงหรือไม่
อยา่ งไร

ตอบ เมื่อมีแรงกระทาต่อวัตถุในทิศทางเดียวกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ จะทาให้วัตถุมีความเร็วเพ่ิมขึ้น
ดงั นนั้ พลงั งานจลน์ของวัตถุจะเพ่ิมข้ึน ในทางกลับกัน ถ้าแรงท่ีกระทาต่อวัตถุมีทิศทางตรงข้ามกับการเคลื่อนท่ี
ของวัตถุ จะทาให้วัตถุมคี วามเรว็ ลดลง ดงั นนั้ พลังงานจลนข์ องวตั ถุจะลดลง

2. แดงและดาห้ิวตะกร้าที่มีขนาดเท่ากันและน้าหนักเท่ากัน ขึ้นไปบนกาแพง ดังรูป แดงปืนข้ึนบันไดที่ตั้งใน
แนวดง่ิ ดาปืนขน้ึ ตามพ้นื เอียง คนใดทาใหพ้ ลงั งานในตะกรา้ เพม่ิ ข้นึ มากกวา่

ตอบ เม่ือแดงและดาขึ้นไปอยู่บนกาแพง ท้ังสองคนจะสูง h จากพ้ืนเท่ากัน พลังงานในตะกร้าท้ังสอง
จะเพมิ่ เท่ากนั คือ mgh

3. งานและพลังงานจลนม์ ีความสัมพันธ์อย่างไร จงอธิบาย
ตอบ เมอื่ มแี รงกระทาต่อวัตถุ จะทาให้วัตถุเคลื่อนที่ งานของแรงดังกล่าวทาให้วัตถุมีพลังงานจลน์ ถ้า

เรม่ิ ต้น วัตถุอยูน่ ิง่ งานของแรงทีท่ าใหเ้ คลื่อนท่จี ะเทา่ กบั พลังงานจลนข์ องวัตถุ

4. วัตถุมวล m อยู่สูงจากพ้ืนเป็นระยะทาง h พลังงานศักย์โน้มถ่วงของวัตถุนี้บนผิวโลกและบนผิวดวงจันทร์
เท่ากันหรอื ไม่

ตอบ วัตถุมวล m อยู่สูงจากพ้ืน (ระดับอ้างอิง) เป็นระยะทาง h จะมีพลังงานศักย์โน้มถ่วงเท่ากับ
mgh เม่ือ g คือความเร่งโน้มถ่วง ณ บริเวณนั้น แต่เนื่องจาก g บนผิวโลกมากกว่า g บนผิวดวงจันทร์ ดังนั้นท่ี
ความสงู (จากระดับอ้างองิ ) เท่ากนั พลงั งานศกั ยโ์ นม้ ถ่วงของวัตถุน้ีบนผวิ โลกจะมีคา่ มากกว่าบนผิวดวงจันทร์

แบบฝกึ หดั 5.4

1. รถยนตม์ วล 1000 กโิ ลกรัม ว่งิ ด้วยอตั ราเร็วคงตวั ไดร้ ะยะทาง 0.9 กิโลเมตร ในเวลา 1/2 นาที พลังงานจลน์
ของรถยนต์คนั น้เี ปน็ เทา่ ใด
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

2. อิเล็กตรอนมีมวล 9.1 × 10-31 กิโลกรัม จงหาพลังงานจลน์ของอิเล็กตรอน ซึ่งเคล่ือนที่ด้วยอัตราเร็ว 2.0 ×
106 เมตรตอ่ วินาที จะตอ้ งใช้อเิ ลก็ ตรอนทีม่ ีอตั ราเรว็ ขนาดนีก้ ีต่ ัวจงึ จะมีพลงั งานจลน์เป็น 1 จลู
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

3. วัตถุหนัก 10 นิวตัน อยู่สูงจากพื้น 0.2 เมตร ปลายเชือกข้างหน่ึงผูกกับวัตถุคล้องผ่านรอกล่ืนเมื่อใช้แรง 15
นิวตัน ดึงปลายเชือกอีกข้างจากตาแหน่ง A ถึงตาแหน่ง B ซ่ึงห่างกัน 0.5 เมตร ดังรูป ขณะปลายเชือกถึง
ตาแหน่ง B วัตถมุ พี ลังงานศักย์โนม้ ถว่ งเท่าใด (ใหพ้ ื้นเป็นระดับอ้างองิ )

………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

4. สปริงตัวหนึ่งมีค่าคงตัวสปริง 100 นิวตันต่อเมตร ถูกกดให้สั้นลง 5 เซนติเมตร พลังงานศักย์ในสปริงมีค่า
เท่าใด
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

5. จงหางานทต่ี อ้ งทาในการเข็นวัตถุมวล 25 กโิ ลกรัมขนึ้ ไปตามพืน้ เอยี งลื่นสูง 2.0 เมตร
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

6. วัตถุมวล 1 กิโลกรมั อัตราเร็ว 2 เมตรต่อวินาที ต่อมามีอัตราเร็วเป็น 3 เมตรต่อวินาที งานท่ีทาต่อวัตถุมีค่า
เท่าใด
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

เฉลยแบบฝึกหัด 5.4

1. รถยนต์มวล 1000 กโิ ลกรมั วิ่งด้วยอตั ราเร็วคงตัวไดร้ ะยะทาง 0.9 กโิ ลเมตร ในเวลา 1/2 นาที พลงั งานจลน์

ของรถยนต์คนั นี้เปน็ เท่าใด

วิธที า หาพลังงานจลน์ของรถยนต์ จาก Ek = mv2

v= = = 30 m/s

แทนคา่ m และ v ใน Ek = mv2

จะได้ Ek = (1000)(302)
4.5×105 J
=
ตอบ พลงั งานจลน์ของรถคันนเี้ ท่ากับ 4.5×105 จูล

2. อิเล็กตรอนมีมวล 9.1 × 10-31 กิโลกรัม จงหาพลังงานจลน์ของอิเล็กตรอน ซึ่งเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็ว 2.0 ×
106 เมตรตอ่ วินาที จะตอ้ งใชอ้ ิเล็กตรอนท่มี อี ัตราเรว็ ขนาดนก้ี ่ีตัวจงึ จะมีพลงั งานจลน์เป็น 1 จลู

วธิ ที า จาก Ek = mv2

= (9.1 × 10-31)(2.0 × 106)2

Ek = 1.8× 1018 J = 5.5 × 1017
ถา้ ตอ้ งการใหม้ พี ลังงานเป็น 1 จลู จะต้องใชอ้ เิ ล็กตรอนเท่ากับ

ตอบ พลงั งานจลน์ของอิเลก็ ตรอนเทา่ กับ 1.8× 1018 จูล และตอ้ งใช้อเิ ลก็ ตรอน 5.5 × 1017

3. วัตถุหนัก 10 นิวตัน อยู่สูงจากพื้น 0.2 เมตร ปลายเชือกข้างหนึ่งผูกกับวัตถุคล้องผ่านรอกล่ืนเม่ือใช้แรง 15
นิวตัน ดึงปลายเชือกอีกข้างจากตาแหน่ง A ถึงตาแหน่ง B ซึ่งห่างกัน 0.5 เมตร ดังรูป ขณะปลายเชือกถึง
ตาแหนง่ B วัตถมุ พี ลังงานศักย์โนม้ ถว่ งเทา่ ใด (ใหพ้ ้นื เปน็ ระดบั อา้ งองิ )

วิธที า พลังงานศกั ย์โน้มถ่วงของวตั ถุมคี า่ ขึ้นกับตาแหน่งของวัตถุเม่ือเทยี บกับระดับอ้างอิง ถ้าให้พ้ืนเป็นระดับ
อ้างอิง เม่ือดึงปลายเชือกจากตาแหน่ง A ถึง B ซึ่งห่างกัน 0.5 เมตร วัตถุจะถูกดึงข้ึนจาก ตาแหน่งเดิมเป็น
ระยะ 0.5 เมตร ทาให้วตั ถุอยสู่ งู จากพ้ืนเป็น 0.2+0.5 = 0.7 เมตร

Ep = mg = (10)(0.7) = 7 J_
ตอบ วัตถมุ พี ลังงานศักยโ์ นม้ ถว่ ง 7 จลู

4. สปริงตัวหน่ึงมีค่าคงตัวสปริง 100 นิวตันต่อเมตร ถูกกดให้สั้นลง 5 เซนติเมตร พลังงานศักย์ในสปริงมีค่า

เท่าใด

วธิ ที า พลังงานศักย์ยืดหยุ่นของสปริงมีค่าข้ึนกับผลคูณระหว่างค่าคงตัวสปริงกับระยะยืดหรือหดของสปริง

จากตาแหน่งสมดุล ซ่ึงสปริงตัวน้ีมีค่าคงตัวสปริง 100 นิวตันต่อเมตรและสปริง ถูกกดให้ส้ันลง 5 เซนติเมตร
kx2
ดังนั้น Eps =

= (100)(0.05)2

= (50)(0.0025)

= 0.125 J

ตอบ สปรงิ มพี ลงั งานศกั ยย์ ดื หยุ่น 0.125 จูล

5. จงหางานทีต่ ้องทาในการเข็นวัตถมุ วล 25 กิโลกรัมข้ึนไปตามพื้นเอยี งลนื่ สูง 2.0 เมตร

วธิ ที า จาก W = mg

= (25)(9.8) (5)

= 490 J_

ตอบ งานทต่ี ้องทาเทา่ กบั 490 จูล

6. วัตถุมวล 1 กิโลกรัม อัตราเร็ว 2 เมตรต่อวินาที ต่อมามีอัตราเร็วเป็น 3 เมตรต่อวินาที งานที่ทาต่อวัตถุมีค่า
เท่าใด
วธิ ีทา จากทฤษฎีบทงาน-พลังงานจลน์ งานเนื่องจากแรงลัพธ์ท่ีไม่เป็นศูนย์กระทาต่อวัตถุจะเท่ากับพลังงาน
จลน์ของวัตถุทเี่ ปล่ียนไป

ดงั นนั้ W = EKf EKi
= mv2 mu2

= (1)32 (1)22

= 4.5 2
= 2.5 j _
ตอบ งานท่ีต้องทาเท่ากบั 2.5 จูล

แผนการจดั การเรยี นรู้ท่ี 7 ชน้ั มัธยมศกึ ษาปีที่ 4
รายวิชาฟิสกิ ส์เพ่ิมเติม (ว30202) เวลา 20 ช่วั โมง
กล่มุ สาระการเรยี นรวู้ ิทยาศาสตร์ เวลา 2 ชวั่ โมง
หนว่ ยการเรียนรูท้ ี่ 5 งานและพลงั งาน
เรื่อง การอนุรักษ์พลังงานกล

1. ผลการเรยี นรู้
อธิบายกฎการอนุรักษ์พลังงานกล รวมท้ังวิเคราะห์ และคานวณปริมาณต่าง ๆ ท่ีเกี่ยวข้องกับการ

เคล่ือนทข่ี องวตั ถใุ นสถานการณ์ต่าง ๆ โดยใช้กฎการอนุรักษพ์ ลงั งานกล

2. สาระสาคัญ
งานที่เกิดข้ึนกับวัตถุมีเฉพาะงานเนื่องจากแรงอนุรักษ์เท่านั้น พลังงานกลของวัตถุจะคงตัวซ่ึงเป็นไป

ตามกฎการอนุรักษ์พลังงานกล (law of conservation of mechanical energy) ท้ังน้ี พลังงานศักย์อาจ
เปลยี่ นเป็นพลงั งานจลน์ หรอื พลังงานจลนอ์ าจเปลย่ี นเป็นพลงั งานศกั ยไ์ ด้

กฎการอนุรักษ์พลังงานกลสามารถนามาใช้ในการอธิบาย พยากรณ์ และคานวณปริมาณต่างๆ ที่
เก่ยี วขอ้ งกับการเคลอ่ื นท่ขี องวตั ถุ เชน่ การเคล่อื นทีข่ องวัตถตุ ดิ สปรงิ การเคล่ือนที่ภายใตส้ นามโน้มถว่ งเปน็ ต้น

3. จดุ ประสงค์การเรียนรู้
1. บอกความหมายของกฎการอนรุ กั ษ์พลงั งานกลได้ (K)
2. คานวณหาปริมาณทเ่ี กี่ยวข้องกับกฎการอนุรักษ์พลงั งานกลได้ (P)
3. ทางานรว่ มกบั ผู้อน่ื อยา่ งสรา้ งสรรค์ ยอมรับความคดิ เหน็ ของผูอ้ ่ืนได้ (A)

4. สาระการเรียนรู้
งานที่เกิดขึ้นกับวัตถุมีเฉพาะงานเนื่องจากแรงอนุรักษ์เท่าน้ัน พลังงานกลของวัตถุจะคงตัวซึ่งเป็นไป

ตามกฎการอนุรักษ์พลังงานกล (law of conservation of mechanical energy) ท้ังน้ีพลังงานศักย์อาจ
เปลี่ยนเป็นพลังงานจลน์ หรอื พลังงานจลนอ์ าจเปลย่ี นเปน็ พลงั งานศกั ยไ์ ด้

ผลรวมของพลังงานศักย์กับพลังงานจลน์ ณ ตาแหน่งใด ๆ เรียกว่าพลังงานกล การท่ีพลังงานกลรวม
ของวัตถุไม่มีการสูญหายแต่จะเปล่ียนไปเป็นพลังงานรูปอื่นได้เรียกว่ากฎการอนุรักษ์พลังงานกล กรณีการ
เคลอ่ื นที่แบบฮารม์ อนกิ ของรถทดลองทต่ี ิดปลายสปริง พลังงานกลของระบบ ณ ตาแหน่งใด ๆ = พลังงานศักย์
ยดื หย่นุ ณ ตาแหนง่ ท่มี กี ารกระจดั มากท่สี ุด หรือ ½ mv2 + ½ kx2 = ½ kA2

5. สมรรถนะสาคัญ
1. ความสามารถในการส่อื สาร
2. ความสามารถในการคดิ
3. ความสามารถในการแก้ปัญหา
4. ความสามารถในการใชท้ กั ษะชีวติ
5. ความสามารถในการใชเ้ ทคโนโลยี

6. คุณลักษณะอันพึงประสงค์
1. ซื่อสัตย์
2. มวี ินยั

3. ใฝุเรยี นรู้
4. อยู่อย่างพอเพียง
5. ม่งุ ม่นั ในการทางาน
6. มีจิตสาธารณะ

7. คา่ นิยม / คุณธรรม
1. ใฝหุ าความรู้ หมัน่ ศกึ ษาเล่าเรียน
2. มีสติ รคู้ ดิ รู้ทา
3. มีระเบยี บวินยั
4. มคี วามเข้มแข็งทัง้ รา่ งกายและจิตใจ ไมย่ อมแพต้ ่ออานาจฝาุ ยต่า

8. ทักษะแห่งศตวรรษท่ี 21
1. คดิ อยา่ งเป็นระบบและทางานกบั ผู้อน่ื อย่างสรา้ งสรรค์
2. การเขา้ ถึงสารสนเทศ และนาเทคโนโลยมี าประยุกต์ใชอ้ ยา่ งมีประสิทธิภาพ
3. มีความยดื หยุ่น ปรบั ตวั เพือ่ พร้อมรับการเปล่ียนแปลง

9. ภาระงาน/ชน้ิ งาน
1. คาถามตรวจสอบความเข้าใจ 5.5
2. แบบฝึกหดั 5.5

10. กิจกรรมการเรียนรู้ (รปู แบบวงจรการเรียนรู้ 5E)
ขน้ั ท่ี 1 ขั้นนาเข้าสู่บทเรียน
1.1 ครูให้นักเรียนปล่อยรถของเล่นว่ิงลงตามพื้นเอียง หรือ ปล่อยลูกเหล็กให้เคล่ือนไปตาม

รางท่ีเอียง ทามุมกับแนวระดับ แล้วตั้งคาถามให้นักเรียนอภิปรายร่วมกันว่าท่ีตาแหน่งต่างๆ ต้ังแต่เร่ิมปล่อย
จนถึงจดุ สดุ ทา้ ยพลังงานจลน์ พลังงานศกั ย์ และพลงั งานกลของวัตถุเป็นอย่างไร (แนวคาตอบ : แต่ละตาแหน่ง
มีค่าไมเ่ ทา่ กนั แต่ผลรวมพลงั งานทกุ ตาแหน่งมคี ่าเทา่ กัน)

1.2 ครูอธิบายความหมายของการอนุรักษ์ในวิชาฟิสิกส์และประโยชน์ของการนาหลักการ
อนุรักษ์มาใช้ตามรายละเอียดในหนังสือเรียนรายวิชาฟิสิกส์เพิ่มเติม เล่ม 2 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) โดยมี
การเชื่อมโยงกับกรณรี ถของเล่นวง่ิ ลงพนื้ เอยี งหรือลูกเหล็กวงิ่ ลงตามรางท่ีไดต้ ั้งคาถามไว้ในชว่ งเริม่ ตน้

1.3 แจ้งให้นักเรียนทราบว่าจะได้ศึกษาเกี่ยวกับเกี่ยวกับ การอนุรักษ์พลังงานกล รวมถึงจุด
ประสงค์การเรยี นรู้ และเกณฑก์ ารวัดประเมินผล

ขน้ั ที่ 2 ข้ันสารวจและคน้ พบ
2.1 ครแู บ่งนักเรียนออกเป็นกลุ่ม กลุ่มละ 5 คน และให้นักเรียนร่วมกันอภิปรายร่วมกันว่าถ้า

การทางานด้วยแรงผลักหรือแรงดึง เร่ิมที่จุดเดียวกันและส้ินสุดท่ีจุดเดียวกันแต่มีการใช้เส้นทางที่แตกต่างกัน
งานท่เี กดิ ขน้ึ จะแตกตา่ งกนั หรือไม่ หลังจากน้ันครูสุม่ นักเรียนออกมานาเสนอผลการอภปิ ราย

2.2 ครูให้นักเรียนเข้ากลุ่มเดิมและร่วมกันอภิปรายเกี่ยวกับการทางานของแรงผลัก ตามราย
ละเอยี ดและรูป 5.17 ในหนังสือเรยี น จนได้ขอ้ สรุป และสมุ่ นักเรยี นออกมานาเสนอผลการอภิปราย

2.3 ครูถามนักเรียนว่า งานของแรงโน้มถ่วงและงานของแรงที่ใช้ดึงสปริงที่ได้ศึกษามาแล้วใน
หัวข้อ 5.4 ขนึ้ กบั เส้นทางหรือไม่ ครสู ่มุ ถามนักเรียน 1-2 คน

ขัน้ ท่ี 3 ข้นั อธิบายและลงขอ้ สรปุ

3.1 ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรายเกี่ยวกับการทางานของแรงผลักตามรายละเอียดและรูป
5.17 ในหนังสอื เรียน จนไดข้ อ้ สรปุ วา่ แมว้ ่าจุดเร่มิ ต้นกบั จดุ สดุ ทา้ ยของการเคลื่อนที่ของวัตถุจะเป็นจุดเดียวกัน
งานเนือ่ งจากแรงผลักท่มี ขี นาดคงตัวตามเส้นทางท่ตี ่างกันมีคา่ ไมเ่ ท่ากัน

3.2 ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรายงานของแรงโน้มถ่วงและงานของแรงท่ีใช้ดึงสปริงที่ได้
ศึกษามาแล้วในหัวข้อ 5.4 ข้ึนกับเส้นทางหรือไม่ สรุปได้ว่า งานเนื่องจากแรงโน้มถ่วง และงานของแรงที่ใช้ดึง
สปริงตา่ งมคี ่าไมข่ ้นึ กบั เส้นทาง แต่จะขึ้นเฉพาะกบั ตาแหน่งเริม่ ตน้ กับตาแหน่งสดุ ท้ายของการเคล่ือนท่เี ทา่ นน้ั

ข้ันท่ี 4 ขน้ั ขยายความรู้
4.1 ครูทบทวนเร่ืองแรงอนุรักษ์ แล้วตั้งคาถามให้นักเรียนอภิปรายร่วมกันว่าแรงอนุรักษ์

เก่ียวข้องกับการอนุรักษ์ปริมาณใด ครูทบทวนทฤษฎีบทงาน-พลังงานจลน์ ท่ีนักเรียนได้ศึกษามาแล้วในหัวข้อ
5.4 จากนั้นรว่ มกันอภปิ รายกบั นกั เรยี นตามรายละเอียดในหวั ขอ้ 5.5.2 กฎการอนุรักษ์พลังงานกลจนได้สมการ
(5.16) และได้ขอ้ สรุปวา่ ถา้ งานทเี่ กดิ ขึ้นกบั วตั ถุมีเฉพาะงานเนอื่ งจากแรงอนุรักษ์เท่านั้น พลังงานกลของวัตถุจะ
มีค่าคงตัว ซึ่งเป็นไปตามกฎการอนุรักษ์พลังงานกลต่อจากนั้นครูอธิบายตัวอย่าง 5.14 ก่อนจะให้นักเรียน
ร่วมกันอภิปรายเกี่ยวกับการเปล่ียนพลังงานกลของการกระโดดค้าถ่อ ดังรูป 5.18 และการเปล่ียนพลังงานกล
ของรถและสปริง ดังรูป 5.19 ตามรายละเอียดในหนังสือเรียนรายวิชาฟิสิกส์เพ่ิมเติม เล่ม 2 (ฉบับปรับปรุง
พ.ศ. 2560)

4.2 ครูอธิบายตัวอย่าง 5.15 – 5.17 เพ่ือสร้างความเข้าใจให้นักเรียนเกี่ยวกับการนากฎการ
อนรุ ักษ์พลังงานกลไปใช้คานวณปริมาณต่าง ๆ ท่ีเกี่ยวกับการเคลื่อนท่ีของวัตถุ ต่อมาครูให้ความรู้เก่ียวกับการ
พิจารณาสถานการณ์จริง ท่ีมักจะพบว่าพลังงานกลมีค่าไม่คงตัว เน่ืองจากวัตถุมีการเคล่ือนท่ีภายใต้แรงเสียด
ทานซงึ่ เปน็ แรงไมอ่ นรุ กั ษ์ แต่ทัง้ นี้เม่อื พจิ ารณางานท่เี กิดจากแรงเสียดทานและพลังงานชนิดอื่น ๆ พลังงานรวม
ท้งั หมดจะมีคา่ คงตัว ซึง่ เปน็ ไปตามกฎการอนุรักษ์พลงั งาน

ขั้นที่ 5 ขนั้ ประเมนิ ผล
5.1 สังเกตการตอบคาถามในชนั้ เรยี น และพฤติกรรมขณะทาการเรยี นการสอน
5.2 สังเกตจากการตอบคาถามตรวจสอบความเข้าใจและทาแบบฝึกหัด 5.5 ในหนังสือเรียน

รายวชิ าฟิสิกสเ์ พมิ่ เติม เลม่ 2 (ฉบับปรบั ปรุง พ.ศ. 2560)

11. นวัตกรรมการศกึ ษา
11.1 สือ่ และอปุ กรณ์การเรยี นรู้
- หนังสือเรียนรายวชิ าฟิสิกส์เพม่ิ เตมิ เล่ม 2 (ฉบบั ปรับปรงุ พ.ศ. 2560)
- สอ่ื มลั ตมิ ีเดีย จากอนิ เตอรเ์ น็ต
- รถของเล่น กับ พน้ื เอียง
11.2 แหลง่ เรียนรู้
- ห้องสมุดโรงเรยี น
- อนิ เทอรเ์ นต็
- เวบ็ ไซต์ : https://sites.google.com/a/bpn.ac.th/physics/hna-erek

12. การวดั และประเมนิ ผล

จดุ ประสงคก์ ารเรียนรู้ วธิ กี ารวดั เครื่องมือ เกณฑก์ ารประเมนิ

ด้านความรู้ (K)

1. บอกความหมายของกฎการ วดั จากการตอบคาถาม - คาถามตรวจสอบความ ตอบคาถามถูกต้อง

อนรุ ักษพ์ ลงั งานกลได้ - คาถามตรว จสอบ เขา้ ใจ 5.5 ร้อยละ 70 ขนึ้ ไป

ความเข้าใจ 5.5 - แบบฝึกหัด 5.5

- แบบฝึกหดั 5.5

ดา้ นกระบวนการ (P)

2. คานวณหาปริมาณที่เกี่ยว วัดจากการตอบคาถาม - คาถามตรวจสอบความ ตอบคาถามถูกต้อง

ข้องกับกฎการอนุรักษ์พลังงาน - คาถามตรว จสอบ เข้าใจ 5.5 รอ้ ยละ 70 ขึน้ ไป

กลได้ ความเข้าใจ 5.5 - แบบฝกึ หัด 5.5

- แบบฝกึ หัด 5.5

ดา้ นคณุ ลกั ษณะ (A)

3. ทางานร่วมกับผู้อ่ืนอย่าง การสังเกตพฤติกรรม แบบสังเกตพฤติกรรม ได้คะแนนในระดับ 2

สร้างสรรค์ ยอมรับความคิด การเรียนร้รู ายบคุ คล ขึ้นไป

เห็นของผู้อนื่ ได้

เกณฑ์การให้คะแนน 80 - 100 % ให้ ดีมาก
ระดบั คะแนน 70 - 79 % ให้ ดี
ระดับคะแนน 60 - 69 % ให้ ปานกลาง
ระดบั คะแนน 50 - 59 % ให้ พอใช้
ระดับคะแนน 0 – 49 % ให้ ปรับปรุง
ระดับคะแนน

13. การบูรณาการหลกั ปรชั ญาเศรษฐกิจพอเพยี ง

1. ผสู้ อนใช้หลกั ปรัชญาเศรษฐกจิ พอเพียงในการจดั กจิ กรรมการเรียนรู้

หลกั พอเพียง พอประมาณ มีเหตุผลท่ดี ี มีภูมคิ ้มุ กนั ในตัวที่ดี
ประเด็น

กจิ กรรมการเรียนรู้ - มีการวางแผนการจัดกิจ - จัดการเรียนรู้ตรงตามผล - มีการวางแผนการจัดกิจ

กรรมด้านต่างๆชัดเจน มี การเรยี นรู้ กรรมอยา่ งชดั เจนเปน็ ลาดับ

ลาดับข้ันตอน มีการกา

หนดเน้ือหาสาระ จัดกิจ

ก ร ร ม ผ่ า น ก ร ะ บ ว น ก า ร

กลมุ่

เวลา - กาหนดเนื้อหาสาระ - เพื่อให้กิจกรรมการเรียน - มีการเผอ่ื เวลาในการทากิจ

เหมาะสมกับเวลา กิจ การสอนบรรลุผลการเรียนรู้ กรรมแต่ละข้ันเพ่ือให้นัก

กรรมการเรียนรู้ใช้กระ ได้ตามเวลาท่ีกาหนด เรียนที่มีความสามารถต่าง

บวนการกลุ่มนักเรียนทา กันสามารถทางานให้เสร็จ

งานได้ทันตามเวลาท่ีกา ทนั เวลา

หนด

สอ่ื - จัดเตรียมและใช้สื่อใน - ใช้เคร่ืองมือเพ่ือให้นักเรียน - มีลาดับขั้นตอนในการใช้

การจัดกิจกรรมการเรียน ได้ร่วมอภิปรายในแบบฝึก สอ่ื ต่างๆอยา่ งคุ้มคา่

การสอนเหมาะสมกับ กิจกรรม

จานวนกลมุ่

แหลง่ เรียนรู้ - กาหนดเน้ือหาสาระและ - เพื่อให้การจัดการเรียนรู้ - มีการสืบค้นทางอินเทอร์

กิจกรรมการเรียนรู้เหมาะ สอดคล้องกับวิถีชีวิตทาให้ เน็ต การค้นคว้าในห้องสมุด

สมกับแหล่งเรยี นรู้ สามารถนาความรู้มาใช้ใน ก่อนจะออกแบบกิจกรรม

ชวี ิตประจาวันได้ การเรยี นรตู้ ่างๆ

ความรู้ท่ใี ช้ในการจดั - สบื ค้นเทคนคิ วธิ ีการสอน,รูปแบบการจัดกิจกรรมการเรียนรู้
กจิ กรรมการเรียนรู้
- ศึกษาเนื้อหาดา้ นต่างๆให้ชัดเจน
คณุ ธรรม
- ศึกษาค้นควา้ และบูรณาการหลักปรชั ญาเศรษฐกจิ พอเพยี งกับการจัดการเรียนรู้

- มคี วามรบั ผดิ ชอบในการปฏิบตั หิ น้าทีก่ ารสอน ตรงต่อเวลา เตรียมการสอนล่วงหน้า

- มคี วามเมตตา ให้ความเสมอภาค และยุตธิ รรมกับนกั เรยี นทุกคน

- มคี วามเสยี สละ อดทน และใฝรุ ู้

2. ผ้เู รยี นมีคุณลักษณะ “อยู่อย่างพอเพยี ง”

พอประมาณ มเี หตผุ ลที่ดี มภี มู คิ ุ้มกนั ทดี่ ี

- แต่ละกลุ่มแบ่งหน้าที่ในกลุ่ม - มีความรู้ความเข้าใจเก่ียวกับเน้ือ - ฝึกการมีส่วนร่วมในการทางาน

เหมาะ สมกับความสามารถและ หาในเร่ืองท่ีศึกษา สามารถวิเคราะห์ สรา้ งความสามัคคใี นการทางาน

พอเพียงกับจานวนสมาชกิ ขอ้ มูลตา่ งๆไดอ้ ยา่ งถกู ตอ้ ง

- วางแผนการทางานอยา่ งรอบคอบ - รู้จักทางานร่วมกับผู้อื่นโดยใช้กระ

โดยกาหนดเวลาในการทากิจกรรม บวนการกลุม่

อยา่ งเหมาะสม

ความรู้ (วิธกี าร) - สบื คน้ ขอ้ มูล เพื่อเสริมสร้างความรู้ ความเข้าใจ
คุณธรรมท่เี กดิ กบั นกั เรยี น - ศกึ ษา ค้นคว้าวิธกี ารทาแบบฝกึ หดั กิจกรรม และใบงาน
- วิเคราะห์ข้อมลู โดยใช้ทักษะกระบวนการคดิ

- มีความรับผิดชอบในหน้าที่ ท่ีได้รับมอบหมาย ทางานด้วยความเรียบร้อย
ถูกต้อง และเสร็จทนั เวลา
- มีความสามัคคีในหมู่คณะ มีวินับเป็นผู้นาและผู้ตามที่ดีขณะปฏิบัติงานร่วม
กนั
- รว่ มกจิ กรรมการเรียนรดู้ ้วยความกระตือรือร้น สนใจ ตงั้ ใจ และใฝเุ รียนรู้

3. ผลลพั ธ์ KPA 4 มิติ ท่ีเก่ียวขอ้ งกบั การอยอู่ ยา่ งพอเพียง

ผลลพั ธ์ สมดลุ พร้อมต่อการเปลี่ยนแปลงในดา้ นตา่ งๆ

ดา้ นวัตถุ ดา้ นสังคม ด้านสิง่ แวดลอ้ ม ดา้ นวฒั นธรรม

ด้านความรู้ - มีความรู้ความเข้า - มีความรู้เกี่ยวกับการ - มีความรู้ความเข้า -

ใจเกี่ยวกับการอนุ ทางานเป็นกลุ่มและ ใ จ ธ ร ร ม ช า ติ ข อ ง

รักษพ์ ลงั งานกล การวางแผนร่วมกับผู้ ฟสิ ิกส์

อน่ื

ด้านทักษะ - มีความสามารถใน - สามารถทางานร่วม - -

การอภปิ ราย ทาแบบ กับผู้อ่ืนในรูปแบบกลุ่ม

ฝึก/ใบงาน และมีทัก ษะในกา ร

สร้างปฏิสัมพันธ์กับผู้

อืน่

บนั ทึกผลหลังการสอน
ผลการเรียนรู้

………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

ปญั หาและอปุ สรรค
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

ขอ้ เสนอแนะแนวทางแกไ้ ข
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

ลงชือ่ ......................................................ผ้สู อน
(นางสาวกนกวรรณ บุญเกตุ)

ความคดิ เหน็ ของผู้อานวยการโรงเรียนศรีสโมสรวทิ ยา
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

ลงชอื่ …………………………………………
(นายเมธี วัฒนสงิ ห์)

ผูอ้ านวยการโรงเรยี นศรีสโมสรวิทยา

คาถามตรวจสอบความเข้าใจ 5.5

1. จงอธบิ ายความหมายของแรงอนรุ กั ษ์
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

2. ใบไม้ท่หี ลุดจากตน้ หลน่ สพู่ นื้ แรงทก่ี ระทาต่อใบไม้เปน็ แรงอนุรกั ษห์ รือไม่
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

3. การตกแบบเสรีของวัตถุ พลังงานกลของวัตถุจะคงตัวตลอดการเคลื่อนท่ี เก่ียวข้องกับแรงอนุรักษ์หรือไม่
อยา่ งไร
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

4. กฎการอนุรกั ษ์พลังงานกลและกฎการอนรุ กั ษ์พลังงาน เป็นกฎเดยี วกันหรือไม่ จงอธบิ าย
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

เฉลยคาถามตรวจสอบความเขา้ ใจ 5.5

1. จงอธิบายความหมายของแรงอนุรกั ษ์
ตอบ แรงอนุรักษ์เป็นแรงซ่ึงทาให้เกิดงานโดยไม่ขึ้นกับเส้นทางการเคลื่อนท่ี และงานของแรงอนุรักษ์

ไม่ทาให้พลังงานกลของวัตถเุ ปลีย่ นไป

2. ใบไมท้ ห่ี ลดุ จากตน้ หล่นสพู่ ื้น แรงท่ีกระทาตอ่ ใบไม้เป็นแรงอนรุ ักษ์หรอื ไม่
ตอบ แรงที่กระทาต่อใบไม้ ได้แก่ แรงท่ีโลกดึงดูดใบไม้และแรงต้านของอากาศ แรงท่ีโลกดึงดูดใบไม้

คอื แรงโนม้ ถ่วงเปน็ แรงอนุรกั ษ์ สว่ นแรงต้านของอากาศเป็นแรงไม่อนรุ ักษ์

3. การตกแบบเสรีของวัตถุ พลังงานกลของวัตถุจะคงตัวตลอดการเคล่ือนท่ี เก่ียวข้องกับแรงอนุรักษ์หรือไม่
อย่างไร

ตอบ เก่ียวข้องกับแรงอนุรักษ์ เพราะการตกแบบเสรีของวัตถุเป็นการเคลื่อนท่ีภายใต้แรงโน้มถ่วงซึ่ง
เปน็ แรงอนุรกั ษ์เพยี งแรงเดยี ว พลงั งานกลจงึ คงตวั

4. กฎการอนุรักษ์พลงั งานกลและกฎการอนุรกั ษ์พลงั งาน เป็นกฎเดยี วกันหรือไม่ จงอธบิ าย
ตอบ กฎทั้งสองไม่ใช่กฎเดียวกัน กฎการอนุรักษ์พลังงานกล พิจารณาเฉพาะผลรวมพลังงานศักย์กับ

พลังงานจลน์ในวัตถุมีค่าคงตัว กฎการอนุรักษ์พลังงาน เป็นการพิจารณาผลรวมพลังงานทั้งหมดทุกชนิดทั้งท่ี
เปลย่ี นแปลงเป็นพลังงานอื่น และอาจถ่ายโอนไปทอี่ นื่ มีค่าคงตัว

แบบฝกึ หัด 5.5

1. จงแสดงว่าขณะใช้แปรงลบกระดานไปทางขวาแล้วกลับมาที่ตาแหน่งเดิม แรงเสียดทานท่ีเกิดขึ้นเป็นแรงไม่
อนุรกั ษ์
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

2. ผลไม้มวล 0.1 กโิ ลกรมั ตกจากท่ีสูง 5 เมตร เมอ่ื ตกไดค้ รึ่งทาง ผลไม้มพี ลงั งานจลนเ์ ท่าใด
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

3. ลูกตุ้มมวล 0.2 กิโลกรัม ผูกกับเส้นเชือกยาว 2.0 เมตร ปลายอีกข้างแขวนไว้กับเพดานถ้าออกแรงดึงลูกตุ้ม
ให้สงู ขึน้ 0.6 เมตร แล้วปล่อยใหล้ ูกตุ้มแกว่ง จงหา

ก. พลงั งานศกั ยโ์ นม้ ถ่วงของลกู ต้มุ ทีส่ งู ขึ้นจากจดุ ตา่ สดุ
ข. พลังงานจลนข์ องลูกตุ้มเม่อื ผา่ นจุดต่าสดุ
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

4. นาเส้นเชือกยาว 2 เมตรผูกลูกตุ้มมวล 4.0 กิโลกรัมที่ปลายข้างหนึ่ง ถ้าจับปลายเชือกอีกข้างหน่ึงแกว่งให้
วัตถุเคลื่อนที่เป็นวงกลมในระนาบด่ิง ถ้าที่จุดสูงสุด ลูกตุ้มมีอัตราเร็ว 10 เมตรต่อวินาที จงหาอัตราเร็วของ
ลูกต้มุ ที่จดุ ต่าสดุ
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

เฉลยแบบฝึกหดั 5.5

1. จงแสดงว่าขณะใช้แปรงลบกระดานไปทางขวาแล้วกลับมาที่ตาแหน่งเดิม แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นเป็นแรงไม่
อนรุ กั ษ์
วธิ ที า กาหนดให้เส้นทางที่ 1 ใช้แปรงลบกระดานลบไปทางขวา จาก O ไป A ต่อมาเคล่ือนที่กลับมาท่ี
ตาแหน่งเดมิ โดยผา่ นจดุ B ดังรปู ก. สว่ นเส้นทางท่ี 2 ใช้แปรงลบกระดานไปทางขวา จาก O ไป A เชน่ เดียวกัน
แต่ในการเคล่ือนท่ีกลบั มาตาแหน่งเดิม ให้ผ่านจดุ C และ D ดงั รปู ข.

งานของแรงเสยี ดทานตามเส้นทางที่ 1 มีค่าเทา่ กบั
Wpath1 = WO→A + WA→B + WB→O

งานของแรงเสียดทานตามเส้นทางท่ี 2 มีค่าเท่ากับ
Wpath2 = WO→A + WA→C + WD→O

ตอบ จะเห็นว่า งานเน่ืองจากแรงเสียดทานตามเส้นทางทั้งสอง มีค่าไม่เท่ากัน แรงเสียดทานจึงไม่เป็นแรง
อนุรกั ษ์

2. ผลไมม้ วล 0.1 กโิ ลกรมั ตกจากทสี่ ูง 5 เมตร เมอื่ ตกไดค้ รงึ่ ทาง ผลไม้มีพลงั งานจลนเ์ ทา่ ใด
วิธที า จาก v2 = u2 + 2a x

= 0 + 2(9.8)(2.5)
= 49
พลังงานจลนข์ องผลไมเ้ มอ่ื ตกได้ครง่ึ ทาง Ek = mv2

= (0.1)492
= 2.45 J
ตอบ พลงั งานจลนข์ องผลไมเ้ ม่ือตกได้ครง่ึ ทางเทา่ กบั 2.45 จูล

3. ลูกตุ้มมวล 0.2 กิโลกรัม ผูกกับเส้นเชือกยาว 2.0 เมตร ปลายอีกข้างแขวนไว้กับเพดานถ้าออกแรงดึงลูกตุ้ม
ใหส้ งู ข้นึ 0.6 เมตร แลว้ ปลอ่ ยให้ลกู ตุ้มแกว่ง จงหา

ก. พลงั งานศักย์โน้มถว่ งของลูกต้มุ ทสี่ ูงข้ึนจากจดุ ต่าสุด
ข. พลังงานจลนข์ องลูกตุ้มเมือ่ ผา่ นจดุ ตา่ สุด
วิธที า ก. หาพลงั งานศักย์โน้มถ่วงของลูกตุ้มที่สงู ขน้ึ จากจดุ ตา่ สุด ลูกต้มุ อยสู่ งู จากจุดต่าสุด 0.6 m
ดังนนั้ พลังงานศกั ยโ์ น้มถ่วง EP = mgh = (0.2)(9.8)(0.6) = 1.2 J

ตอบ พลงั งานศกั ยโ์ นม้ ถว่ งของลกู ตมุ้ ทส่ี งู ขึ้นจากจดุ ต่าสดุ เท่ากับ 1.2 จลู

ข. หาพลงั งานจลนข์ องลกู ตุ้มเม่ือผ่านจดุ ตา่ สดุ จากกฎการอนุรักษ์พลังงาน
พลังงานจลน์ของลูกตมุ้ ทจ่ี ุดต่าสุด = พลงั งานศกั ยโ์ น้มถว่ งของลูกตุ้มที่อยู่สูง 0.6 m
= 1.2 J

ตอบ พลังงานจลนข์ องลกู ตุ้มเมื่อผา่ นจุดต่าสุดเท่ากบั 1.2 จูล

4. นาเส้นเชือกยาว 2 เมตรผูกลูกตุ้มมวล 4.0 กิโลกรัมที่ปลายข้างหน่ึง ถ้าจับปลายเชือกอีกข้างหนึ่งแกว่งให้
วัตถุเคลื่อนท่ีเป็นวงกลมในระนาบด่ิง ถ้าที่จุดสูงสุด ลูกตุ้มมีอัตราเร็ว 10 เมตรต่อวินาที จงหาอัตราเร็วของ
ลูกตุ้มที่จุดตา่ สุด
วิธที า

พลงั งานกลรวมที่ A = พลงั งานกลท่ี B

(Ek + Ep) = (Ek + Ep)B

+0 = + mg(2r)

= 102 + (2)(9.8)(2)(2)
= 178.4 m2/s2

vA = 13.36 m/s
ตอบ อัตราเรว็ ของลกู ตุม้ ท่จี ดุ ตา่ สุดเท่ากับ 13.4 เมตรต่อวนิ าที

แผนการจดั การเรียนรทู้ ี่ 8 ชัน้ มัธยมศกึ ษาปที ี่ 4
รายวิชาฟิสกิ สเ์ พ่มิ เติม (ว30202) เวลา 20 ชวั่ โมง
กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ิทยาศาสตร์ เวลา 2 ช่ัวโมง
หนว่ ยการเรียนรู้ที่ 5 งานและพลังงาน
เร่ือง เครื่องกล

1. ผลการเรียนรู้
อธบิ ายการทางาน ประสทิ ธภิ าพและการได้เปรยี บเชิงกลของเครื่องกลอย่างงา่ ยบางชนดิ โดยใช้ความรู้

เรื่องงานและสมดลุ กล รวมทัง้ คานวณประสทิ ธภิ าพและการได้เปรียบเชงิ กล

2. สาระสาคัญ
เคร่อื งกลอย่างง่าย ได้แก่ คาน รอก พ้ืนเอียง ล่ิม สกรู และล้อกับเพลา การทางานของเคร่ืองกลอย่าง

ง่ายใช้หลกั การของงานการประดษิ ฐ์เครอ่ื งกลแตล่ ะประเภทนั้นมักคานงึ ถงึ ความสะดวกสบายของผ้ใู ช้งาน

3. จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้
1. อธิบายประสทิ ธภิ าพของเครื่องกลและหลกั การทางานของเครื่องกลแบบตา่ ง ๆ ได้ (K)
2. คานวณหาปริมาณตา่ ง ๆ ทเ่ี กี่ยวข้องกับการได้เปรยี บเชิงกลจากเคร่อื งกลอยา่ งง่ายได้ (P)
3. ทางานร่วมกบั ผูอ้ ่ืนอยา่ งสร้างสรรค์ ยอมรับความคิดเหน็ ของผูอ้ ืน่ ได้ (A)

4. สาระการเรียนรู้
การทางานของเคร่อื งกลอย่างงา่ ย ได้แก่ คาน รอก พื้นเอียง ลิ่ม สกรู และล้อกับเพลา ใช้หลักของงาน

และสมดลุ กลประกอบการพิจารณาประสิทธิภาพและการได้เปรียบเชิงกลของเครื่องกลอย่างง่ายประสิทธิภาพ

คานวณ ไดจ้ ากสมการ Efficiency = × 100% การได้เปรียบเชงิ กล

คานวณได้จากสมการ M. A. = =

คาน
- คานประเภทที่ 1 เป็นคานท่ีจุดหมุนอยู่ระหว่างแรงท่ีให้แก่เครื่องกล และแรงท่ีได้จาก

เครอ่ื งกล
- คานประเภทท่ี 2 เปน็ คานที่แรงตา้ นอยูร่ ะหวา่ งจดุ หมุนและแรงพยายาม
- คานประเภทที่ 3 เปน็ คานท่แี รงกระทาอยู่ระหว่างจุดหมนุ และแรงต้าน

การไดเ้ ปรยี บเชิงกล
- การไดเ้ ปรียบเชงิ กลอดุ มคติ
- การไดเ้ ปรยี บเชิงกลจริง

5. สมรรถนะสาคัญ
1. ความสามารถในการส่ือสาร
2. ความสามารถในการคิด
3. ความสามารถในการแก้ปญั หา
4. ความสามารถในการใชท้ กั ษะชวี ิต
5. ความสามารถในการใชเ้ ทคโนโลยี

6. คณุ ลักษณะอันพึงประสงค์
1. ซือ่ สัตย์
2. มวี ินยั
3. ใฝุเรยี นรู้
4. อย่อู ย่างพอเพยี ง
5. มุ่งมนั่ ในการทางาน
6. มีจติ สาธารณะ

7. ค่านยิ ม / คุณธรรม
1. ใฝุหาความรู้ หมั่นศกึ ษาเลา่ เรียน
2. มีสติ รู้คิด รทู้ า
3. มรี ะเบียบวินัย
4. มคี วามเข้มแข็งทง้ั รา่ งกายและจติ ใจ ไมย่ อมแพ้ตอ่ อานาจฝาุ ยตา่

8. ทักษะแหง่ ศตวรรษที่ 21
1. คดิ อยา่ งเปน็ ระบบและทางานกบั ผู้อื่นอยา่ งสร้างสรรค์
2. การเขา้ ถึงสารสนเทศ และนาเทคโนโลยีมาประยกุ ต์ใช้อยา่ งมีประสิทธภิ าพ
3. มีความยืดหยุน่ ปรับตวั เพ่อื พร้อมรบั การเปลี่ยนแปลง

9. ภาระงาน/ชิน้ งาน
1. คาถามตรวจสอบความเข้าใจ 5.6
2. แบบฝกึ หดั 5.6

10. กิจกรรมการเรียนรู้ (รปู แบบวงจรการเรียนรู้ 5E)
ขั้นที่ 1 ขัน้ นาเข้าสู่บทเรียน
1.1 ครนู าภาพของอุปกรณ์เครื่องใช้ท่ัวไป ดังน้ี กรรไกร ท่ีเย็บกระดาษ ที่เปิดกระป๋องล้อและ

เพลารถของเล่นมาแสดงให้นักเรียนชมหน้าช้ัน แล้วร่วมอภิปรายเก่ียวกับหลักการทางานของอุปกรณ์เหล่าน้ัน
โดยครูถามนักเรียนเก่ียวกับการผ่อนแรง ความสะดวกในการทางานของอุปกรณ์ต่าง ๆ เป็นอย่างไร (คาตอบ
เปน็ แบบปลายเปิด)

1.2 ครูอธิบายว่าอุปกรณ์หรือเคร่ืองใช้ที่ช่วยให้การทางานสะดวกข้ึนหรือช่วยผ่อนแรง
เรียกว่า เครื่องกล โดยเคร่ืองกลพ้ืนฐานท่ีจัดเป็นเคร่ืองกลอย่างง่าย (simple machine) มี 6 ชนิด ได้แก่ รอก
คาน ล้อกบั เพลา ล่ิม พืน้ เอียง และสกรู

1.3 แจ้งให้นักเรียนทราบว่าจะได้ศึกษาเก่ียวกับเกี่ยวกับ เครื่องกล รวมถึงจุดประสงค์การ
เรยี นรู้ และเกณฑ์การวดั ประเมนิ ผล

ขั้นที่ 2 ขั้นสารวจและคน้ พบ
2.1 ครูให้นักเรียนร่วมกันอภิปรายถึงที่มาของ สมการ 5.17 และ 5.18 ในหนังสือเรียน

รายวชิ าฟิสิกส์เพ่มิ เตมิ เลม่ 2 (ฉบบั ปรับปรงุ พ.ศ. 2560) และส่มุ นกั เรยี นออกมานาเสนอผลการอภปิ ราย
2.2 ครูให้นักเรียนทบทวนเก่ียวกับเคร่ืองกลอย่างง่าย จากนั้นตั้งคาถามให้นักเรียนอภิปราย

ร่วมกันว่าเครื่องกลอย่างง่ายช่วยให้นักเรียนทางานน้อยลงหรือไม่ และสุ่มนักเรียนออกมานาเสนอผลการ
อภิปราย

2.3 ครูใหน้ ักเรยี นจาแนกอุปกรณต์ ามภาพโดยใช้เกณฑข์ องความรูเ้ ครือ่ งกลในการจาแนกและ
ส่มุ นักเรยี นออกมานาเสนอ

ขนั้ ท่ี 3 ขัน้ อธบิ ายและลงขอ้ สรุป
3.1 ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรายเกี่ยวกับประสิทธิภาพของเครื่องกล ตามรายละเอียดใน

หนงั สือเรยี น จนสรุปได้สมการ 5.17 และ 5.18 และขอ้ สรปุ ดงั นี้
1. การบอกความสามารถในการทางานของเครื่องกลมักจะบอกด้วยประสิทธิภาพของ

เครือ่ งกล
2. เครื่องกลท่ีนามาใช้ประโยชน์ ทาหน้าท่ีถ่ายโอนพลังงานจากที่หนึ่งไปอีกที่หน่ึงหรือ

เปล่ยี น พลังงานหน่งึ เปน็ อีกพลงั งานหนึง่
3. ความสามารถในการถ่ายโอนพลังงานหรือเปล่ียนพลังงานของอุปกรณ์บอกเป็น

ประสทิ ธิภาพของเครื่องกลหรอื อปุ กรณ์
4. ถ้าไม่มีการสูญเสียพลังงาน ประสิทธิภาพของเคร่ืองกลเท่ากับ 1 หรือคิดเป็น 100

เปอรเ์ ซน็ ต์ เรยี กวา่ ประสิทธภิ าพในทางอุดมคติ
5. ในทางปฏิบัติส่วนมากเครื่องกลหรืออุปกรณ์ต่าง ๆ จะมีการสูญเสียพลังงานไป

ภายนอกระบบ โดยไม่คืนกลับประสิทธิภาพของเคร่ืองกล จึงมีค่าน้อยกว่า 1 หรือน้อยกว่า 100 เปอร์เซ็นต์ซึ่ง
คือ ประสทิ ธภิ าพของเคร่ืองกลในทางปฏิบตั ิ

3.2 ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรายเก่ียวกับการใช้หลักการของงานและกฎการอนุรักษ์พลัง
งานมาอธิบายการทางานของเครอ่ื งกลอย่างง่าย ตามรายละเอยี ดในหนังสอื เรียน จนสรปุ ได้ว่า

1. เคร่ืองกลไม่ช่วยให้งานท่ีให้กับเครื่องกลน้อยลงซ่ึงในทางปฏิบัติเคร่ืองกลอาจมีการ
สญู เสยี งานไปสว่ นหนึ่ง

2. ในกรณีที่แรงเสียดทานมีค่าน้อยมาก หรือ เครื่องกลมีประสิทธิภาพ 100 เปอร์เซ็นต์
การผ่อนแรงของเคร่อื งยนต์พิจารณาไดจ้ ากการได้เปรียบเชิงกลเขียนแทนได้ด้วยสมการ (5.19) และ (5.20) ใน
หนงั สือเรียน

3. ถา้ M.A.>1 แสดงวา่ เครื่องกลน้ันช่วยผ่อนแรง แต่ถ้า M.A. > 1 แสดงว่าเครื่องกลน้ัน
ไมช่ ่วยผอ่ นแรง

3.3 ครแู ละนกั เรียนอภปิ รายรว่ มกนั ในการจาแนกภาพอุปกรณเ์ คร่ืองกลอยา่ งงา่ ย ไดด้ ังนี้
1. อปุ กรณ์ในกลมุ่ คาน ได้แก่ ชะแลง คอ้ นงดั ตะปู คมี กรรไกร รถเขน็ กอ่ สรา้ ง
2. อปุ กรณ์ในกล่มุ รอก ได้แก่ เครน รอกยกของ
3. อุปกรณ์ในกลุ่มล้อกับเพลา ได้แก่ บันไดจักรยาน กว้าน พวงมาลัยรถ รถเข็นในห้าง

สรรพสนิ คา้
ข้ันที่ 4 ข้นั ขยายความรู้
4.1 ครูและนักเรียนรว่ มกนั อภิปรายเคร่อื งกลอยา่ งงา่ ยและประสิทธภิ าพการทางานของเคร่ือง

กล ดังน้ี

การทางานของเคร่ืองกลอย่างง่าย ได้แก่ คาน รอก พื้นเอียง ล่ิม สกรู และล้อกับเพลา
ใช้หลักของงานและสมดุลกลประกอบการพิจารณาประสิทธิภาพและการได้เปรียบเชิงกลของเคร่ืองกลอย่าง

ง่าย ประสทิ ธิภาพคานวณ ไดจ้ ากสมการ Efficiency = × 100%

การไดเ้ ปรียบเชิงกลคานวณได้จากสมการ M. A. = =

4.2 ครูให้ความร้เู กีย่ วกบั การไดเ้ ปรยี บเชิงกลของเคร่ืองกลอย่างงา่ ยดงั น้ี
กรณีคาน เป็นเคร่ืองผ่อนแรงที่เราใช้กันมากที่สุด เช่น ชะแลงงัดฝากล่อง ค้อนงัดตะปู

คีมตัดลวด กรรไกรตัดผ้า ช้ินส่วนต่าง ๆ ของรถและเคร่ืองกล มีดควั่นอ้อย ที่เจาะรูเข็มขัด เป็นต้น หลักการ
ทางานของคานจะพจิ ารณาขณะคานอยู่ในสมดุล

น่ันคือ ∑ และ ∑

คิดโมเมนตร์ อบจดุ หมุน

ให้โมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกามเี ครอื่ งหมายบวก โมเมนตต์ ามเข็มนาฬิกามเี คร่อื งหมายลบ

F1r1 F2r2 = 0
F1r1 = F2r2

=

อัตราส่วน , เรียกว่า การได้เปรียบเชิงกล เมื่อ F1 เป็นแรงท่ีได้จากเคร่ืองกล และ F2

เป็นแรงกระทา น่ันคือ การได้เปรียบเชิงกลเป็นปริมาณที่บอกให้ทราบว่าแรงท่ีได้จากเคร่ืองกล F1 เป็นก่ีเท่า
ของแรงที่เรากระทา F2 เครื่องผ่อนแรง คือ เคร่ืองกลท่ีมีการได้เปรียบเชิงกลมากกว่าหน่ึงทาให้เราสามารถยก
ของนา้ หนกั มากโดยใชแ้ รงทีน่ ้อยกว่าน้าหนกั ของวตั ถนุ ั้น

- คานประเภทท่ี 1 เป็นคานที่จุดหมุนอยู่ระหว่างแรงท่ีให้แก่เครื่องกล และแรงท่ีได้จาก
เครอ่ื งกล

- คานประเภทท่ี 2 เป็นคานที่แรงต้านอยรู่ ะหว่างจดุ หมนุ และแรงพยายาม
- คานประเภทท่ี 3 เปน็ คานที่แรงกระทาอยูร่ ะหว่างจุดหมุนและแรงต้าน
กรณีรอก เป็นเครื่องกลอย่างท่ีใช้กันในโรงงานหรือสถานท่ีที่มีการก่อสร้าง เช่น ใช้ยก
ของขนึ้ ทส่ี งู ยกเคร่ืองยนต์ออกจากตัวถังรถเพ่ือซ่อม บางครั้งรอกจะอยู่ติดกับรถเครนที่ทาหน้าท่ียกวัสดุต่าง ๆ
หลกั การทางานของรอกจะพจิ ารณาขณะรอกอยู่ในสมดลุ

∑

เนือ่ งจาก = เพราะวา่ เป็นแรงดงึ ของเส้นเชือกเสน้ เดียวกันให้เทา่ กบั T
2T = T3

T=

และ T3 = W
T=

ในกรณนี ้ีมกี ารไดเ้ ปรยี บเชงิ กลเป็นสอง = 2 ทาใหเ้ ราสามารถยกของที่มีนา้ หนักมาก

โดยใชแ้ รงเพียงครึง่ เดยี วของนา้ หนักท่ยี ก
กรณีล้อกับเพลา เป็นเคร่ืองผ่อนแรงที่ใช้กันแพร่หลายมาก ไม่ว่าจะเป็นในรถยนต์

รถจักรยานยนต์ เครื่องกลึง เคร่ืองเจาะ กว้าน เคร่ืองตอกเสาเข็ม พวงมาลัยรถ สายพานและเกียร์ต่างก็ใช้
หลักการทางานของลอ้ กบั เพลา ซงึ่ จะพจิ ารณาขณะล้อกบั เพลาอยูใ่ นสมดลุ

นัน่ คอื ∑ และ ∑

คิดโมเมนตร์ อบจุดหมนุ

ใหโ้ มเมนต์ทวนเข็มนาฬกิ ามีเครือ่ งหมายบวก โมเมนต์ตามเข็มนาฬกิ ามีเครื่องหมายลบ

F1r1 F2r2 = 0
F1r1 = F2r2

=

จะเห็นว่าการทางานของล้อกับเพลาจะเหมือนกบั การทางานของคาน
ขน้ั ที่ 5 ขนั้ ประเมินผล

5.1 สงั เกตการตอบคาถามในชนั้ เรยี น และพฤติกรรมขณะทาการเรยี นการสอน
5.2 สังเกตจากการตอบคาถามตรวจสอบความเข้าใจและทาแบบฝึกหัด 5.6 ในหนังสือเรียน
รายวิชาฟสิ ิกส์เพิ่มเติม เลม่ 2 (ฉบับปรับปรงุ พ.ศ. 2560)

11. นวตั กรรมการศึกษา
11.1 สือ่ และอปุ กรณ์การเรยี นรู้
- หนังสอื เรียนรายวชิ าฟิสิกสเ์ พิ่มเติม เลม่ 2 (ฉบบั ปรับปรุง พ.ศ. 2560)
- สอ่ื มลั ติมีเดีย จากอนิ เตอรเ์ น็ต
- ภาพของอุปกรณ์เครื่องใช้ทั่วไป ดังนี้ กรรไกร ที่เย็บกระดาษ ที่เปิดกระป๋อง ล้อและเพลารถของ

เลน่
11.2 แหลง่ เรียนรู้
- ห้องสมุดโรงเรียน
- อินเทอรเ์ นต็

- เวบ็ ไซต์ : https://sites.google.com/a/bpn.ac.th/physics/hna-erek

12. การวัดและประเมนิ ผล

จุดประสงค์การเรียนรู้ วธิ กี ารวัด เครื่องมอื เกณฑก์ ารประเมนิ

ด้านความรู้ (K)

1. อธิบายประสิทธิภาพของ วัดจากการตอบคาถาม - คาถามตรวจสอบความ ตอบคาถามถูกต้อง

เคร่ืองกลและหลักการทางาน - คาถามตรว จสอบ เข้าใจ 5.6 รอ้ ยละ 70 ขึ้นไป

ของเครื่องกลแบบต่างๆ ได้ ความเข้าใจ 5.6 - แบบฝกึ หัด 5.6

- แบบฝึกหดั 5.6

ด้านกระบวนการ (P)

2. คานวณหาปริมาณต่าง ๆ ที่ วดั จากการตอบคาถาม - คาถามตรวจสอบความ ตอบคาถามถูกต้อง

เก่ียวข้องกับการได้เปรียบเชิง - คาถามตรว จสอบ เขา้ ใจ 5.6 ร้อยละ 70 ขึน้ ไป

กลจากเครื่องกลอย่างงา่ ยได้ ความเขา้ ใจ 5.6 - แบบฝกึ หดั 5.6

- แบบฝึกหดั 5.6

ดา้ นคณุ ลกั ษณะ (A)

3. ทางานร่วมกับผู้อื่นอย่าง การสงั เกตพฤติกรรม แบบสังเกตพฤติกรรม ได้คะแนนในระดับ 2

สร้างสรรค์ ยอมรับความคิด การเรยี นรูร้ ายบุคคล ขนึ้ ไป

เห็นของผอู้ ่ืนได้

เกณฑ์การใหค้ ะแนน 80 - 100 % ให้ ดีมาก
ระดบั คะแนน 70 - 79 % ให้ ดี
ระดับคะแนน 60 - 69 % ให้ ปานกลาง
ระดับคะแนน 50 - 59 % ให้ พอใช้
ระดบั คะแนน 0 – 49 % ให้ ปรับปรุง
ระดบั คะแนน

13. การบรู ณาการหลกั ปรัชญาเศรษฐกิจพอเพยี ง

1. ผูส้ อนใช้หลกั ปรัชญาเศรษฐกจิ พอเพยี งในการจัดกิจกรรมการเรียนรู้

หลกั พอเพยี ง พอประมาณ มเี หตผุ ลทดี่ ี มีภมู คิ มุ้ กนั ในตัวทีด่ ี
ประเดน็

กจิ กรรมการเรียนรู้ - มีการวางแผนการจัดกิจ - จัดการเรียนรู้ตรงตามผล - มีการวางแผนการจัดกิจ

กรรมด้านต่างๆชัดเจน มี การเรยี นรู้ กรรมอยา่ งชดั เจนเปน็ ลาดับ

ลาดับขั้นตอน มีการกา

หนดเนื้อหาสาระ จัดกิจ

ก ร ร ม ผ่ า น ก ร ะ บ ว น ก า ร

กลุ่ม

เวลา - กาหนดเน้ือหาสาระ - เพ่ือให้กิจกรรมการเรียน - มีการเผ่ือเวลาในการทากิจ

เหมาะสมกับเวลา กิจ การสอนบรรลุผลการเรียนรู้ กรรมแต่ละขั้นเพื่อให้นัก

กรรมการเรียนรู้ใช้กระ ได้ตามเวลาท่ีกาหนด เรียนท่ีมีความสามารถต่าง

บวนการกลุ่มนักเรียนทา กันสามารถทางานให้เสร็จ

งานได้ทันตามเวลาท่ีกา ทนั เวลา

หนด

สอ่ื - จัดเตรียมและใช้สื่อใน - ใชเ้ ครอื่ งมอื เพอื่ ให้นักเรียน - มีลาดับขั้นตอนในการใช้

แหลง่ เรยี นรู้ การจัดกิจกรรมการเรียน ได้ร่วมอภิปรายในแบบฝึก ส่ือตา่ งๆอย่างคุ้มค่า

ความรู้ทีใ่ ช้ในการจัด การสอนเหมาะสมกับ กจิ กรรม
กิจกรรมการเรียนรู้
จานวนกลุ่ม
คุณธรรม
- กาหนดเนื้อหาสาระและ - เพ่ือให้การจัดการเรียนรู้ - มีการสืบค้นทางอินเทอร์

กิจกรรมการเรียนรู้เหมาะ สอดคล้องกับวิถีชีวิตทาให้ เน็ต การค้นคว้าในห้องสมุด

สมกับแหลง่ เรยี นรู้ สามารถนาความรู้มาใช้ใน ก่อนจะออกแบบกิจกรรม

ชีวติ ประจาวนั ได้ การเรียนรู้ตา่ งๆ

- สบื คน้ เทคนิควธิ ีการสอน,รูปแบบการจัดกจิ กรรมการเรยี นรู้

- ศกึ ษาเน้ือหาด้านตา่ งๆใหช้ ัดเจน

- ศึกษาค้นคว้าและบรู ณาการหลกั ปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียงกบั การจัดการเรียนรู้

- มคี วามรับผดิ ชอบในการปฏบิ ัตหิ นา้ ท่กี ารสอน ตรงต่อเวลา เตรยี มการสอนลว่ งหน้า

- มคี วามเมตตา ให้ความเสมอภาค และยตุ ธิ รรมกับนกั เรียนทุกคน

- มีความเสยี สละ อดทน และใฝรุ ู้

2. ผูเ้ รียนมคี ุณลกั ษณะ “อยู่อย่างพอเพยี ง”

พอประมาณ มเี หตุผลที่ดี มภี ูมคิ มุ้ กนั ท่ดี ี

- แต่ละกลุ่มแบ่งหน้าท่ีในกลุ่ม - มีความรู้ความเข้าใจเก่ียวกับเน้ือ - ฝึกการมีส่วนร่วมในการทางาน

เหมาะ สมกับความสามารถและ หาในเรื่องท่ีศึกษา สามารถวิเคราะห์ สร้างความสามัคคีในการทางาน

พอเพยี งกบั จานวนสมาชกิ ข้อมูลตา่ งๆไดอ้ ย่างถกู ต้อง

- วางแผนการทางานอย่างรอบคอบ - รู้จักทางานร่วมกับผู้อ่ืนโดยใช้กระ

โดยกาหนดเวลาในการทากิจกรรม บวนการกล่มุ

อย่างเหมาะสม

ความรู้ (วธิ กี าร) - สืบคน้ ข้อมลู เพ่อื เสรมิ สร้างความรู้ ความเข้าใจ
คณุ ธรรมที่เกิดกับนักเรยี น - ศกึ ษา คน้ ควา้ วิธกี ารทาแบบฝึกหัดกจิ กรรม และใบงาน
- วเิ คราะห์ขอ้ มลู โดยใชท้ ักษะกระบวนการคดิ

- มีความรับผิดชอบในหน้าที่ ท่ีได้รับมอบหมาย ทางานด้วยความเรียบร้อย
ถกู ตอ้ ง และเสรจ็ ทนั เวลา
- มีความสามัคคีในหมู่คณะ มีวินับเป็นผู้นาและผู้ตามที่ดีขณะปฏิบัติงานร่วม
กนั
- ร่วมกิจกรรมการเรยี นรูด้ ้วยความกระตอื รอื ร้น สนใจ ตงั้ ใจ และใฝเุ รยี นรู้

3. ผลลพั ธ์ KPA 4 มิติ ที่เกยี่ วขอ้ งกับการอย่อู ยา่ งพอเพียง

ผลลัพธ์ สมดลุ พร้อมต่อการเปลย่ี นแปลงในด้านตา่ งๆ

ด้านวัตถุ ดา้ นสงั คม ด้านสิ่งแวดลอ้ ม ดา้ นวัฒนธรรม

ดา้ นความรู้ - มีความรู้ความเข้า - มีความรู้เก่ียวกับการ - มีความรู้ความเข้า -

ใจเกีย่ วกบั เคร่ืองกล ทางานเป็นกลุ่มและ ใ จ ธ ร ร ม ช า ติ ข อ ง

การวางแผนร่วมกับผู้ ฟิสกิ ส์

อ่ืน

ดา้ นทักษะ - มีความสามารถใน - สามารถทางานร่วม - -

การอภิปราย ทาแบบ กับผู้อื่นในรูปแบบกลุ่ม

ฝึก/ใบงาน และมีทัก ษะในกา ร

สร้างปฏิสัมพันธ์กับผู้

อื่น

บนั ทึกผลหลังการสอน
ผลการเรียนรู้

………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

ปญั หาและอปุ สรรค
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

ขอ้ เสนอแนะแนวทางแกไ้ ข
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

ลงชอื่ ......................................................ผู้สอน
(นางสาวกนกวรรณ บุญเกตุ)

ความคดิ เหน็ ของผู้อานวยการโรงเรียนศรีสโมสรวทิ ยา
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

ลงชอ่ื …………………………………………
(นายเมธี วัฒนสงิ ห์)

ผูอ้ านวยการโรงเรยี นศรีสโมสรวทิ ยา

คาถามตรวจสอบความเข้าใจ 5.6

1. ประสิทธิภาพของเคร่ืองกลและการได้เปรียบเชงิ กลของเครอื่ งกลแตกตา่ งกันอยา่ งไร
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

2. เพราะเหตใุ ด เคร่อื งกลมักมปี ระสิทธภิ าพน้อยกว่ารอ้ ยละ 100
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

3. การไดเ้ ปรียบเชงิ กลของเครอ่ื งกลอย่างง่ายชนิดหน่งึ มีค่ามากกว่า 1 แสดงว่าเครื่องกลน้ัน
ก. ชว่ ยผอ่ นแรง ข. ไม่ช่วยผอ่ นแรง ค. ชว่ ยให้ทางานสะดวกข้ึนแตไ่ มผ่ ่อนแรง

………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

4. อปุ กรณใ์ ดในบ้านทจี่ ะต้องอาศัยหลกั การทางานของคาน
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

5. อุปกรณ์หรอื เครอื่ งมอื ต่อไปนี้ เปน็ เครื่องกลอยา่ งง่ายหรอื ไม่ ถ้าเป็นจดั อยู่ในประเภทใด
ก. ท่ีตัดเลบ็ ข. มีด ค. ไมก้ วาดพื้น ง. กรรไกรตัดหญา้

………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

เฉลยคาถามตรวจสอบความเข้าใจ 5.6

1. ประสิทธิภาพของเครอื่ งกลและการได้เปรียบเชิงกลของเคร่อื งกลแตกต่างกันอย่างไร
ตอบ ประสิทธภิ าพของเคร่อื งกลเป็นการเปรียบเทียบงานที่ได้จากเคร่ืองกลต่องานท่ีทาให้แก่เคร่ืองกล

ส่วนการไดเ้ ปรยี บเชงิ กลเปน็ การเปรยี บเทยี บแรงที่ได้จากเคร่ืองกลต่อแรงทใ่ี ส่ให้เครอื่ งกล

2. เพราะเหตใุ ด เคร่อื งกลมักมปี ระสิทธิภาพนอ้ ยกว่ารอ้ ยละ 100
ตอบ เพราะมกี ารสูญเสยี งานไปกับแรงเสียดทานของเครื่องกล

3. การได้เปรยี บเชงิ กลของเครือ่ งกลอย่างงา่ ยชนิดหนึ่งมีค่ามากกว่า 1 แสดงวา่ เครือ่ งกลนนั้
ก. ชว่ ยผอ่ นแรง ข. ไม่ชว่ ยผอ่ นแรง ค. ชว่ ยใหท้ างานสะดวกขึน้ แต่ไม่ผอ่ นแรง
ตอบ ก. ช่วยผ่อนแรง เพราะการได้เปรียบเชิงกลเท่ากับแรงท่ีได้จากเคร่ืองกลต่อแรงท่ีใส่ให้เคร่ืองกล

แสดงว่าแรงที่ได้จากเครอื่ งกลมากกว่าแรงท่ีใส่ใหเ้ ครื่องกล จึงผอ่ นแรง

4. อปุ กรณ์ใดในบา้ นทจ่ี ะต้องอาศยั หลักการทางานของคาน
ตอบ ตวั อย่างเช่น กรรไกร คีม ค้อน ไมก้ วาด ช้อน ทัพพีตกั ข้าว ตะเกียบ เป็นต้น

5. อปุ กรณ์หรอื เครอ่ื งมอื ตอ่ ไปนี้ เปน็ เคร่อื งกลอยา่ งงา่ ยหรือไม่ ถา้ เปน็ จดั อยใู่ นประเภทใด
ก. ท่ตี ดั เล็บ ข. มดี ค. ไมก้ วาดพน้ื ง. กรรไกรตดั หญ้า
ตอบ ก. กรรไกรตดั เล็บ เปน็ เครอ่ื งกลอยา่ งงา่ ย 2 ประเภทรว่ มกัน ส่วนคนั กดเป็นประเภทคานส่วน

คมกรรไกรเปน็ ประเภทลิ่ม
ข. มีด เป็นเครื่องกลอย่างง่าย 2 ประเภทร่วมกัน ส่วนก้านมีดเป็นประเภทคาน ส่วนคมมีด

เป็นประเภทลิ่ม
ค. ไม้กวาดพื้น เปน็ เครอื่ งกลอยา่ งงา่ ย ประเภทคาน
ง. กรรไกรตัดหญ้า เป็นเครื่องกลอย่างง่าย 2 ประเภทร่วมกัน ส่วนด้ามกรรไกร เป็นประเภท

คาน สว่ นคมกรรไกร เป็นประเภทล่มิ

แบบฝกึ หัด 5.6

1. กรรไกรตัดลวดมีระยะระหว่างลวดและจุดหมุน 5 เซนติเมตร และระยะระหว่างมือท่ีกดกับจุดหมุน 15
เซนติเมตร ดงั รูป ถ้าต้องการตัดลวดท่ีทนแรงกระทาได้ 300 นิวตันจะต้องออกแรงกด F อย่างน้อยเท่าใด ลวด
จึงจะขาด

………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
2. จากรปู จงหาการได้เปรยี บเชงิ กลของคานเบา

………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

3. จากรูป จงหาการไดเ้ ปรียบเชิงกลของพนื้ เอยี งที่ยาว 5 เมตร สูง 1 เมตร

………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
4. จากรปู จงหาการไดเ้ ปรียบเชิงกลของล้อกบั เพลา

………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
5. จากรปู ในขอ้ 2. คานมีประสิทธิภาพเท่าใด
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

เฉลยแบบฝึกหดั 5.6

1. กรรไกรตัดลวดมีระยะระหว่างลวดและจุดหมุน 5 เซนติเมตร และระยะระหว่างมือท่ีกดกับจุดหมุน 15
เซนติเมตร ดังรูป ถ้าตอ้ งการตัดลวดที่ทนแรงกระทาได้ 300 นิวตันจะต้องออกแรงกด F อย่างน้อยเท่าใด ลวด
จึงจะขาด

วธิ ที า เขียนแผนภาพแสดงแรงท่ีกระทาตอ่ กรรไกรตัดลวดไดด้ ังรปู

เม่อื วัตถุสมดลุ ต่อการหมนุ M = 0

จะได้ Mทวน = Mตาม
คิดโมเมนตร์ อบจดุ หมุน O

F(15) = (300)(5)

F = 100 N

ตอบ ต้องออกแรงกด F อย่างน้อยเท่ากบั 100 นิวตัน

2. จากรูป จงหาการไดเ้ ปรียบเชิงกลของคานเบา

วธิ ที า ให้ r เป็นระยะจากตาแหน่งท่อี อกแรงพยายามไปถึงจุดหมนุ และ R เป็นระยะจากตาแหน่งท่ีมีแรงต้าน
กระทาตอ่ คานไปถงึ จุดหมนุ

จะได้วา่ การได้เปรยี บเชิงกลของคาน M.A. = R/r = 5/1 = 5
ตอบ การได้เปรยี บเชงิ กลของคานเทา่ กบั 5
3. จากรูป จงหาการไดเ้ ปรยี บเชิงกลของพืน้ เอียงที่ยาว 5 เมตร สงู 1 เมตร

วิธที า ให้ L เป็นระยะตามแนวพื้นเอียง และ H เปน็ ความสงู ของพืน้ เอยี ง

การไดเ้ ปรยี บเชิงกลของพนื้ เอยี ง M.A. = L/H = 5/1 = 5
ตอบ การไดเ้ ปรียบเชิงกลของพื้นเอยี งนเ้ี ท่ากับ 5

4. จากรูป จงหาการได้เปรยี บเชงิ กลของล้อกับเพลา

วธิ ีทา ให้ F1 เป็นแรงที่ใหก้ ับล้อ และ F2 เป็นแรงตา้ นของวัตถุ
การไดเ้ ปรยี บเชิงกลของล้อกบั เพลา M.A. = F1/ F2 = 150/50 = 3

ตอบ การได้เปรียบเชิงกลของลอ้ กับเพลาชดุ นี้ 3

5. จากรปู ในข้อ 2. คานมีประสทิ ธิภาพเท่าใด

วธิ ีทา ประสิทธภิ าพของเครือ่ งกล = งานที่ได้รบั จากเครือ่ งกล × 100%
งานทใี่ ห้กับเครอื่ งกล
จากรปู ในขอ้ 2. จะไดว้ า่ งานทไ่ี ดร้ ับจากเครื่องกล Wout = (100)(1) = 100 J
งานที่ให้กบั เครอื่ งกล Win = (25)(5) = 125

ดังน้นั ประสทิ ธภิ าพของคาน = × 100% = 80%

ตอบ คานมปี ระสิทธิภาพ 80%

แบบทดสอบก่อนเรยี น-หลังเรียน
เรือ่ ง งานและพลงั งาน

คาชี้แจง ใหน้ ักเรยี นเลอื กคาตอบทถ่ี กู ตอ้ งที่สุด

1. ขอ้ ใดคือความหมายของงานในทางฟสิ ิกส์

ก. แรงทท่ี าใหว้ ตั ถเุ คลอ่ื นทต่ี ามทิศของแรง

ข. ผลของการออกแรงทาให้วตั ถุเคล่อื นทใ่ี นทศิ ของแรง

ค. ผลของการออกแรงทาให้วตั ถุเคลอ่ื นทใ่ี นทศิ ใดๆก็ได้

ง. ผลของการออกแรงทางาน

2. สภาพการณ์ใดทท่ี าใหเ้ กดิ งาน

ก. ดาออกแรงผลกั กาแพง ข. เขียวยนื แบกของรอรถประจาทาง

ค. แดงหวิ้ กระเปา๋ เดินบนถนน ง. ขาวเขน็ รถเสียไปซอ่ มที่ร้าน

3. ขอ้ ใดไมใ่ ช่องคป์ ระกอบของงาน

ก. แรงท่กี ระทาต่อวัตถุ ข. มวลของวัตถุ

ค. ระยะทางทวี่ ัตถเุ คลอ่ื นท่ี ง. ทศิ ทางการเคลอ่ื นที่ของวัตถุ

4. ค่าของงานขึน้ อย่กู ับปรมิ าณใดบ้าง

ก. แรงที่กระทาตอ่ วตั ถุกบั ระยะทางท่ีวัตถุเคลื่อนท่ี

ข. มวลของวัตถกุ บั ความเร็วในการเคลอื่ นท่ี

ค. มวลของวตั ถุกบั แรงท่ีกระทาต่อวตั ถุ

ง. ระยะทางท่ีวัตถเุ คล่อื นทีก่ ับความเรว็ ในการเคลือ่ นที่

5. ถา้ ออกแรงกระทาในแนวตั้งฉากกับทิศการเคลื่อนท่ีของวัตถุ งานท่ีเกิดขนึ้ มีค่าเป็นอย่างไร

ก. งานมีค่าตดิ ลบ ข. งานมีค่าเป็นศูนย์

ค. เกดิ งานมที ศิ ตรงข้ามกบั แรงทีก่ ระทาตอ่ วัตถุ ง. งานทีเ่ กิดข้นึ เคลือ่ นทดี่ ้วยอัตราเร็วคงที่

6. ถ้าออกแรง 50 นิวตนั ดันวัตถมุ วล 8 กิโลกรมั เคลอ่ื นท่ไี ปบนแนวราบเป็นระยะทาง 10 เมตร ในเวลา 5

วินาที จงหางานทที่ าได้

ก. 350 จูล ค. 400 จูล

ข. 450 จลู ง. 500 จลู

7. ชายคนหน่งึ หว้ิ ถงั น้าหนกั 100 นิวตนั เคลื่อนทีบ่ นพ้นื ราบระยะทาง 20 เมตร จงหางานในการห้ิวถงั น้า

ก. 2000 จลู ค. 5 จลู

ข. 120 จูล ง. ไมเ่ กิดงาน

8. บอ่ นา้ รูปสเี่ หลย่ี มจัตุรัสยาวด้านละ 4 เมตร ลึก 10 เมตร บรรจุน้าลึก 8 เมตร ต้องการสูบน้าจากบ่อ
ไปยงั ผิวระดบั ปากบ่อ จงหางานท่ีใช้ในการสูบน้า ( ความหนาแนน่ ของนา้ = 103 kg/m3 )
ก. 7.68  10 6 จูล ค. 8.24  10 6 จลู
ข. 6.64  10 6 จลู ง. 5.46  10 6 จูล

9. ชายคนหนึง่ แบกวตั ถุมวล 2 กิโลกรมั เดินไปตามแนวราบเปน็ ระยะทาง 20 เมตร แล้วข้ึนเนินซ่ึงสูงจาก

แนวราบ 3 เมตร ชายคนนี้ทางานเทา่ ไหร่

ก. 40 J ค. 60 J

ข. 50 J ง. 70 J

10. ขอ้ ใดกล่าวได้ถูกต้อง

ก. งานมที ิศตรงข้ามกับแรงทกี่ ระทาต่อวตั ถใุ ชส้ มการ W = FS cos

ข. แรงกระทาในแนวตงั้ ฉากกับทิศการเคลื่อนทีข่ องวตั ถุใช้สมการ W = -FS

ค. ทศิ ของแรงเสยี ดทานมีทิศตรงข้ามกบั ทิศการเคลื่อนท่ขี องวตั ถุ

ง. ข้อ 2 และ ขอ้ 3 กลา่ วถกู ตอ้ ง

11. ขว้างก้อนหินข้ึนไปในแนวดิง่ เมือ่ ถึงจุดสงู สุด

ก. พลังงานศกั ย์เป็นศูนย์ ข. พลงั งานศกั ยค์ ่อยๆลดลง

ค. พลังงานจลน์เปน็ ศนู ย์ ง. ข้อ ก. และข้อ ข. ถูก

12. วัตถุมวล 5 และ 10 กิโลกรัม ตกอย่างอิสระจากที่สูง 10 และ 5 เมตร ตามลาดับ จงเลือกข้อความท่ี

ถกู ตอ้ ง

ก. วตั ถทุ ้ังสองตกถึงพน้ื พร้อมกนั

ข. วตั ถุทัง้ สองมคี วามเรว็ สุดทา้ ยเท่ากนั

ค. วัตถุทงั้ สองมพี ลังงานจลนแ์ ละพลังงานศกั ย์เทา่ กนั

ง. วตั ถทุ ั้งสองมคี วามเรง่ เท่ากัน

13. ขว้างก้อนหินก้อนหนึ่งไปในแนวด่ิงถึงจุดท่ีอยู่สูงจากพ้ืน 150 เมตร และตกกลับลงมาอย่างอิสระข้อใด

ถูกต้อง ณ จดุ สงู สดุ

1. พลงั งานศักยส์ งู สุด 2. พลังงานจลน์เทา่ กับศนู ย์

3. ความเรว็ เปน็ ศนู ย์ 4. ความเร่งเป็นศูนย์

ก. ขอ้ 1 , 2 , 3 ข. ข้อ 1 , 2 , 4

ค. ข้อ 1 , 3 , 4 ง. ข้อ 2 , 3 , 4

14. วตั ถถุ ูกดงึ ดว้ ยแรง 5 นิวตนั ไปตามพื้นราบจากจุดหยุดนงิ่ เป็นระยะ 10 เมตร วตั ถนุ ้ันมพี ลังงานจลน์เท่าไร

ก. 15 จลู ข. 25 จลู ค. 40 จูล ง. 50 จลู

15. งาน 10 จูล กระทากับวัตถุมวล 2 กิโลกรัม เพื่อเร่งให้มีความเร็วจากสภาพหยุดน่ิงบนโต๊ะท่ีไม่มีแรงเสียด

ทาน พลงั งานจลน์สูงสุดท่ีเกดิ บนวตั ถคุ ือ

ก. 3.2 จูล ข. 5.0 จลู ค. 10.0 จูล ง. 20.0 จูล

16. วตั ถุก้อนหนง่ึ มวล m มีความเร็ว v พลงั งานจลน์ของวัตถกุ รณีใดมคี า่ มากที่สุด

ก. มวลลดลง 1/2 เทา่ ข. มวลเพิ่มขนึ้ เป็น 2 เท่า

ค. มวลลดความเร็วเปน็ 1/2 เท่า ง. มวลเพิม่ ความเรว็ เป็น 2 เทา่

17. วัตถุมวล 3 กิโลกรัม กาลังวิ่งในแนวราบด้วยความเร็ว 2 เมตร/วินาที ถูกแรง 12 นิวตัน กระทาในทิศ

เดยี วกบั การเคลือ่ นท่ีเปน็ ระยะทาง 5 เมตร เมอ่ื เลิกออกแรงกระทาวตั ถุจะมีพลังงานก่ีจลน์

ก. 60 จูล ข. 62 จลู ค. 64 จลู ง. 66 จลู

18. วัตถุมวลหนัก 20 นิวตัน ตกจากที่สูง 3 เมตร ขณะตกถึงพ้ืน วัตถุน้ีมีพลังงานจลน์ 50 จูล พลังงานท่ี

กลายเป็นความรอ้ นมีค่ากีจ่ ูล

ก. 0 จลู ข. 10 จูล ค. 12 จูล ง. 15 จูล

19. จากรูป ลูกตุ้มมวล 2 กิโลกรัม ผูกด้วยเชือกยาว 1.8 เมตร ถูกปล่อยจากแนวระดับดังรูป ความเร็วของ
ลูกตุ้มขณะผา่ นจดุ ตา่ สุดมคี ่ากเี่ มตร/วนิ าที

1.8 m ก. 6 m/s
m 2 kg ข. 9 m/s

ค. 18 m/s
m ง. 36 m/s

20. วตั ถุมวล m เคลอ่ื นทีด่ ว้ ยความเร่งคงที่ a ได้ระยะทาง d วตั ถนุ ้มี ีพลังงานจลนเ์ ปล่ยี นไปเท่าใด
ง. (mad)2
ก. mad/0.5 ข. mad ค. 2mad

21. ขอ้ ความใดต่อไปนก้ี ลา่ วถกู ต้อง

ก. กาลัง คอื ผลของการออกแรงไปกระทาให้วัตถุเคล่ือนท่ี

ข. กาลงั คือ งานที่ทาไดใ้ นหน่งึ หน่วยเวลา

ค. กาลงั คอื ความพยายามเพอ่ื ใหไ้ ดง้ าน

ง. กาลัง คอื งานทเี่ กิดขนึ้ เทียบกบั ระยะทาง

22. ใครมีกาลังมากกว่ากัน

ก. เขมรออกแรงลากรถ 10 นิวตัน ระยะทาง 10 เมตร ในเวลา 20 นาที

ข. พมา่ ออกแรงลากรถ 10 นิวตัน ระยะทาง 10 เมตร ในเวลา 15 นาที

ค. ลาวออกแรงลากรถ 10 นิวตนั ระยะทาง 10 เมตร ในเวลา 10 นาที

ง. สว่ ยออกแรงลากรถ 10 นวิ ตัน ระยะทาง 10 เมตร ในเวลา 5 นาที

23. 1 แรงม้า เทา่ กับกีว่ ัตต์

ก. 746 วัตต์ ข. 74.6 วัตต์ ค. 7.46 วตั ต์ ง. 0.746 วตั ต์

24. เม่ือออกแรงคงที่ F กระทาต่อวัตถุมวล m เม่ือเวลาผ่านไประยะหนึ่ง ความเร็วของมวลเพิ่มเป็น 4 เท่า

กาลังที่ใชจ้ ะเปล่ยี นไปอย่างไร

ก. กาลังจะลดลงเป็น 1/4 เท่า ข. กาลังจะคงเดมิ เพราะแรงคงท่ี

ค. กาลงั จะเพิ่มขนึ้ เปน็ 2 เทา่ ง. กาลงั จะเพ่ิมขึ้นเป็น 4 เทา่
25. ชายคนหน่งึ มวล 50 kg วิ่งขน้ึ บนั ไดยาว 6 เมตร ซึ่งวางเอียงทามุม 600 กับแนวราบ ถ้าเขาว่ิงข้ึนได้ในเวลา

10 วินาที จะใชก้ าลงั เท่าไร

ก. 100 วตั ต์ ข. 150 วตั ต์ ค. 155 วตั ต์ ง. 260 วตั ต์
26. รถไฟขบวนหนึ่งมีมวล 2 x 105 กโิ ลกรัม ถูกดึงด้วยหัวรถจักรให้เคลื่อนท่ีด้วยความเร็วคงที่ 54 กิโลเมตร/

ชัว่ โมง ขณะเคลอื่ นทเี่ กิดแรงต้าน 1 นวิ ตัน/ 100 กโิ ลกรมั หวั รถจักรมีกาลงั กก่ี ิโลวตั ต์

ก. 15 กโิ ลวัตต์ ข. 20 กิโลวัตต์ ค. 30 กิโลวตั ต์ ง. 40 กโิ ลวัตต์

27. เครอื่ งยนต์ต้องออกกาลังก่ีกิโลวัตต์ ในการขับเคลื่อนรถยนต์มวล 1000 กโิ ลกรัม ข้ึนไปตามพน้ื เอยี ง 30

องศา ดว้ ยอตั ราเร็วคงท่ี 15 เมตร/วนิ าที ถ้าไมค่ ดิ แรงเสียดทาน

ก. 7.5 กิโลวตั ต์ ข. 15 กโิ ลวัตต์ ค. 75 กโิ ลวัตต์ ง. 150 กิโลวัตต์.

28. รถยนตม์ วล 2000 กโิ ลกรัม เคลื่อนท่ีด้วยความเร็วคงที่ 90 กโิ ลเมตรต่อช่ัวโมง บนพนื้ ทม่ี สี ัมประสทิ ธิ์ 0.2

ถ้าเปล่ยี นมาเคลื่อนทบี่ นพืน้ ที่มีสัมประสทิ ธเ์ิ พ่ิมข้ึนเปน็ 0.5 รถยนต์คนั นจ้ี ะเคลอ่ื นท่ีดว้ ยความเร็วคงที่ก่เี มตรต่อ

วินาทีโดยให้กาลังเท่าเดิม

ก. 10 m/s ข. 18 m/s ค. 20 m/s ง. 36 m/s