งานและพลังงาน

ชอื่ - สกลุ เอกสารประกอบการเรยี น

งานและพลงั งาน

งาน กำลงั เครอื่ งกลอยา่ งงา่ ย

พลังงานกล

กฎการอนรุ กั ษพ์ ลงั งาน

โครงการหอ้ งเรยี นพเิ ศษ
วทิ ยาศาสตร์ คณติ ศาสตร์
เทคโนโลยี และสง่ิ แวดลอ้ ม
(SMTE) ชน้ั มธั ยมศกึ ษาปที ่ี 2

ครผู สู้ อน
นายทรงพล หมน่ั ประสงค์ (ครแู ชมป)์
โรงเรยี นอำมาตยพ์ านชิ นกุ ลู จงั หวดั กระบ่ี

ชน้ั เลขท่ี

คำนำ

เอกสารประกอบการเรยี นรูวทิ ยาศาสตร เรื่อง สารละลายนารู สาระการเรยี นรพู ื้นฐาน กลมุ สาระการ
เรียนรูวิทยาศาสตร รหัสวิชา ว 22102 ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 2 โครงการหองเรียนพิเศษวิทยาศาสตร
คณิตศาสตร เทคโนโลยี และสิ่งแวดลอม (SMTE) โดยมีการจัดกิจกรรมการเรียนการสอนตามแนวทางการ
ปฏิรูปการเรียนรู คือ เนนผูเรียนเปนสำคัญ จัดกิจกรรมการเรียนรูที่หลากหลาย ผูเรียนสามารถเรียนรูและ
ปฏิบัติกจิ กรรมดวยตนเอง ตามศกั ยภาพ และความสามารถของผูเรียนอยางเปน ลำดับขัน้ ตอน โดยใหนักเรียน
ศึกษาวีดิทัศนจากสื่อตาง ๆ ในระบบดิจิตอล เพื่อใหผูเรียนเปนผูที่มีความรูความสามารถทางวิทยาศาสตร
เขาใจธรรมชาติของวิทยาศาสตร และเทคโนโลยี อีกทั้งพัฒนาผูเรียนใหมีทักษะในการแสวงหาความรู และ
ดำรงชีวิตในโลกของการเปลย่ี นแปลงอยางรูเทาทนั เอกสารประกอบการเรียนรูวิทยาศาสตร หนวยการเรียนรู
ท่ี 1 งานและพลงั งาน ประกอบดวยเนอื้ หา ดังนี้ งาน กำลงั เคร่อื งกลอยางงา ย พลงั งานกล และกฎการอนุรกั ษ
พลังงาน

เมอ่ื ผูเรียนไดใชเ อกสารประกอบการเรยี นรูวิทยาศาสตรน้ีแลว ผูเรยี นจะมคี วามรคู วามเขาใจ เพราะได
เรยี นรเู ปน ระบบเปนขั้นตอน สามารถพฒั นาความรคู วามสามารถไดเ ต็มศักยภาพ และสามารถสรางองคค วามรู
ไดดว ยตนเอง

ผูจัดทำขอขอบพระคุณทางโครงการหองเรียนพิเศษวิทยาศาสตร คณิตศาสตร เทคโนโลยี และ
ส่งิ แวดลอม (SMTE) โรงเรยี นอำมาตยพานิชนกุ ูล ผเู ช่ยี วชาญ คณะครู นกั เรยี น ตลอดจนผูที่เกี่ยวของทุกทาน
ที่ใหคำแนะนำในการจดั ทำเอกสารประกอบการเรียนรูวิทยาศาสตร จนสำเร็จลุลวงไปดวยดี ผูจัดทำหวังเปน
อยางยิ่งวาเอกสารประกอบการเรียนรูวิทยาศาสตรนี้ จะเปนประโยชนอยางยิ่งแกผูเรียน ครูผูสอน และผูที่
สนใจนำไปใชในการพัฒนานักเรียนไทย ใหเปนบุคคลแหงการเรียนรู และนำความรูไปประยุกตใชในการ
ดำรงชีวิตไดอ ยางมีความสุข

นายทรงพล หม่ันประสงค

ผจู ัดทำ

สารบญั หนา

เรอื่ ง 1
2
งานและกำลงั 3
ใบงาน เร่อื ง งาน 4
ใบงาน เร่ือง กำลงั 6
เครื่องกลอยางงาย 8
แบบฝกหัด เร่อื ง งาน กำลงั และเครอ่ื งกลอยา งงาย
สรางเครอ่ื งกลอยางงา ยเพ่ือใชป ระโยชน 10
10
พลังงานกล 12
พลังงานศักยโนมถว ง 14
กิจกรรม พลังงานศกั ยโ นมถวงของวตั ถุขนึ้ อยูกบั อะไรบาง 15
พลังงงานจลน
กิจกรรม พลังงานจลนของวัตถขุ น้ึ อยกู ับอะไรบา ง 17
17
กฎการอนุรักษพ ลงั งาน 18
กฎการอนรุ กั ษพลงั งาน
แบบฝก หดั เร่ือง พลงั งานกล และกฎการอนรุ กั ษพ ลงั งาน 21

บรรณานกุ รม

เปา หมายการเรียนรู

ตัวช้วี ดั วิทยาศาสตรพ น้ื ฐาน 4 รหสั วิชา ว22102 ชั้น มธั ยมศกึ ษาปที่ 2
เวลาเรียน 3 คาบ/สัปดาห จำนวน 1.5 หนว ยกติ

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
ตวั ชวี้ ัด

ว 2.3 ม.2/1 วิเคราะหส ถานการณ และคำนวณเกย่ี วกบั งาน และกำลงั ทเี่ กดิ จากแรงทกี่ ระทำตอวัตถุ โดยใชสมการ W = Fs และ P = W/t
จากขอ มลู ทร่ี วบรวมได
ม.2/2 วิเคราะหห ลกั การทำงานของเครื่องกลอยางงา ยจากขอ มูลท่ีรวบรวมได
ม.2/3 ตระหนักถึงประโยชนของความรูของเครือ่ งกลอยา งงา ย โดยบอกประโยชนแ ละการประยุกตใชใ นชวี ติ ประจำวนั
ม.2/4 ออกแบบและทดลองดว ยวิธีทีเ่ หมาะสมในการอธบิ ายปจ จัยที่มีผลตอ พลงั งานจลนแ ละพลังงานศกั ยโ นมถว ง
ม.2/5 แปลความหมายขอ มูลและอธิบายการเปล่ยี นพลังงานระหวา งพลังงานศักยโ นมถวงและพลงั งานจลนข องวัตถโุ ดยพลงั งานกลของ
วัตถมุ ีคาคงตัวจากขอมลู ท่รี วบรวมได
ม.2/6 วิเคราะหสถานการณและอธิบายการเปลี่ยน และการถา ยโอนพลงั งานโดยใชก ฎการอนุรกั ษพลงั งาน

ว 2.1 ม.2/1 อธิบายการแยกสารผสมโดยการระเหยแหง การตกผลึก การกลั่นอยางงาย โครมาโทกราฟแบบกระดาษ การสกัดดวยตัวทำ
ละลาย โดยใชห ลักฐานเชงิ ประจกั ษ
ม.2/2 แยกสารโดยการระเหยแหง การตกผลกึ การกลั่นอยางงา ย โครมาโทกราฟแบบกระดาษ การสกดั ดวยตวั ทำละลาย
ม.2/3 นำวิธีการแยกสารไปใชแ กป ญ หาในชวี ิตประจำวนั โดยบรู ณาการวิทยาศาสตร คณิตศาสตร เทคโนโลยแี ละวศิ วกรรมศาสตร

ว 3.2 ม.2/1 เปรียบเทียบกระบวนการเกิด สมบัติ และการใชประโยชน รวมทั้งอธิบายผลกระทบจากการใชเช้ือเพลิงซากดึกดำบรรพจาก
ขอมูลที่รวบรวมได
ม.2/2แสดงความตระหนกั ถึงผลจากการใชเชอ้ื เพลิงซากดกึ ดำบรรพ โดยนำเสนอแนวทางการใชเ ชือ้ เพลิงซากดกึ ดำบรรพ
ม.2/3เปรียบเทียบขอดีและขอจำกัดของพลังงานทดแทนแตละประเภทจากการรวบรวมขอมลู และนำเสนอแนวทางการใชพลังงาน
ทดแทนทีเ่ หมาะสมในทองถิ่น
ม.2/4สรางแบบจำลองท่ีอธิบายโครงสรา งภายในโลก ตามองคป ระกอบทางเคมจี ากขอมูลท่ีรวบรวมได
ม.2/5อธิบายกระบวนการผุพงั อยูกับที่ การกรอ น และการสะสมตัวของตะกอนจากแบบจำลอง รวมทัง้ ยกตัวอยา งผลของกระบวนการ
ดังกลา วทที่ ำใหผิวโลกเกิดการเปลีย่ นแปลง
ม.2/6อธิบายลักษณะของชั้นหนาตัดดินและกระบวนการเกิดดินจากแบบจำลอง รวมทั้งระบุปจจัยที่ทำใหดินมีลักษณะและสมบัติ
แตกตา งกัน
ม.2/7ตรวจวดั สมบัติบางประการของดิน โดยใชเ ครือ่ งมือที่เหมาะสม และนำเสนอแนวทางการใชป ระโยชนดินจากขอมลู สมบตั ขิ องดิน
ม.2/8อธบิ ายปจจัย และกระบวนการเกดิ แหลงนำ้ ผิวดิน และแหลง นำ้ ใตด ินจากแบบจำลอง
ม.2/9สรา งแบบจำลองท่อี ธบิ ายการใชน ำ้ และนำเสนอแนวทางการใชน ้ำอยางย่ังยนื ในทองถน่ิ ของตนเอง
ม.2/10สรา งแบบจำลองท่ีอธบิ ายกระบวนการเกิด และผลกระทบของน้ำทว ม การกดั เซาะชายฝง ดินถลม หลุมยุบ แผน ดินทรุด

รวม 19 ตัวช้วี ดั

เอกสารประกอบการเรยี นการสอน งานและพลงั งาน หอ้ งเรยี น SMTE ผสู้ อน : ครทู รงพล หมน่ั ประสงค์ 1

งานและกำลงั

ชอ่ื สกลุ ชนั้ เลขท่ี

จดุ ประสงคบทเรียน :
1. อธิบายความหมายของงานและกำลังได
2. วิเคราะหสถานการณ และคำนวณงานและกำลังได

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
คำถามกระตุนความสนใจของนกั เรยี น และรว มกันอภิปราย
โดยใหน ักเรียนสังเกต ภาพนำหนว ยเกีย่ วกบั เครอ่ื งเลน ประเภท รถไฟเหาะทเี่ คลอื่ นทไ่ี ปดวยความเร็วสงู จากส่อื วีดิทัศน

รถไฟเหาะ จาก https://www. youtube. com/ watch?v= - xNN- bJQvI หรือจาก QR Code นี้
แลว ใหน กั เรียนตอบคำถามดงั ตอไปน้ี

1. จากสอื่ วดี ิทศั นท ีน่ ักเรยี นดู กลาวถึงเคร่อื งเลนชนิดใด
2. รถไฟเหาะเคลื่อนทีด่ วยความเรว็ สูงโดยอาศยั หลกั การใด

3. การทีร่ ถไฟเคล่ือนทีล่ งดวยอัตราเร็วสงู ไดเ องเกีย่ วขอ งกับพลังงานหรอื ไม อยางไร

4. เพราะเหตุใดเมอ่ื ปลอยเครอื่ งเลนจากท่ีสูง เคร่ืองเลนสามารถเคล่อื นท่ไี ปไดเองโดยไมตองอาศัยพลังงานจาก
ภายนอก

5. นักเรยี นคิดวาพลังงานคืออะไร พลงั งานสามารถสรา งข้ึนหรือทำใหห ายไปไดห รือไม

4 ข้ันตอน ในการศกึ ษา

ตา : ดู หู : ฟัง สมอง : คิด มือ : เขยี น

1. ใหน กั เรียนศึกษา เรื่อง งานและพลงั งาน (ส่ือวีดทิ ัศน) เวลา 17.58 นาที

จาก QR Code น้ี หรือ https://www.youtube.com/watch?v=v3rbY9zjel4

ประกอบกับหนังสือเรยี นรายวชิ าวทิ ยาศาสตร ชน้ั มัธยมศกึ ษาปท ี่ 2 เลม 2

ชือ่ หนว ยการเรยี น งานและพลงั งาน

2. ระหวางศึกษา เรอ่ื ง งานและพลังงาน นกั เรียนสามารถบนั ทึกความรูไ ด

3. นักเรยี นลงมอื ทำใบงาน 2 ใบงาน เร่ือง งาน และ กำลัง
4. นกั เรียนและครอู ภิปรายรว มกนั ใน Google Meet เกย่ี วกบั คำตอบจากใบงาน

เอกสารประกอบการเรยี นการสอน งานและพลงั งาน หอ้ งเรยี น SMTE ผสู้ อน : ครทู รงพล หมน่ั ประสงค์ 2

หนวยที่ 1 งานและพลังงาน เรือ่ ง งาน

เอกสารประกอบการเรยี นการสอน งานและพลงั งาน หอ้ งเรยี น SMTE ผสู้ อน : ครทู รงพล หมน่ั ประสงค์ 3

หนว ยท่ี 1 งานและพลงั งาน เร่อื ง กำลงั

เอกสารประกอบการเรยี นการสอน งานและพลงั งาน หอ้ งเรยี น SMTE ผสู้ อน : ครทู รงพล หมนั่ ประสงค์ 4

เครอ่ื งกลอยางงา ย

ชื่อ สกลุ ชน้ั เลขท่ี

จดุ ประสงคบ ทเรยี น :

1. วิเคราะหและอธิบายหลกั การทำงานของเครอ่ื งกลอยางงาย

2. บอกประโยชนแ ละการประยุกตใชเคร่อื งกลอยางงา ยในชวี ิตประจำวนั

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1. ใหน กั เรียนศึกษา เรอื่ ง เคร่อื งกลอยางงาย (สอ่ื วีดิทัศน) เวลา 23.02 นาที

จาก QR Code น้ี หรือ https://edpuzzle.com/media/61849fe4a2d6b841e7555c04

ประกอบกับหนงั สอื เรยี นรายวิชาวทิ ยาศาสตร ช้ันมัธยมศกึ ษาปท่ี 2 เลม 2

ชอื่ หนวยการเรียน งานและพลังงาน

2. ตอบคำถามระหวางศึกษา เร่ือง เครื่องกลอยางงา ย ลงในวดี ิทศั น

3. เมื่อตอบคำถามครบท้ัง 15 ขอ (15 คะแนน) ใหนักเรียน Capture หนา จอเม่ือทำเสรจ็ แลวสง มาใน Facebook Group

4. นักเรียนและครูอภิปรายรว มกนั ใน Google Meet

4 ขั้นตอน ในการศึกษา

ตา : ดู

หู : ฟงั สีเขียว คือ ถกู สีแดง คือ ผิด คะแนนท่ไี ด คะแนน

บนั ทึกเพม่ิ เติม

สมอง : คิด

มือ : เขียน 5. นกั เรยี นออกแบบแผนท่คี วามคิดเครอ่ื งกลอยางงาย ลงในกระดาษ A4 หนา ถัดไป (15 คะแนน)

เอกสารประกอบการเรยี นการสอน งานและพลงั งาน หอ้ งเรยี น SMTE ผสู้ อน : ครทู รงพล หมน่ั ประสงค์ 5

เอกสารประกอบการเรยี นการสอน งานและพลงั งาน หอ้ งเรยี น SMTE ผสู้ อน : ครทู รงพล หมนั่ ประสงค์ 6

แบบฝกหัด เรือ่ ง งาน กำลงั และเคร่ืองกลอยา งงา ย 20 คะแนนเตม็

ชอ่ื ชั้น เลขท่ี

1. ชายคนหนงึ่ วดิ พ้นื โดยในแตละครั้งจะเรม่ิ ตน ท่ีหนาอกชดิ พน้ื แลวออกแรงผลกั พ้ืน 500 นวิ ตนั จากน้ันเหยยี ด แขนจนสุดโดย

ใหหนา อกสงู จากพืน้ 40 เซนติเมตร ถาน้ำหนกั ของชายคนนเี้ ทากับ 700 นิวตัน ในการดันพนื้ เพื่อยกตัวขน้ึ แตล ะครง้ั ทำใหเกิด

งานไดประมาณเทาไร (2 คะแนน)

2. ชายคนหนง่ึ ดันยางรถยนตไ ปขางหนาดว ยแรงในแนวระดับ 600 นวิ ตนั ทำใหยางรถยนตเ คลอ่ื นทีไ่ ปขางหนา ได 10 เมตร แรง
เสยี ดทานระหวา งยางรถยนตกับพื้นเทา กบั 100 นิวตนั

2.1 ชายคนนที้ ำใหเกดิ งานไดเ ทาใด (2 คะแนน)

2.2 งานเนื่องจากแรงเสยี ดทานมีคา เทาใด (2 คะแนน)

3. ออกแรง 40 นิวตนั ดันรถเขน็ หนัก 30 นิวตนั ใหเ คลือ่ นที่ไดร ะยะทาง 10 เมตร ภายในเวลา 4 วินาที กำลังทใี่ ช ในการดัน
รถเขน็ เปน เทา ไร (2 คะแนน)

4. นักเรยี นบันทกึ ขอมลู การยกนำ้ หนักของเครอื่ งกลจำนวน 3 เครื่อง ดงั ตาราง

เรียงลำดับกำลงั ของเคร่ืองกลจากมากไปนอยไดอ ยา งไร (3 คะแนน)

เอกสารประกอบการเรยี นการสอน งานและพลงั งาน หอ้ งเรยี น SMTE ผสู้ อน : ครทู รงพล หมน่ั ประสงค์ 7

5. อปุ กรณใ นภาพใชหลกั การเครื่องกลอยางงา ยชนิดใดบาง (5 คะแนน)

6. จากภาพ ถานกั เรียนตอ งการใหเครื่องกลนี้ผอ นแรงไดม ากขน้ึ จะทำอยางไรไดบาง (1 คะแนน)
7. ถาตอ งการใหลมิ่ ผอนแรงไดมากขนึ้ เพ่อื ตดั หรอื แยกวตั ถุจะทำไดอ ยา งไร วาดภาพประกอบ (2 คะแนน)
8. ถา ตองการใหร อกเดย่ี วตายตวั ผอนแรงมากข้นึ จะตอ งทำอยา งไร (1 คะแนน)

เอกสารประกอบการเรยี นการสอน งานและพลงั งาน หอ้ งเรยี น SMTE ผสู้ อน : ครทู รงพล หมน่ั ประสงค์ 8

สรา งเครือ่ งกลอยา งงายเพ่ือใชป ระโยชน

ช่ือ สกุล ชัน้ เลขท่ี

จุดประสงคบทเรียน :
1. ออกแบบและสรา งเครือ่ งทนุ แรงโดยใชความรูเรื่องงาน กำลัง และเคร่อื งกลอยางงาย

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
สถานการณท่ที ำใหนกั เรยี นสรางสรางเคร่ืองกลอยางงายนี้ข้ึน

วัสด/ุ อุปกรณท ่ใี ช

ออกแบบ/เขียนภาพรา งชน้ิ งาน (นำเสนอภาพรางชิ้นงานโดยอธบิ ายเหตุผลในการออกแบบ)
ชื่อเคร่ืองกลอยา งงาย

หลกั การของเครือ่ งกลอยา งงาย ท่ีนำมาใชใ นการสรา งช้ินงาน

 พืน้ เอยี ง  คาน  รอก  ลอและเพลา  ลิ่ม  สกรู

เอกสารประกอบการเรยี นการสอน งานและพลงั งาน หอ้ งเรยี น SMTE ผสู้ อน : ครทู รงพล หมน่ั ประสงค์ 9

วธิ กี ารทำเคร่อื งกลอยา งงา ย (เขียนมาเปน ขอ)

สือ่ การเรียนรู หนงั สือเรียนรายวิชาพนื้ ฐานวทิ ยาศาสตร ระดับมัธยมศกึ ษาปท ่ี 2 เลม 2 สสวท.
ความเปน ไปไดใ นการสราง  เปน ไปไดม าก  คอ นขางไปไดมาก  เปนไปไดน อย

แบบประเมนิ ผลงาน ใหผ ูประเมินผลงานขดี ลงในชองท่ีตรงกับระดบั คะแนน

ตนเองเปน ผปู ระเมิน ภาพผลงานท่สี ำเร็จ (ถาทำได)

ท่ี รายการประเมนิ ระดับคะแนน
321
1 เนอ้ื หาละเอียดชดั เจน
2 ความถูกตองของเนอ้ื หา 
3 ภาษาท่ีใชเขาใจงาย
4 ประโยชนท ไี่ ดจ ากผลงาน 
5 วิธีการนำเสนอผลงาน






รวม

ที่ รายการประเมนิ ระดบั คะแนน
321
1 เน้ือหาละเอยี ดชดั เจน
2 ความถูกตองของเนอื้ หา 
3 ภาษาทใ่ี ชเขาใจงาย
4 ประโยชนท ี่ไดจ ากผลงาน 
5 วิธีการนำเสนอผลงาน






รวม

เพ่อื นเปน ผูประเมนิ ครูเปน ผปู ระเมิน

เอกสารประกอบการเรยี นการสอน งานและพลงั งาน หอ้ งเรยี น SMTE ผสู้ อน : ครทู รงพล หมนั่ ประสงค์ 10

พลงั งานศักยโนม ถว ง

ชือ่ สกลุ ชั้น เลขที่

จดุ ประสงคบทเรยี น :
1. อธบิ ายพลงั งานศกั ยโนม ถวงได
2. ออกแบบการทดลอง และทดลองอธิบายปจจัยที่มีผลตอ พลงั งานศักยโ นม ถวงได

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
คำถามกระตนุ ความสนใจของนกั เรยี น และรว มกันอภิปราย
ใหน ักเรียนสงั เกตภาพนำบทเก่ยี วกบั การเลน
สเกต็ บอรด บนลานโคงลาดเอยี ง และรวมอภปิ รายโดยใหนกั เรียน
ตอบคำถามดังตอ ไปน้ี
1. ผูเลน สเกต็ บอรดเคล่อื นที่ขน้ึ ไปตามลาน สเก็ตบอรด ไปยงั
ตำแหนง สูงสดุ จะมีอัตราเรว็ เปน อยา งไร และเมอ่ื เคล่อื นท่ีลงจากที่
สงู สูพื้นราบจะมอี ตั ราเรว็ เปน อยางไร ทำไมจงึ เปน เชน นน้ั

2. การเลนสเกต็ บอรดเกีย่ วขอ งกับงานและพลงั งานหรอื ไม อยา งไร

4 ขั้นตอน ในการศกึ ษา

ตา : ดู หู : ฟงั สมอง : คดิ มอื : เขียน

1. ใหน ักเรียนทำกิจกรรมทบทวนความรูกอนเรยี น เพอ่ื ประเมินความรพู ้ืนฐานของนักเรยี นเก่ยี วกบั พลงั งาน แลวรว มกัน

อภปิ รายเพ่ือใหไ ดคำตอบทีถ่ ูกตอง หากพบวานักเรียนยังมคี วามรูพืน้ ฐานไมถ กู ตอ ง ครูควรทบทวนหรือแกไข ความเขาใจผิดของ

นักเรยี น เพ่อื ใหนักเรียนมีความรูพ้ืนฐานที่ถูกตอ งและเพยี งพอทีจ่ ะเรียนเร่อื งพลังงานศักยโนม ถวง และพลังงานจลนตอไป

ทบทวนความรูกอนเรียน

ใหนักเรียนเขียนเครอื่ งหมาย  หนา ส่ิงทเี่ ปนพลังงาน

___ไฟฟา ___ความรอ น ___มวล

___แสง ___นำ้ หนัก ___เสยี ง

พจิ ารณาขอ ความตอ ไปน้ีแลว เขียนเครอ่ื งหมาย  หนาขอ ความที่ถกู ตอง และเขยี นเคร่อื งหมาย  หนา ขอ ความที่ไมถกู ตอง

___ ขณะท่ีปน จัน่ ยกตุมปน จั่นขึน้ ไปในแนวด่งิ ทศิ ทางของแรงที่ยกและทศิ ทางการเคล่อื นทีข่ องลกู ตุมอยูในแนวเดยี วกัน

___ ขณะที่ปน จนั่ ยกตุม ปน จัน่ ขน้ึ ไปในแนวด่ิง ปน จั่นไมม ีการทำงานในทางวิทยาศาสตร

___ ระยะทางที่ตุมปนจ่นั เคลอ่ื นท่ีขึน้ ในแนวดงิ่ ไมเ กี่ยวขอ งกบั งานท่ีปนจ่ันทำ

___ มวลของตมุ ปน จ่นั ทเี่ คลอ่ื นท่ีขนึ้ ในแนวดิ่งมีผลตอ งานท่ีปนจน่ั ทำ

เอกสารประกอบการเรยี นการสอน งานและพลงั งาน หอ้ งเรยี น SMTE ผสู้ อน : ครทู รงพล หมน่ั ประสงค์ 11

2. นักเรยี นและครูอภปิ รายรว มกัน ใน Google Meet เกี่ยวกบั คำตอบ
3. กระตุน ความสนใจของนักเรียนโดยใชคำถาม ดังน้ี

พลงั งานท่ีนำใชใ นชวี ติ ประจำวนั มีอะไรบาง งานกบั พลงั งาน เกีย่ วขอ งกนั อยา งไร ในวตั ถมุ พี ลังงานอยหู รือไม อยา งไร

สรปุ ความหมายของคำวา พลงั งาน

พลังงาน คือ

คำถาม

4. ใหนกั เรียนศกึ ษา เรื่อง พลังงานศักยโนมถวง (สอื่ วีดทิ ัศน) เวลา 13.56 นาที

จาก QR Code น้ี หรอื https://www.youtube.com/watch?v=Lywun1ORmFA

ประกอบกับหนังสอื เรยี นรายวชิ าวทิ ยาศาสตร ชนั้ มัธยมศกึ ษาปท ่ี 2 เลม 2

ชือ่ หนวยการเรียน งานและพลงั งาน

ถาตองการใหเ สาเข็มใหจ มลงไปในดินไดมากข้ึนจะตอ งทำให
พลงั งานศกั ยโนม ถวงของตุมปน จัน่ มีคา เปนอยา งไร

และพลงั งานศักยโ นมถวงของตุมปน จั่นมคี า มากหรอื นอยขนึ้ อยกู ับ
อะไร นกั วทิ ยาศาสตรว ดั พลังงานศกั ยโนมถว งไดอ ยา งไร

พลงั งานศักยโ นม ถวง คือ

เอกสารประกอบการเรยี นการสอน งานและพลงั งาน หอ้ งเรยี น SMTE ผสู้ อน : ครทู รงพล หมน่ั ประสงค์ 12

กิจกรรม พลงั งานศกั ยโนม ถว งของวัตถุขึ้นอยูก ับอะไรบาง QR Code ประกอบกจิ กรรม
จุดประสงค พลงั งานศักยโ์ น้มถ่วงของ
วตั ถุขึน้ อยู่กับอะไรบ้าง
ออกแบบการทดลอง ทดลอง และอธิบายปจ จัยที่มผี ลตอพลังงานศกั ยโ นม ถว งของวัตถุได
ความยาว 4.33 นาที
กิจกรรมนี้เกี่ยวกับเร่ืองอะไร

วสั ดอุ ุปกรณ วสั ดุท่ีใชตอกลุม

วธิ กี ารทดลอง

นักเรยี นตองสงั เกตหรอื รวบรวมขอมูลอะไรบาง
ตงั้ คำถาม
สมมตฐิ าน
กำหนดตัวแปร

ออกแบบตารางบนั ทึกผล

เอกสารประกอบการเรยี นการสอน งานและพลงั งาน หอ้ งเรยี น SMTE ผสู้ อน : ครทู รงพล หมน่ั ประสงค์ 13

คำถามทา ยกจิ กรรม
1. พลังงานศกั ยโนมถว งจะมคี ามากหรอื นอยข้นึ กบั ปจ จัยใดบา ง

2. ทำไมเราจงึ รูส ึกเหนอื่ ยมากขึน้ เมือ่ แบกของหนัก ๆ ข้นึ ภูเขาสงู ใหอ ธิบายโดยใชหลกั การของงาน และพลงั งานศักยโ นมถวง
สรปุ ผลการทำกจิ กรรม

บันทกึ ความรูเพิ่มเติม

เอกสารประกอบการเรยี นการสอน งานและพลงั งาน หอ้ งเรยี น SMTE ผสู้ อน : ครทู รงพล หมนั่ ประสงค์ 14

พลังงานจลน

ช่ือ สกลุ ช้ัน เลขท่ี

จดุ ประสงคบทเรยี น :
1. อธบิ ายพลังงานจลนได
2. ออกแบบการทดลอง และทดลองอธบิ ายปจจยั ท่มี ีผลตอ พลงั งานจลนไ ด

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
คำถามกระตนุ ความสนใจของนักเรียน และรวมกนั อภปิ ราย

1. นอกจากพลังงานศักยโนมถว ง พลังงานศักยยดื หยุน ซึ่งเปน พลังงานทส่ี ะสมอยูในวตั ถแุ ลว นกั เรยี นรจู กั พลังงานใดอีกบางใน
ชวี ิตประจำวัน
2. ทำไมกฎหมายจราจรตอ งจำกัดอัตราเร็วของการขบั ข่ีรถยนต

3. ถาพลงั งานจากการเคลือ่ นที่ของรถจัดเปนพลงั งานจลน นักเรียนคิดวา พลังงานจลนจ ะมีคา มากหรอื นอ ยขนึ้ อยูกับอะไรบา ง

4 ขน้ั ตอน ในการศึกษา

ตา : ดู หู : ฟงั สมอง : คิด มือ : เขยี น

ใหนกั เรยี นศึกษา เรื่อง พลังงานจลน (สื่อวดี ิทัศน) เวลา 7.39 นาที

จาก QR Code น้ี หรอื https://proj14.ipst.ac.th/m2/m2-sci-book2/sci-m2b2-004/

ประกอบกบั หนังสอื เรยี นรายวิชาวทิ ยาศาสตร ชัน้ มัธยมศกึ ษาปท่ี 2 เลม 2

ชือ่ หนว ยการเรยี น งานและพลังงาน

บนั ทกึ ความรูทีไ่ ด

เอกสารประกอบการเรยี นการสอน งานและพลงั งาน หอ้ งเรยี น SMTE ผสู้ อน : ครทู รงพล หมนั่ ประสงค์ 15

กิจกรรม พลังงานจลนของวตั ถุข้นึ อยูกบั อะไรบาง QR Code ประกอบกิจกรรม
จุดประสงค พลงั งานจลนข์ องวัตถุ
ขนึ้ อยกู่ บั อะไรบ้าง
ออกแบบการทดลอง ทดลอง และอธบิ ายปจจัยที่มีผลตอพลงั งานจลนของวัตถุได ความยาว 3.48 นาที

กิจกรรมนี้เกย่ี วกับเรื่องอะไร

วสั ดอุ ุปกรณ วสั ดทุ ่ีใชตอกลุม

วิธกี ารทดลอง

นักเรยี นตองสงั เกตหรือรวบรวมขอมลู อะไรบาง
ต้งั คำถาม
สมมตฐิ าน
กำหนดตัวแปร

ออกแบบตารางบนั ทกึ ผล

เอกสารประกอบการเรยี นการสอน งานและพลงั งาน หอ้ งเรยี น SMTE ผสู้ อน : ครทู รงพล หมนั่ ประสงค์ 16

คำถามทา ยกจิ กรรม
1. พลังงานจลนจะมีคา มากหรอื นอยขึ้นกบั ปจ จัยใดบา ง

2. เพราะเหตใุ ดกระสนุ ปนจงึ สรา งความเสียหายกับเปา ไดม ากกวา ลกู หินท่ียงิ จากหนังสติ๊ก ถึงแมว า ลูกกระสนุ ปนและลกู หนิ
มีมวลใกลเคียงกัน

สรุปผลการทำกิจกรรม

บนั ทกึ ความรเู พม่ิ เติม

เอกสารประกอบการเรยี นการสอน งานและพลงั งาน หอ้ งเรยี น SMTE ผสู้ อน : ครทู รงพล หมนั่ ประสงค์ 17

กฎการอนรุ ักษพลงั งาน Ep = 10 J
กฎการอนรุ ักษพ ลังงาน (Law of conservation of energy) Ek = 0 J

Epท่ีจดุ สูงสดุ = Ek ทีจ่ ุดตำ่ สุด

Ep = 0 J
Ek = 10 J

จากภาพจะพบวา พลงั งานศักยโนมถว งของวัตถุ จะมีคา มากท่ีสดุ เมือ่ วตั ถุอยูสูงจากระดบั อา งองิ

จะมคี าลดลงเมือ่ วตั ถุอยตู ำแหนง ท่ีมีความสูง

ในขณะท่วี ัตถุตกสูพ ้ืนซึ่งเปนระดับอางองิ วตั ถจุ ะมอี ัตราเร็วเพ่มิ ข้นึ ทำใหพ ลังงานจลนของวัตถุมคี า

และมคี า เม่อื วตั ถุกระทบพ้ืน

โดยพลังงานศักยโนมถว งของวตั ถจุ ะมคี า

เพราะวตั ถุอยูร ะดบั เดยี วกบั ระดบั

ตัวอยา งโจทย

1. การทำเหมอื งแรจ ะมกี ารขนยา ยหินและแรออกจากเหมืองโดยคอ ย ๆ ลำเลียงหินข้นึ สายพานแลวปลอ ยใหต กอยางอิสระลงในรถบรรทุก ดังภาพ

พจิ ารณาพลังงานจลนแ ละพลังงานศกั ยโนม

ถว งของหินและแรในตำแหนง A B C D และ

E แลวตอบคำถาม ดงั ตอ ไปน้ี

1. เม่อื กำหนดใหระดบั พ้ืนดินดานลางเปน ระดบั อา งองิ ท่ตี ำแหนง ใดทหี่ ินและแรมพี ลงั งานศักยโ นม ถวงสูงสดุ และนอยที่สุด เพราะเหตใุ ด

2. เมอื่ หนิ และแรเคลื่อนที่จากตำแหนง A ไป C สายพานลำเลียงมกี ารทำงานหรือไม ถามีงานทที่ ำเก่ียวของกับการเปล่ียนแปลงพลงั งานศกั ย
โนมถว งหรือไม อยางไร

3. พลังงานจลนแ ละพลังงานศักยโ นม ถว งของหินและแรท่ีตำแหนง D และ E แตกตา งกันหรอื ไม อยางไร

4. พลังงานกลของหนิ และแรท ต่ี ำแหนง D และ E แตกตางกันหรือไม อยางไร

เอกสารประกอบการเรยี นการสอน งานและพลงั งาน หอ้ งเรยี น SMTE ผสู้ อน : ครทู รงพล หมนั่ ประสงค์ 18

แบบฝกหัด เรอ่ื ง พลงั งานกล และกฎการอนุรกั ษพ ลงั งาน
ชือ่ ชั้น เลขที่
คำช้แี จง จงแสดงวิธที ำใหถ กู ตอ ง
1. นกั วิ่งมาราธอน มวล 50 kg ใชเวลา 15 นาที ในการวง่ิ ขนึ้ บันไดไปทจ่ี ุดสูงสุดของตกึ สงู 443 m ดงั ภาพ
นักวิง่ มาราธอนใชก ำลงั กีห่ นว ยแรงมาในการว่งิ ข้ึนตึก (กำหนดให คา ความเรง เนอ่ื งจากแรงโนมถว งของโลกเทากับ
10 m/s2 และ 1 แรงมาเทากบั 746 watt) ท่ีมา: University Physics 13th, Young, P195

2. พลงั งานกลของหินกอ นหนึ่งที่ตกจากหนาผาและไมคดิ แรงตา นอากาศ เปนดงั ตาราง จากขอ มลู A, B และ C มีคา กจ่ี ูล
ความสงู เหนอื พืน้ ดิน (m) พลังงานศกั ยโ นม ถว ง (J) พลงั งานจลน (J)
60 1,200 0
40 A 400
20 400 B
0 C 1,200

3. ปลอยวตั ถุใหเคล่อื นท่ไี ปตามรางจากตำแหนงท่ี 1 พบวา วตั ถุเคลอ่ื นที่ไปยังตำแหนงท่ี 2, 3 และ 4 ตามลำดบั ดังภาพ
ตำแหนงใดท่ีวตั ถมุ พี ลงั งานศกั ยโนม ถวงเทากัน เพราะเหตุใด

เอกสารประกอบการเรยี นการสอน งานและพลงั งาน หอ้ งเรยี น SMTE ผสู้ อน : ครทู รงพล หมนั่ ประสงค์ 19

4. รถคนั ไหนมีพลงั งานมากกวา กนั

รถ A อตั ราเร็ว 80 m/s มีมวล 1,000 kg รถ B อตั ราเร็ว 30 m/s มีมวล 2,500 kg

5. รถเดก็ เลน หนัก 0.4 กิโลกรัม ถูกปลอ ยจากที่สูง 1.3 เมตร เคล่ือนท่ีลงมาตามรางดังรูปภาพ จงหาพลังงานศักยโ นม ถว งของรถ
เด็กเลน ท่ตี ำแหนง X Y และ Z (g = 10 m/s2)

X

Z
1.3 m Y

0.2 m

6. ปลอยวตั ถมุ วล 5 กิโลกรมั จากพ้ืนเอยี ง จงหาพลงั งานจลนสูงสดุ และความเร็วของวัตถทุ ี่เชงิ พื้นเอียง (g = 10 m/s2)
A

B 3m

เอกสารประกอบการเรยี นการสอน งานและพลงั งาน หอ้ งเรยี น SMTE ผสู้ อน : ครทู รงพล หมนั่ ประสงค์ 20

บนั ทกึ ความรเู้ พม่ิ เตมิ

เอกสารประกอบการเรยี นการสอน งานและพลงั งาน หอ้ งเรยี น SMTE ผสู้ อน : ครทู รงพล หมน่ั ประสงค์ 21

บรรณานกุ รม

โครงการสอนออนไลน – Project 14. หนงั สอื เรยี นรายวิชาพนื้ ฐานวทิ ยาศาสตร ชั้นมัธยมศกึ ษาปที่ 2 เลม 2.
สถาบันสงเสริมการสอนวิทยาศาสตรแ ละเทคโนโลยี (สสวท.). สืบคนเมือ่ 1 พฤษภาคม 2564,
จาก https://proj14.ipst.ac.th/m2/m2-sci-book1/

ฝายวชิ าการ บริษัท อักษรเจรญิ ทัศน อจท. จำกัด. (2562). หนังสือเรยี นรายวชิ าพ้นื ฐาน (ชุดสมั ฤทธม์ิ าตรฐาน)
วทิ ยาศาสตร ชัน้ มัธยมศึกษาปท่ี 2 เลม 2 ตามมาตรฐานการเรียนรูและตัวชว้ี ัดกลุมสาระการเรยี นรวู ทิ ยาศาสตร
(ฉบบั ปรบั ปรุง พ.ศ. 2560) ตามหลกั สูตรแกนกลางการศึกษาข้ันพนื้ ฐาน พุทธศกั ราช 2551. (พมิ พคร้ังท่ี 1).
กรุงเทพฯ: โรงพิมพ บริษัทไทยรมเกลา จำกัด.

สถาบนั สงเสรมิ การสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี. (2562). คมู อื การใชห ลกั สูตรรายวชิ าพน้ื ฐานวิทยาศาสตร
กลมุ สาระการเรยี นรวู ิทยาศาสตร (ฉบับปรับปรงุ พ.ศ. 2560) ตามหลกั สูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพน้ื ฐาน
พทุ ธศักราช 2551 ระดบั มัธยมศกึ ษาตอนตน. สืบคน เมือ่ 1 พฤษภาคม 2564,
จาก https://www.scimath.org/ebook-science/item/8923-2018-10-01-01-59-16

สถาบันสง เสรมิ การสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี. (2562). ครูมือครรู ายวชิ าพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตร
ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 2 เลม 2 ตามมาตรฐานการเรียนรแู ละตวั ช้ีวัด กลมุ สาระการเรยี นรวู ทิ ยาศาสตร
(ฉบับปรบั ปรงุ พ.ศ. 2560) ตามหลกั สูตรแกนกลางการศึกษาขนั้ พ้นื ฐาน พทุ ธศกั ราช 2551
(พมิ พค ร้ังท่ี 1). กรงุ เทพฯ: โรงพิมพ จุฬาลงกรณม หาวิทยาลยั .

สถาบันสง เสรมิ การสอนวิทยาศาสตรแ ละเทคโนโลย.ี (2562). หนงั สือเรียนรายวชิ าพืน้ ฐานวิทยาศาสตร
ชัน้ มัธยมศกึ ษาปท่ี 2 เลม 2 ตามมาตรฐานการเรียนรูและตัวช้ีวดั กลุมสาระการเรียนรูวทิ ยาศาสตร
(ฉบับปรบั ปรุง พ.ศ. 2560) ตามหลักสตู รแกนกลางการศกึ ษาขน้ั พ้ืนฐาน พุทธศกั ราช 2551
(พมิ พค รง้ั ที่ 1). กรุงเทพฯ: โรงพมิ พ จฬุ าลงกรณม หาวทิ ยาลัย.

“กำลงั งานหรอื พลงั งานทสี่ ำคญั
เกดิ จากกำลงั ใจทอ่ี ยภู่ ายในตวั เอง”

- ครแู ชมป์ -

โครงการหอ้ งเรยี นพเิ ศษวทิ ยาศาสตร์ คณติ ศาสตร์ เทคโนโลยี และส่ิงแวดลอ้ ม (SMTE)
โรงเรยี นอำมาตยพ์ านชิ นกุ ลู จงั หวดั กระบ่ี