The words you are searching are inside this book. To get more targeted content, please make full-text search by clicking here.

คู่มือครูวิทยาศาสตร์พลังสิบ_ม.1_ภาคเรียนที่_1

Discover the best professional documents and content resources in AnyFlip Document Base.
Search
Published by sarawuthwp2532, 2023-09-08 05:55:08

คู่มือวิทยาศาสตร์พลังสิบ ของเล่นของใช้

คู่มือครูวิทยาศาสตร์พลังสิบ_ม.1_ภาคเรียนที่_1

คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 14. ครูใหนักเรียนทบทวนวิธีการเลนฝนดาวตก จากนั้นรวมกันอภิปรายตามแนวคําถามดังนี้ 1) ของเลนชิ้นนี้มีสวนประกอบอะไรที่ทําใหเกิดแสงสี แนวคําตอบ ตอบตามประสบการณของนักเรียน เชน ไดโอดเปลงแสง ถานไฟฉาย 2) ของเลนชิ้นนี้ใชพลังงานจากแหลงใด แนวคําตอบ แบตเตอรี่ หรือ ถานไฟฉาย 3) ของเลนชิ้นนี้มีชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกสอะไรบางที่ทําหนาที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟาเปนแสง (มีแสงสวาง) แนวคําตอบ ตอบตามประสบการณของนักเรียน เชน ไดโอดเปลงแสง หลอดไฟฟา 4) ถาตอสวนประกอบที่ทําใหเกิดแสงสีในวงจรไฟฟากับแหลงพลังงานจะมีการตออยางไร แนวคําตอบ ตอบตามประสบการณของนักเรียน เชน ตอไดโอดเปลงแสงโดยใหขายาวตอกับ สายไฟฟาที่ตอกับขั้วบวกของถานไฟฉาย และอีกขาตอกับสายไฟฟาที่ตอกับขั้วลบของถานไฟฉาย 15. ครูแจกไดโอดเปลงแสง จํานวน 1 หลอด และใหนักเรียนสังเกตความยาวขาและขอบดานที่มีรอยบาก ของไดโอดเปลงแสง แลวรวมกันอภิปราย ตามแนวคําถามดังนี้ 1) ขาของไดโอดเปลงแสงแตกตางกันหรือไม อยางไร แนวคําตอบ ขาของไดโอดเปลงแสงมีความยาวไมเทากัน 2) ถาตอไดโอดเปลงแสงในวงจรไฟฟาแบบอนุกรม จะตอขาใดของไดโอดเปลงแสงเขากับขั้วบวกของ ถานไฟฉาย แนวคําตอบ ตอบตามประสบการณของนักเรียน เชน ขาสั้น หรือ ขายาว 3) ถาสลับขาของไดโอดเปลงแสงจะเกิดผลอยางไร แนวคําตอบ ตอบตามประสบการณของนักเรียน เชน จะเกิดผลตรงขาม หรือ เกิดผล เหมือนเดิม 4) ถาตองการตอไดโอดเปลงแสงใหทํางานได จะตอไดโอดเปลงแสงในวงจรไฟฟาแบบอนุกรมอยางไร แนวคําตอบ ตอบตามประสบการณของนักเรียน เชน ตอไดโอดเปลงแสงเขากับสวิตชและ ถานไฟฉายในวงจรไฟฟาแบบอนุกรม หลังจากนั้นสลับขาของไดโอดเปลงแสงในวงจรไฟฟา 5) คาดการณผลที่เกิดขึ้นจากการตอไดโอดเปลงแสงในวงจรไฟฟาแบบอนุกรม แนวคําตอบ ไดโอดเปลงแสงสวางหรือดับ 16. ครูและนักเรียนรวมกันอภิปรายขั้นตอนการปฏิบัติกิจกรรมที่ 3.1 วงจรไฟฟาอยางงาย ตอนที่ 3 วงจรไฟฟา อยางงายกับไดโอดเปลงแสง (LED) และสรุปขั้นตอนการปฏิบัติกิจกรรม 191 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 17. นักเรียนแตละกลุมปฏิบัติกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 3 โดยรวมกันวางแผนออกแบบตารางบันทึกการคาดการณ และผลการสังเกตการสวางหรือดับของไดโอดเปลงแสง และตออุปกรณไฟฟาและชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกส ตามวงจรที่กําหนดและรวบรวมขอมูลการสังเกตลงในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 วงจรไฟฟาอยางงาย ตอนที่ 3 วงจรไฟฟาอยางงายกับไดโอดเปลงแสง (LED) 18. นักเรียนแตละกลุมนําเสนอผลการปฏิบัติกิจกรรม และรวมกันอภิปรายคําถามทายกิจกรรม เพื่อแลกเปลี่ยน ความคิดเห็นกับกลุมอื่น ตามแนวคําถามตอไปนี้ 1) จากตาราง ไดโอดเปลงแสงจะสวาง เมื่อตอขาไดโอดเปลงแสงในวงจรไฟฟาอยางไร แนวคําตอบ ขาที่ยาวตอกับสายไฟฟาที่ตอกับขั้วบวกของถานไฟฉาย และอีกขาตอกับสายไฟฟาที่ตอ กับขั้วลบของถานไฟฉาย 2) จากตาราง ไดโอดเปลงแสงไมทํางาน เมื่อตอขาไดโอดเปลงแสงในวงจรไฟฟาอยางไร แนวคําตอบ ขาที่สั้นตอกับสายไฟฟาที่ตอกับขั้วบวกของถานไฟฉาย และอีกขาตอกับสายไฟฟาที่ตอ กับขั้วลบของถานไฟฉาย 19. นักเรียนแตละกลุมรวมกันสรุปผลการปฏิบัติกิจกรรมในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 3 โดยมี แนวทางการสรุปดังนี้ แนวทางการสรุปผลการปฏิบัติกิจกรรม ตอไดโอดเปลงแสงโดยใหขายาวตอกับสายไฟฟาที่ตอกับขั้วบวกของถานไฟฉาย และอีกขาตอกับ สายไฟฟาที่ตอกับขั้วลบของถานไฟฉาย 20. ครูใหนักเรียนรวมกันอภิปราย เกี่ยวกับการทํางานของไดโอดเปลงแสงในฝนดาวตกอีกครั้ง ตามแนวคําถาม ดังนี้ 1) ของเลนชิ้นนี้มีสวนประกอบอะไรที่ทําใหเกิดแสงสี แนวคําตอบ ไดโอดเปลงแสง 2) ของเลนชิ้นนี้ใชพลังงานจากแหลงใด แนวคําตอบ แบตเตอรี่ หรือ ถานไฟฉาย 3) ของเลนชิ้นนี้มีชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกสอะไรบางที่ทําหนาที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟาเปนแสง (มีแสงสวาง) แนวคําตอบ ไดโอดเปลงแสง 4) ถาตอสวนประกอบที่ทําใหเกิดแสงสีในวงจรไฟฟากับแหลงพลังงานจะมีการตออยางไร แนวคําตอบ ตอไดโอดเปลงแสงโดยใหขายาวตอกับสายไฟฟาที่ตอกับขั้วบวกของถานไฟฉาย และ อีกขาตอกับสายไฟฟาที่ตอกับขั้วลบของถานไฟฉาย 21. ครูใหนักเรียนศึกษาใบความรูที่ 3.2 แสงสีตาง ๆ ของไดโอดเปลงแสง จากนั้นรวมกันอภิปราย กี่ยวกับแสงสี ตาง ๆ ที่เกิดจากไดโอดเปลงแสง ตามแนวคําถามดังนี้ 1) จากกิจกรรมใชไดโอดเปลงแสงสีใด และความตางศักยไฟฟาที่เหมาะสมอยูในชวงใด แนวคําตอบ สีเขียว ความตางศักยไฟฟาที่เหมาะสมอยูในชวง 1.9-4.0 โวลต โครงการวิทยาศาสตร์พลังสิบ 192


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 2) ถาเปลี่ยนไดโอดเปลงแสงเปนสีแดง ความตางศักยไฟฟาที่เหมาะสมอยูในชวงใด แนวคําตอบ ความตางศักยไฟฟาที่เหมาะสมอยูในชวง 1.6-2.0 โวลต 3) ถาใหความตางศักยไฟฟากับไดโอดเปลงแสงต่ํากวาคาที่เหมาะสม จะสงผลตอไดโอดเปลงแสง อยางไร แนวคําตอบ ไดโอดเปลงแสงอาจสวางแตใหความสวางไมเต็มที่ 4) ถาใหความตางศักยไฟฟากับไดโอดเปลงแสงสูงกวาคาที่เหมาะสม จะสงผลตอไดโอดเปลงแสงอยางไร แนวคําตอบ ไดโอดเปลงแสงอาจเสียหายได 5) ใหนักเรียนยกตัวอยางของเลนของใชที่มีไดโอดเปลงแสงเปนสวนประกอบ แนวคําตอบ ของเลนของใชที่มีแสงสี เชน ฝนดาวตก ไมกายสิทธิ์มีไฟ ไฟฉายมหัศจรรยโคมไฟ แฟนซี หลอดไฟฟา LED ไฟแตงรถ ปายไฟเชียร ปายโฆษณา ของใชที่มีไฟแสดงสถานะของ เครื่องใชไฟฟา เชน โทรทัศน เครื่องปรับอากาศ เครื่องคอมพิวเตอร 22. ครูสาธิตการใชพัดลมมือถือ จากนั้นรวมกันอภิปรายตามแนวคําถามดังนี้ 1) ของเลนชิ้นนี้ทํางานอยางไร แนวคําตอบ เมื่อกดสวิตชแลวใบพัดของพัดลมหมุน 2) ของเลนชิ้นนี้ใชพลังงานจากแหลงใด แนวคําตอบ แบตเตอรี่ หรือ ถานไฟฉาย 3) มีสวนประกอบอะไรที่ทําใหใบพัดหมุน แนวคําตอบ ตอบตามประสบการณของนักเรียน เชน มอเตอร ถานไฟฉาย 4) ของเลนชิ้นนี้มีอุปกรณไฟฟาอะไรบางที่ทําหนาที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟาเปนพลังงานกล (หมุนได) แนวคําตอบ ตอบตามประสบการณของนักเรียน เชน มอเตอร 5) ถาตอสวนประกอบที่ทําใหใบพัดหมุนในวงจรไฟฟากับแหลงพลังงานจะมีการตออยางไร แนวคําตอบ ตอบตามประสบการณของนักเรียน เชน ตอมอเตอรกับสายไฟฟาเขากับขั้วของ ถานไฟฉาย 23. ครูและนักเรียนรวมกันอภิปรายขั้นตอนการปฏิบัติกิจกรรมที่ 3.1 วงจรไฟฟาอยางงาย ตอนที่ 4 วงจรไฟฟา อยางงายกับมอเตอรและสรุปขั้นตอนการปฏิบัติกิจกรรม จากนั้นแจกมอเตอร 1 ตัว 24. นักเรียนแตละกลุมปฏิบัติกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 4 โดยรวมกันออกแบบวางแผนการตออุปกรณไฟฟาตาม วงจรที่ออกแบบและรวบรวมขอมูลการสังเกตลงในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 วงจรไฟฟาอยางงาย ตอนที่ 4 วงจรไฟฟาอยางงายกับมอเตอร 25. นักเรียนแตละกลุมนําเสนอผลการปฏิบัติกิจกรรม และรวมกันอภิปรายคําถามทายกิจกรรม เพื่อแลกเปลี่ยน ความคิดเห็นกับกลุมอื่น ตามแนวคําถามตอไปนี้ 1) จากตาราง เมื่อตอมอเตอรในวงจรไฟฟาแบบอนุกรม ทิศทางการหมุนของใบพัดมีทิศทางใด แนวคําตอบ ใบพัดหมุนในทิศตามเข็มนาฬิกา หรือ ใบพัดหมุนในทิศทวนเข็มนาฬิกา 193 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 2) จากตาราง เมื่อสลับขั้วของถานไฟฉายในวงจรไฟฟา ทิศทางการหมุนของใบพัดมีทิศทางใด แนวคําตอบ ใบพัดหมุนตรงกันขาม 26. นักเรียนแตละกลุมรวมกันสรุปผลการปฏิบัติกิจกรรมในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 4 โดยมีแนวทาง การสรุปดังนี้ แนวทางการสรุปผลการปฏิบัติกิจกรรม เมื่อตอมอเตอรในวงจรไฟฟาแบบอนุกรม ทําใหใบพัดที่ติดกับมอเตอรหมุนได (ในทิศตามเข็มนาฬิกา หรือ ทิศทวนเข็มนาฬิกา) เมื่อสลับขั้วถานไฟฉายในวงจรไฟฟา ใบพัดที่ติดกับมอเตอรจะหมุนตรงกันขาม 27. ครูและนักเรียนรวมกันอภิปราย ตามแนวคําถามดังนี้ 1) เมื่อสลับขั้วของถานไฟฉาย ลมที่เกิดจากการหมุนของใบพัดที่ติดมอเตอร แตกตางจากกอนสลับขั้ว ของถานไฟฉายหรือไม อยางไร แนวคําตอบ แตกตางกัน โดยถากอนสลับขั้วของถานไฟฉาย ลมพัดเขาหาผูสังเกต เมื่อสลับขั้วของ ถานไฟฉาย ลมจะพัดออกจากผูสังเกต 2) จากกิจกรรมถาเพิ่มถานไฟฉายมากกวา 4 กอนขึ้นไปเรื่อย ๆ จะเกิดอะไรขึ้น และมีขอจํากัดในการ เพิ่มจํานวนถานไฟฉายหรือไมอยางไร แนวคําตอบ ใบพัดที่ติดกับมอเตอรจะหมุนเร็วขึ้น โดยมีขอจํากัดในการเพิ่มจํานวนถานไฟฉาย เนื่องจากมอเตอรมีขอจํากัดที่สามารถรับกระแสไฟฟาสูงสุดไดคาหนึ่ง ดังนั้นเมื่อเพิ่มจํานวน ถานไฟฉายมากเกินไปจะสงผลใหมีกระแสไฟฟาที่ผานมอเตอรมากเกินกวาที่มอเตอรทนไดจะทําให มอเตอรเสียหายได 3) ใหนักเรียนยกตัวอยาง ของเลนของใชที่มีมอเตอรเปนองคประกอบ แนวคําตอบ ของเลน เชน ตุกตาบินไดของใช เชน พัดลม เฮลิคอปเตอร เครื่องปนเอนกประสงค เครื่องซักผา ไดรเปาผม จักรยานไฟฟา โดรน 4) นักเรียนรูจักของเลนของใชใดบาง ที่ใชหลักการควบคุมทิศทางการหมุนของมอเตอร แนวคําตอบ ของเลนของใชที่ใชหลักควบคุมทิศทางการหมุนของมอเตอร เชน รถของเลนที่สามารถ บังคับเดินหนาและถอยหลังได เครื่องดูดฝุนที่สามารถเปาลมได 28. ครูและนักเรียนรวมกันสรุปความรูจากการปฏิบัติกิจกรรมที่ 3.1 เกี่ยวกับการตออุปกรณไฟฟาหรือชิ้นสวน อิเล็กทรอนิกสในวงจรไฟฟาอยางงายเพื่อใหทํางานได ตามแนวคําถามดังนี้ 1) จากกิจกรรม ไดตอวงจรไฟฟาประเภทใดบาง แนวคําตอบ ตอวงจรไฟฟาแบบอนุกรมและแบบขนาน โครงการวิทยาศาสตร์พลังสิบ 194


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 2) วงจรไฟฟาดังกลาวสงผลตอการทํางานของอุปกรณไฟฟาหรือชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกสแตกตางกัน หรือไม อยางไร แนวคําตอบ แตกตางกัน ในวงจรไฟฟาแบบอนุกรม อุปกรณไฟฟาหรือชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกสทุกชิ้น ที่ตอในวงจรไฟฟาทํางานรวมกัน ในขณะที่วงจรไฟฟาแบบขนาน อุปกรณไฟฟาหรือชิ้นสวน อิเล็กทรอนิกสแตละชิ้นที่ตอในวงจรไฟฟาทํางานเปนอิสระจากกัน 3) วงจรไฟฟาดังกลาวตอกับชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกสใด และมีการตออยางไรใหชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกส ทํางาน แนวคําตอบ ตอกับชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกส ไดแก ไดโอดเปลงแสง โดยตอขายาวของไดโอดเปลงแสง กับสายไฟฟาที่ตอกับขั้วบวกของถานไฟฉาย และอีกขาตอกับสายไฟฟาที่ตอกับขั้วลบของถานไฟฉาย และควบคุมการทํางานโดยสวิตช 4) วงจรไฟฟาดังกลาวตอกับอุปกรณไฟฟาใด และมีการตออยางไรใหอุปกรณไฟฟาทํางาน แนวคําตอบ ตอกับอุปกรณไฟฟา ไดแก หลอดไฟฟา มอเตอรโดยนําอุปกรณไฟฟาดังกลาวตอกับ สายไฟฟาที่ตอกับขั้วของถานไฟฉายใหถูกตองตามวัตถุประสงคการใชงาน และควบคุมการทํางาน โดยสวิตช 29. ครูและนักเรียนรวมกันอภิปรายเกี่ยวกับกระแสไฟฟาในวงจรไฟฟาอยางงายที่ทําใหอุปกรณไฟฟาหรือชิ้นสวน อิเล็กทรอนิกสทํางาน โดยเชื่อมโยงความรูจากกิจกรรมที่ 3.1 ตามแนวคําถามดังนี้ 1) อุปกรณไฟฟาหรือชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกสจะทํางานไดเมื่อใด แนวคําตอบ อุปกรณไฟฟาหรือชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกสจะทํางานไดเมื่อตอกับแหลงกําเนิดไฟฟาได ถูกตอง 2) พลังงานไฟฟาจากแหลงกําเนิดไฟฟาทําใหของเลนของใชทํางานไดอยางไร แนวคําตอบ ตอบตามความคิดเห็นของนักเรียน เชน กระแสไฟฟาเคลื่อนที่จากขั้วบวกของ ถานไฟฉายผานอุปกรณไฟฟา แลวกลับมายังขั้วลบของถานไฟฉายจนครบวงจร 30. ครูใหนักเรียนแตละกลุมศึกษาความหมายของกระแสไฟฟาและความตางศักยไฟฟาจากใบความรูที่ 3.4 กระแสไฟฟาและความตางศักยไฟฟา จากนั้นใหตอบคําถามในใบงานที่ 3.1 กระแสไฟฟาและความตาง ศักยไฟฟา 31. นักเรียนแตละกลุมนําเสนอและรวมกันอภิปรายตามคําถามในใบงาน และรวมกันสรุปเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ ของกระแสไฟฟาและการหาคาความตางศักยไฟฟา โดยมีแนวทางการสรุปดังนี้ แนวทางการสรุป กระแสไฟฟาเคลื่อนที่จากขั้วบวกของถานไฟฉายที่มีศักยไฟฟาสูงผานอุปกรณไฟฟา แลวเคลื่อนไปยังขั้วลบของถานไฟฉายที่มีศักยไฟฟาต่ํา สวนคาความตางศักยไฟฟาระหวาง 2 จุดใด ๆ ทราบ ไดจากผลตางของศักยไฟฟาระหวาง 2 จุดนั้น 195 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 32. ครูและนักเรียนรวมกันอภิปรายตามแนวคําถามดังนี้ “จะมีวิธีการวัดคากระแสไฟฟาและความตางศักยไฟฟา ของอุปกรณไฟฟาหรือชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกสในวงจรไฟฟาอยางไร” จากนั้นครูแจกมัลติมิเตอร ใหนักเรียน แตละกลุม พรอมศึกษาวิธีการวัดคากระแสไฟฟาและความตางศักยไฟฟาจากใบความรูที่ 3.5 การวัด กระแสไฟฟาและความตางศักยไฟฟาดวยมัลติมิเตอรและตอบคําถามในใบงานที่ 3.2 การวัดกระแสไฟฟา และความตางศักยไฟฟาดวยมัลติมิเตอรขอ 1-6 33. นักเรียนแตละกลุมนําเสนอและรวมกันอภิปรายตามคําถามในใบงาน เพื่อแลกเปลี่ยนความคิดเห็นกับกลุมอื่น ตามแนวคําถามดังนี้ 1) กอนนํามัลติมิเตอรไปวัดความตางศักยไฟฟาในวงจรไฟฟา ตองเลือกยานวัดบนเครื่องมัลติมิเตอร อยางไร แนวคําตอบ ปรับสวิตชของมัลติมิเตอรไปทางดานที่วัดความตางศักยไฟฟา จากนั้นเลือกยานวัดที่ เหมาะสมโดยเลือกคาที่มากกวาและใกลเคียงกับความตางศักยไฟฟาของแหลงกําเนิดไฟฟา 2) ในการวัดความตางศักยไฟฟาของอุปกรณไฟฟาหรือชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกสดวยมัลติมิเตอร มีวิธีการ ตอวงจรไฟฟาอยางไร แนวคําตอบ นํามัลติมิเตอรไปตอแบบขนานหรือครอมจุดที่ตองการวัดความตางศักยไฟฟา โดยให หัววัดทดสอบขั้วบวกตอไปทางขั้วบวกของแหลงกําเนิดไฟฟา และหัววัดทดสอบขั้วลบตอไปทาง ขั้วลบของแหลงกําเนิดไฟฟา 3) ในการวัดความตางศักยไฟฟาของอุปกรณไฟฟาหรือชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกสดวยมัลติมิเตอร มีวิธีการ อานคาอยางไร มีหนวยเปนอะไร แนวคําตอบ อานคาจากตัวเลขที่ปรากฏบนหนาปดของมัลติมิเตอร ความตางศักยไฟฟามีหนวยเปน โวลตหรือมิลลิโวลต 4) กอนนํามัลติมิเตอรไปวัดกระแสไฟฟาในวงจรไฟฟา ตองเลือกยานวัดบนเครื่องมัลติมิเตอรอยางไร แนวคําตอบ ปรับสวิตชของมัลติมิเตอรไปทางดานที่วัดกระแสไฟฟา จากนั้นเลือกยานวัดที่เหมาะสม โดยเลือกคาที่มากที่สุด 5) ในการวัดกระแสไฟฟาของอุปกรณไฟฟาหรือชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกสดวยมัลติมิเตอรมีวิธีการตอ วงจรไฟฟาอยางไร แนวคําตอบ นํามัลติมิเตอรไปตอแบบอนุกรมที่จุดที่ตองการวัดกระแสไฟฟา โดยใหหัววัดทดสอบ ขั้วบวกตอไปทางขั้วบวกของแหลงกําเนิดไฟฟา และหัววัดทดสอบขั้วลบตอไปทางขั้วลบของ แหลงกําเนิดไฟฟา 6) ในการวัดกระแสไฟฟาของอุปกรณไฟฟาหรือชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกสดวยมัลติมิเตอร มีวิธีการอานคา อยางไร มีหนวยเปนอะไร แนวคําตอบ อานคาจากตัวเลขที่ปรากฏบนหนาปดของมัลติมิเตอร กระแสไฟฟามีหนวยเปน แอมแปรหรือมิลลิแอมแปร โครงการวิทยาศาสตร์พลังสิบ 196


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 34. ครูแจกอุปกรณที่ใชตอวงจรไฟฟาในกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 4 แลวใหนักเรียนวัดกระแสไฟฟาและความตาง ศักยไฟฟาของมอเตอร แลวบันทึกผลการวัดในใบงานที่ 3.2 ขอที่ 7 35. นักเรียนแตละกลุมรวมกันสรุปสิ่งที่ไดเรียนรูจากใบงานที่ 3.2 โดยมีแนวทางการสรุปดังนี้ แนวทางการสรุป การวัดกระแสไฟฟาและความตางศักยไฟฟาสามารถวัดไดโดยใชมัลติมิเตอร โดยการวัด กระแสไฟฟาทําไดโดยนํามัลติมิเตอรไปตอแบบอนุกรมที่จุดที่ตองการวัดกระแสไฟฟา สวนการวัดความตาง ศักยไฟฟาทําไดโดยนํามัลติมิเตอรไปตอแบบขนานกับจุดที่ตองการวัดความตางศักยไฟฟา ซึ่งในการวัดตองตอ หัววัดทดสอบขั้วบวกไปทางขั้วบวกของแหลงกําเนิดไฟฟา และตอหัววัดทดสอบขั้วลบไปทางขั้วลบของ แหลงกําเนิดไฟฟา 36. ครูใหนักเรียนรวมกันสรุปสิ่งที่ไดเรียนรูจากแผนการจัดการเรียนรูที่ 1 วงจรไฟฟาอยางงาย โดยมีแนวทาง การสรุปดังนี้ แนวทางการสรุป 1) หลักการของวงจรไฟฟาอยางงายในของเลนของใชคือ ในวงจรไฟฟาแบบอนุกรม หากมีอุปกรณไฟฟา ชิ้นใดชิ้นหนึ่งในวงจรไฟฟาชํารุดจะทําใหอุปกรณไฟฟาชิ้นอื่นไมทํางาน แตหากเปนวงจรไฟฟา แบบขนาน อุปกรณไฟฟาทุกชิ้นจะยังคงทํางานแมจะมีอุปกรณไฟฟาอันใดอันหนึ่ง ในวงจรไฟฟาชํารุด 2) สวิตชเปนชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกสที่ทําหนาที่เปดหรือปดวงจรไฟฟา ควบคุมใหมีหรือไมมีกระแสไฟฟา ผานในวงจรไฟฟาได 3) ไดโอดเปลงแสงเปนชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกสที่เปลงแสงเมื่อมีกระแสไฟฟาผาน และตองตอในวงจร ไฟฟาใหถูกขั้วกับแหลงกําเนิดไฟฟา เนื่องจากไดโอดเปลงแสงมีขาบวกและขาลบ 4) มอเตอรเปนอุปกรณไฟฟาที่หมุนไดเมื่อมีกระแสไฟฟาผาน และสามารถตอในวงจรไฟฟาได โดยไมตองคํานึงถึงขั้วของแหลงกําเนิดไฟฟา 5) กระแสไฟฟาเคลื่อนที่จากขั้วบวกของถานไฟฉายที่มีศักยไฟฟาสูงผานอุปกรณไฟฟา แลวเคลื่อนไปยัง ขั้วลบของถานไฟฉายที่มีศักยไฟฟาต่ํา สวนคาความตางศักยไฟฟาระหวาง 2 จุดใด ๆ ทราบไดจาก ผลตางของศักยไฟฟาระหวาง 2 จุดนั้น 6) การวัดกระแสไฟฟาและความตางศักยไฟฟาสามารถวัดไดโดยใชมัลติมิเตอร โดยการวัดกระแสไฟฟา ทําไดโดยนํามัลติมิเตอรไปตอแบบอนุกรมที่จุดที่ตองการวัดกระแสไฟฟา สวนการวัดความตาง ศักยไฟฟาทําไดโดยนํามัลติมิเตอรไปตอแบบขนานกับจุดที่ตองการวัดความตางศักยไฟฟา ซึ่งในการ วัดตองตอหัววัดทดสอบขั้วบวกไปทางขั้วบวกของแหลงกําเนิดไฟฟา และตอหัววัดทดสอบขั้วลบไป ทางขั้วลบของแหลงกําเนิดไฟฟา 197 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 การวัดและประเมินผล รายการประเมิน ภาระงานหรือชิ้นงานที่ประเมิน เครื่องมือที่ใชประเมิน 1. วิเคราะหปญหาเกี่ยวกับ การทํางานของของเลนของใช ที่มีสวนประกอบเปนอุปกรณ ไฟฟาหรือชิ้นสวน อิเล็กทรอนิกส และอธิบาย การทํางานโดยใชหลักการ วงจรไฟฟาอยางงาย 1.1 การอภิปรายปญหาเกี่ยวกับ การทํางานของของเลนที่มี สวนประกอบเปนอุปกรณไฟฟา ในแผนการจัดการเรียนรูที่ 1 แนวการจัดกิจกรรมการเรียนรูขอ 1 ขอ 7 ขอ 9 และ ขอ 13 1.2 การบันทึกผลการอภิปราย สมมติฐาน ตัวแปรที่สอดคลองกับ ปญหาการทํางานของตัวอยางของ เลนที่มีสวนประกอบเปนอุปกรณ ไฟฟาหรือชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกสใน แบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 1 และ 3 1.3 การตอบคําถามทายกิจกรรมใน แบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 1-4 1.4 การสรุปผลการทํากิจกรรม ในแบบ บันทึกกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 1-4 1.5 การตอบคําถามใบงานที่ 3.1 กระแสไฟฟาและความตาง ศักยไฟฟา 1.1 แนวการอภิปรายในแผน การจัดการเรียนรูที่ 1 แนวการจัด กิจกรรมการเรียนรูขอ 1 ขอ 7 ขอ 9 และ ขอ 13 และเกณฑ การประเมิน 1.2 แนวการบันทึกแบบบันทึก กิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 1 และ 3 และเกณฑการประเมิน 1.3 แนวการตอบคําถามทาย กิจกรรมในแบบบันทึกกิจกรรม ที่ 3.1 ตอนที่ 1-4 และเกณฑ การประเมิน 1.4 แนวการสรุปผลการทํากิจกรรม ในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 1-4 และเกณฑ การประเมิน 1.5 1.5 แนวการตอบคําถามใบงานที่ 3.1 กระแสไฟฟาและความตาง ศักยไฟฟาและเกณฑ การประเมิน 2 ตอวงจรไฟฟาอยางงาย เพื่อใหอุปกรณไฟฟาหรือ ชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกสทํางาน ได ออกแบบการบันทึกผล และรวบรวมขอมูลตาม หลักฐานเชิงประจักษ 2.1 การบันทึกผลการวิเคราะห แผนภาพวงจรไฟฟา ในแบบ บันทึกกิจกรรมที่3.1 ตอนที่ 1-4 และการตอวงจรไฟฟาอยางงาย เพื่อใหหลอดไฟ ไดโอดเปลงแสง มอเตอรทํางานได 2.1 แนวการบันทึกแบบบันทึก กิจกรรมที่3.1 ตอนที่ 1-4 และเกณฑการประเมิน 2.2 แนวการออกแบบตารางบันทึก ผลในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 3 และเกณฑการประเมิน โครงการวิทยาศาสตร์พลังสิบ 198


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 รายการประเมิน ภาระงานหรือชิ้นงานที่ประเมิน เครื่องมือที่ใชประเมิน 2.2 การออกแบบตารางบันทึกผล การคาดการณและผลการสังเกต การสวางหรือดับของ ไดโอดเปลงแสงในวงจรไฟฟา แบบอนุกรมในแบบบันทึก กิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 3 2.3 การบันทึกผลการสังเกต การทํางานของอุปกรณไฟฟาหรือ ชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกสใน วงจรไฟฟาอยางงาย ในแบบ บันทึกกิจกรรมที่3.1 ตอนที่ 1-4 2.3 แนวการบันทึกแบบบันทึก กิจกรรมที่3.1 ตอนที่ 1-4 และเกณฑการประเมิน 3. ใชมัลติมิเตอรและอธิบาย การวัดคากระแสไฟฟาและ ความตางศักยไฟฟาใน วงจรไฟฟาพรอมระบุหนวย 3.1 การใชมัลติมิเตอรและการตอบ คําถามในใบงานที่ 3.2 การวัด กระแสไฟฟาและความตาง ศักยไฟฟาดวยมัลติมิเตอร ขอที่ 1-6 3.2 การวัดและการบันทึกคา กระแสไฟฟาและความตาง ศักยไฟฟาในวงจรไฟฟาของ มอเตอรโดยใชมัลติมิเตอรในใบงาน ที่ 3.2 การวัดกระแสไฟฟาและ ความตางศักยไฟฟาดวย มัลติมิเตอร ขอที่ 7 3.1 แนวการตอบคําถามในใบงาน ที่ 3.2 การวัดกระแสไฟฟาและ ความตางศักยไฟฟาดวย มัลติมิเตอร ขอที่ 1-6 และเกณฑ การประเมิน 3.2 แนวการบันทึกใบงานที่ 3.2 การวัดกระแสไฟฟาและความ ตางศักยไฟฟาดวยมัลติมิเตอร ขอที่ 7 และเกณฑการประเมิน 4 ทํางานรวมกับผูอื่นดวย ความมุงมั่นจนบรรลุ วัตถุประสงค การรวมกันปฏิบัติกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 1-4 เกณฑการประเมิน 199 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 เกณฑการประเมิน เกณฑการประเมินสําหรับแผนการจัดการเรียนรูนี้ เปนเกณฑสําหรับการประเมินเพื่อพัฒนา ซึ่งแบงระดับ การพัฒนาเปน 3 ระดับ โดยมีรายละเอียดดังนี้ การประเมินตามภาระงาน หรือชิ้นงาน ระดับการพัฒนา 1 = ควรปรับปรุง วางแผนพัฒนาเพิ่มเติม 2 = ดี ปฏิบัติได ตามความคาดหมาย 3 = ดีมาก ปฏิบัติได เกินความคาดหมาย 1. วิเคราะหปญหาเกี่ยวกับการทํางานของของเลนของใชที่มีสวนประกอบเปนอุปกรณไฟฟาหรือชิ้นสวน อิเล็กทรอนิกส และอธิบายการทํางานโดยใชหลักการวงจรไฟฟาอยางงาย 1.1 การอภิปรายปญหา เกี่ยวกับการทํางาน ของของเลนที่มี สวนประกอบเปน อุปกรณไฟฟาใน แผนการจัด การเรียนรูที่ 1 แนวการจัดกิจกรรม การเรียนรูขอ 1 ขอ 7 ขอ 9 และ ขอ 13 ไมสามารถปฏิบัติตามเกณฑ ความคาดหมาย เชน - ไมรวมอภิปรายและ รอคอยคําตอบจาก การอภิปราย - อธิบายการทํางานของ ของเลนของใชที่มี สวนประกอบเปนอุปกรณ ไฟฟาที่สอดคลองกับ ปญหาหลังจากการปฏิบัติ กิจกรรมไมถูกตองและไม ใชขอมูลที่ไดจาก การปฏิบัติกิจกรรม - อภิปรายผลการสังเกต การทํางานของตัวอยาง ของเลนและปญหาการ ทํางานของตัวอยางของ เลนที่มีสวนประกอบ เปนอุปกรณไฟฟากอน การปฏิบัติกิจกรรม โดย ตอบคําถามขอ 1 และ 9 ไดอยางสมเหตุสมผล หรือมีขอมูลสนับสนุน - อธิบายการทํางานของ ของเลนของใชที่มี สวนประกอบเปน อุปกรณไฟฟาที่ สอดคลองกับปญหา หลังจากการปฏิบัติ กิจกรรมโดยตอบคําถาม ขอ 7 และ 13 ไดถูกตอง และมีขอมูลสนับสนุน สามารถปฏิบัติไดเกินเกณฑ ความคาดหมาย เชน - อภิปรายผลการสังเกต การทํางานของตัวอยาง ของเลนและปญหาการ ทํางานของตัวอยางของ เลนที่มีสวนประกอบเปน อุปกรณไฟฟาโดยใช หลักการของวงจรไฟฟา อยางงายไดถูกตองกอน การปฏิบัติกิจกรรม 1.2 การบันทึกผลการ อภิปรายสมมติฐาน ไมสามารถปฏิบัติไดตาม เกณฑความคาดหมาย เชน - ระบุสมมติฐาน ตัวแปร ตนตัวแปรตาม และ สามารถปฏิบัติไดเกินเกณฑ ความคาดหมาย เชน โครงการวิทยาศาสตร์พลังสิบ 200


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 การประเมินตามภาระงาน หรือชิ้นงาน ระดับการพัฒนา 1 = ควรปรับปรุง วางแผนพัฒนาเพิ่มเติม 2 = ดี ปฏิบัติได ตามความคาดหมาย 3 = ดีมาก ปฏิบัติได เกินความคาดหมาย ตัวแปรที่สอดคลอง กับปญหาการ ทํางานของตัวอยาง ของเลนที่มี สวนประกอบเปน อุปกรณไฟฟาหรือ ชิ้นสวน อิเล็กทรอนิกสใน แบบบันทึก กิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 1 และ 3 - ระบุตัวแปรตนและตัวแปร ตามไมสอดคลองกัน - ตั้งสมมติฐานที่ไมแสดงถึง ความสัมพันธระหวางตัว แปรตนและตัวแปรตาม - ระบุตัวแปรควบคุมไม ถูกตอง ตัวแปรควบคุมไดถูกตอง และครบถวน - ระบุตัวแปรควบคุมได ละเอียด ชัดเจน ครบถวน สมบูรณ 1.3 การตอบคําถาม ทายกิจกรรมใน แบบบันทึก กิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 1-4 ไมสามารถปฏิบัติไดตาม เกณฑความคาดหมาย เชน - คําตอบมีความ คลาดเคลื่อน ไมสอดคลอง กับขอมูลที่รวบรวมได - สังเกตเห็นการตอบคําถาม โดยไมรวมอภิปรายและ รอคอยคําตอบจากการ อภิปรายเพียงอยางเดียว - วิเคราะหการทํางานของ อุปกรณไฟฟาและ อิเล็กทรอนิกสโดยใช หลักการวงจรไฟฟา อยางงาย โดยตอบ คําถามทายกิจกรรมได ถูกตองสอดคลองกับ ขอมูลที่รวบรวมไดและ ครบถวน สามารถปฏิบัติไดเกินความ เกณฑคาดหมาย เชน - มีการใหเหตุผลและขอมูล สนับสนุนในการรวม อภิปรายอยาง สมเหตุสมผลและไดรับ การยอมรับ 1.4 การสรุปผลการ ปฏิบัติกิจกรรม ใน แบบบันทึกกิจกรรม ที่ 3.1 ตอนที่ 1-4 ไมสามารถปฏิบัติไดตาม เกณฑความคาดหมาย เชน - สรุปการทํางานของ อุปกรณไฟฟาและ อิเล็กทรอนิกสโดยใช หลักการวงจรไฟฟาอยาง งายโดยระบุคําสําคัญและ สรุปการทํางานของ อุปกรณไฟฟาและ อิเล็กทรอนิกสโดยใช หลักการวงจรไฟฟาอยาง งายโดยระบุคําสําคัญและ อธิบายไดสอดคลองกับ ขอมูลที่รวบรวมได สามารถปฏิบัติไดเกินเกณฑ ความคาดหมาย เชน - สรุปผลการปฏิบัติ กิจกรรมจากความเขาใจ ของตนเองไดถูกตองโดย ไมไดรอคอยคําตอบจาก การอภิปรายรวมกัน 201 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 การประเมินตามภาระงาน หรือชิ้นงาน ระดับการพัฒนา 1 = ควรปรับปรุง วางแผนพัฒนาเพิ่มเติม 2 = ดี ปฏิบัติได ตามความคาดหมาย 3 = ดีมาก ปฏิบัติได เกินความคาดหมาย อธิบายไมสอดคลองกับ ขอมูลที่รวบรวมได 1.5 การตอบคําถาม ใบงานที่ 3.1 กระแสไฟฟาและ ความตางศักยไฟฟา ไมสามารถปฏิบัติไดตาม เกณฑความคาดหมาย เชน - คําตอบมีความ คลาดเคลื่อนไมสอดคลอง กับขอมูลที่ศึกษา - สังเกตเห็นการตอบคําถาม โดยไมรวมอภิปรายและ รอคอยคําตอบจากการ อภิปรายเพียงอยางเดียว - อธิบายกระแสไฟฟาและ ความตางศักย ไฟฟา ในวงจรไฟฟาอยางงาย โดยตอบคําถามได ถูกตองสอดคลองกับ ขอมูลที่รวบรวมไดและ ครบถวน สามารถปฏิบัติไดเกินเกณฑ ความคาดหมาย เชน - มีการใหเหตุผลและขอมูล สนับสนุนในการรวม อภิปรายอยาง สมเหตุสมผลและไดรับ การยอมรับ 2. ตอวงจรไฟฟาอยางงายเพื่อใหอุปกรณไฟฟาหรือชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกสทํางานได ออกแบบการบันทึกผล และ รวบรวมขอมูลตามหลักฐานเชิงประจักษ 2.1 การบันทึกผลการ วิเคราะหแผนภาพ วงจรไฟฟา ใน แบบบันทึกกิจกรรม ที่ 3.1 ตอนที่ 1-4 และการตอ วงจรไฟฟาอยางงาย เพื่อใหหลอดไฟ ไดโอดเปลงแสง มอเตอรทํางานได ไมสามารถปฏิบัติไดตาม เกณฑความคาดหมาย เชน - ไมเขาใจสัญลักษณทาง ไฟฟาและรูปแบบ วงจรไฟฟาอยางงาย - ตอวงจรไฟฟาไดแต อุปกรณไมทํางาน - วิเคราะหวงจรไฟฟาและ ระบุอุปกรณไฟฟาที่นํามา ตอวงจรไฟฟาอยางงาย ไดถูกตองและครบถวน - วาดแผนภาพวงจรไฟฟา ที่สอดคลองกับสัญลักษณ ทางไฟฟาที่ทําใหไดโอด เปลงแสงและมอเตอร ทํางานไดถูกตองและ ครบถวน - ตอวงจรไฟฟาอยางงาย กับหลอดไฟไดโอด เปลงแสงและ มอเตอร ไดถูกตองและทํางานได สามารถปฏิบัติไดเกินเกณฑ ความคาดหมาย เชน - สามารถแกปญหาเมื่อตอ วงจรไฟฟาแลวอุปกรณ ไฟฟาไมทํางานได - สามารถแนะนําและ อธิบายการตอวงจรไฟฟา ใหกับสมาชิกในกลุมหรือ ในหองปฏิบัติไดถูกตอง โครงการวิทยาศาสตร์พลังสิบ 202


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 การประเมินตามภาระงาน หรือชิ้นงาน ระดับการพัฒนา 1 = ควรปรับปรุง วางแผนพัฒนาเพิ่มเติม 2 = ดี ปฏิบัติได ตามความคาดหมาย 3 = ดีมาก ปฏิบัติได เกินความคาดหมาย 2.2 การออกแบบตาราง บันทึกผล การคาดการณและ ผลการสังเกต การสวางหรือดับของ ไดโอดเปลงแสงใน วงจรไฟฟาแบบ อนุกรมในแบบ บันทึกกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 3 ไมสามารถปฏิบัติไดตาม เกณฑความคาดหมาย เชน - ระบุชื่อตารางไมสอดคลอง กับขอมูลที่บันทึก - ออกแบบตารางบันทึกผล โดยสลับกันระหวาง ตัวแปรตนและตัวแปรตาม ซึ่งควรเปนดังตัวอยาง คือ สดมภซายของตารางเปน ตัวแปรตน คือ ความยาว ของขาไดโอดเปลงแสงที่ ตอกับสายไฟฟาที่ตอกับ ขั้วบวกของถานไฟฉาย และขอมูลในสดมภถัดไป ของตารางเปนตัวแปรตาม คือ การสวางหรือดับของ ไดโอดเปลงแสง - ระบุชื่อตารางได สอดคลองกับขอมูลที่ บันทึก - ออกแบบตารางบันทึก ผลที่แสดงความสัมพันธ ระหวางความยาวของขา ไดโอดเปลงแสงที่ตอกับ สายไฟฟาที่ตอกับ ขั้วบวกของถานไฟฉาย (ตัวแปรตน) และการ สวางหรือดับของ ไดโอดเปลงแสง (ตัวแปรตาม) สามารถปฏิบัติไดเกินเกณฑ ความคาดหมาย เชน - มีการออกแบบตารางที่ แสดงการเปรียบเทียบผล การคาดการณและผลการ สังเกตการความสวางหรือ ดับของไดโอดเปลงแสง - มีการออกแบบตารางที่ สื่อสารเขาใจงาย ถูกตอง และแตกตางจากกลุมอื่น 2.3 การบันทึกผลการ สังเกตการทํางาน ของอุปกรณไฟฟา หรือชิ้นสวน อิเล็กทรอนิกสใน วงจรไฟฟาอยางงาย ในแบบบันทึก กิจกรรมที่3.1 ตอน ที่ 1-4 ไมสามารถปฏิบัติไดตาม เกณฑความคาดหมาย เชน - ไมมีการตรวจสอบเมื่อพบ ขอมูลที่คลาดเคลื่อน - มีการแกไขขอมูลโดยไม ทําการตรวจสอบเพิ่มเติม - บันทึกขอมูลผลการ สังเกตการทํางานของ อุปกรณไฟฟาหรือ ชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกสใน วงจรไฟฟาอยางงาย ไดครบถวนตามหลักฐาน ที่กลุมรวบรวมได สามารถปฏิบัติไดเกินเกณฑ ความคาดหมาย เชน - มีการทดลองซ้ําเมื่อพบ ขอมูลที่มีความคลาดเคลื่อน หรือมีการทดลองซ้ํา มากกวาที่กําหนดไว - มีวิธีการสังเกตทิศ การหมุนของใบพัดที่ติด กับมอเตอรที่แตกตางจาก ที่แนะนําในกิจกรรม 203 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 การประเมินตามภาระงาน หรือชิ้นงาน ระดับการพัฒนา 1 = ควรปรับปรุง วางแผนพัฒนาเพิ่มเติม 2 = ดี ปฏิบัติได ตามความคาดหมาย 3 = ดีมาก ปฏิบัติได เกินความคาดหมาย 3. ใชมัลติมิเตอรและอธิบายการวัดคากระแสไฟฟาและความตางศักยไฟฟาในวงจรไฟฟาพรอมระบุหนวย 3.1 การใชมัลติมิเตอร และการตอบคําถาม ในใบงานที่ 3.2 การวัดกระแสไฟฟา และความตาง ศักยไฟฟาดวยมัลติ มิเตอร ขอที่ 1-6 ไมสามารถปฏิบัติไดตาม เกณฑความคาดหมาย เชน - คําตอบมีความ คลาดเคลื่อนไมสอดคลอง กับขอมูลที่ศึกษา - ใชมัลติมิเตอรยังไมถูกตอง หลังจากการรวมอภิปราย วิธีการใชและการตอบ คําถามในใบงาน - สังเกตเห็นการตอบคําถาม โดยไมรวมอภิปรายและ รอคอยคําตอบจากการ อภิปรายเพียงอยางเดียว - ใชมัลติมิเตอรไดถูกตอง และตอบคําถาม ขอที่ 1-6 ไดถูกตองและ ครบถวน สามารถปฏิบัติไดเกินเกณฑ ความคาดหมาย เชน - ใชมัลติมิเตอรไดถูกตอง โดยไมตองศึกษาขอมูล จากใบความรู - มีการใหเหตุผลและขอมูล สนับสนุนในการรวม อภิปรายอยาง สมเหตุสมผลและไดรับ การยอมรับ 3.1 การวัดและ การบันทึกคากระแส ไฟฟาและความตาง ศักยไฟฟาในวงจร ไฟฟาของมอเตอร โดยใชมัลติมิเตอรใน ใบงานที่ 3.2 การวัด กระแส ไฟฟาและ ความตางศักยไฟฟา ดวยมัลติมิเตอร ขอ ที่ 7 ไมสามารถปฏิบัติไดตาม เกณฑความคาดหมาย เชน - ไมมีการตรวจสอบเมื่อพบ ขอมูลที่คลาดเคลื่อน - มีการแกไขขอมูลโดยไม ทําการตรวจสอบเพิ่มเติม - ระบุหนวยหรือบันทึกคาที่ วัดไดสลับกันระหวาง ความตางศักยไฟฟาและ กระแสไฟฟา - ระบุหนวยความตาง ศักยไฟฟาและ กระแสไฟฟาไมสอดคลอง กับยานวัด - เลือกยานวัด กระแสไฟฟาและความ ตางศักยของมอเตอรได เหมาะสม - ตอมัลติมิเตอรกับ วงจรไฟฟาเพื่อวัด กระแสไฟฟาและ ความตางศักยของ มอเตอรไดถูกตอง - ระบุคาความตางศักย ไฟฟาและกระแสไฟฟา ของมอเตอรใน วงจรไฟฟาอยางงายที่วัด ดวยมัลติมิเตอรใน สามารถปฏิบัติไดเกินเกณฑ ความคาดหมาย เชน - มีการทดลองซ้ําเมื่อพบ ขอมูลที่มีความ คลาดเคลื่อน - สามารถแกปญหาเมื่อไม สามารถอานคาความตาง ศักยไฟฟาและ กระแสไฟฟาโดยใชมัลติ มิเตอรไฟฟาได - สามารถแนะนําและ อธิบายวิธีการใชมัลติ มิเตอรใหกับสมาชิกใน โครงการวิทยาศาสตร์พลังสิบ 204


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 การประเมินตามภาระงาน หรือชิ้นงาน ระดับการพัฒนา 1 = ควรปรับปรุง วางแผนพัฒนาเพิ่มเติม 2 = ดี ปฏิบัติได ตามความคาดหมาย 3 = ดีมาก ปฏิบัติได เกินความคาดหมาย ใบงานเรื่องวัดกระแส ไฟฟาและความตาง ศักยไฟฟาดวยมัลติ มิเตอร ขอที่ 7 ได ถูกตองและครบถวน กลุมหรือในหองใหปฏิบัติ ไดถูกตอง 4. ทํางานรวมกับผูอื่นดวยความมุงมั่นจนบรรลุวัตถุประสงค 4.1 การรวมกันปฏิบัติ กิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 1-4 ไมสามารถปฏิบัติไดตาม เกณฑความคาดหมาย เชน - ไมมีสวนรวมในการปฏิบัติ กิจกรรม - ขาดความพยายาม แกปญหาเฉพาะหนา ที่เกิดขึ้น - ไมสามารถปฏิบัติงานให เสร็จตามเวลาที่กําหนด - มีสวนรวมในการแบง งานและปฏิบัติงานตาม ความรับผิดชอบเพื่อ ปฏิบัติกิจกรรมใหบรรลุ เปาหมาย - มีความพยายามในการ ปฏิบัติงานตามแผนให บรรลุเปาหมายในเวลาที่ กําหนด สามารถปฏิบัติไดเกินเกณฑ ความคาดหมาย เชน - มีภาวะผูนํา สามารถแกไข สถานการณที่เกิดขึ้น ภายในกลุมโดยทันทีเมื่อ พบปญหา และขับเคลื่อน กลุมใหปฏิบัติกิจกรรมจน บรรลุเปาหมาย เกณฑการตัดสิน 1. สรุปผลระดับการพัฒนา ดังนี้ สรุปผลระดับการพัฒนา = ระดับการพัฒนาจากทุกรายการประเมิน จํานวนรายการประเมิน 2. สรุปผลการประเมินระดับการพัฒนา ดังนี้ คะแนนเฉลี่ย 2.34 – 3.00 มีผลการประเมินอยูในระดับ ดีมาก ปฏิบัติไดเกินความคาดหมาย คะแนนเฉลี่ย 1.67 – 2.33 มีผลการประเมินอยูในระดับ ดี ปฏิบัติไดตามความคาดหมาย คะแนนเฉลี่ย 1.00 – 1.66 มีผลการประเมินอยูในระดับ ควรปรับปรุง วางแผนพัฒนาเพิ่มเติม 205 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 จุดประสงคกิจกรรม นักเรียนสามารถ 1. วิเคราะหแผนภาพวงจรไฟฟา และระบุชื่ออุปกรณไฟฟาหรือชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกสในวงจรไฟฟาที่สอดคลอง กับสัญลักษณทางไฟฟา 2. วางแผนและตอวงจรไฟฟาอยางงายเพื่อใหอุปกรณไฟฟาหรือชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกสทํางานได 3. ออกแบบการบันทึกผลการตอไดโอดเปลงแสงในวงจรไฟฟาอยางงายที่สอดคลองกับขอมูลที่ตองการรวบรวม 4. รวบรวมและบันทึกขอมูลการทํางานของอุปกรณไฟฟาหรือชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกสตามหลักฐานเชิงประจักษ 5. วิเคราะห แปลความหมายขอมูลเพื่อลงขอสรุปเกี่ยวกับหลักการของวงจรไฟฟาอยางงาย เวลา 4 ชั่วโมง วัสดุ-อุปกรณ ที่ รายการ จํานวน 1 สวิตช 2 อัน ตอกลุม 2 ถานไฟฉาย 1.5 โวลต 2 กอน ตอกลุม 3 กระบะถานไฟฉาย แบบ 2 กอน 1 อัน ตอกลุม 4 สายไฟฟาพรอมปากหนีบจระเข 6 เสน ตอกลุม 5 หลอดไฟฟา 2.5 โวลตพรอมฐาน 2 หลอด ตอกลุม 6 ไดโอดเปลงแสง (LED) สีเขียว 1 หลอด ตอกลุม 7 มอเตอรกระแสตรง 6 โวลตพรอมใบพัดขนาดเล็ก 1 ชุด ตอกลุม 8 แบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 วงจรไฟฟาอยางงาย 1 ชุด ตอคน 9 ใบความรูที่ 3.1 ไดโอดเปลงแสง (LED) 1 ชุด ตอคน 10 ใบความรูที่ 3.2 แสงสีตาง ๆ ของไดโอดเปลงแสง 1 ชุด ตอคน 11 ใบความรูที่ 3.3 มอเตอร 1 ชุด ตอคน ขอควรระวัง/ขอเสนอแนะ 1. ควรตรวจสอบสวิตชใหวงจรเปดทุกครั้ง กอนตอวงจรไฟฟาเขากับถานไฟฉาย 2. ตรวจสอบขาของไดโอดเปลงแสงในวงจรไฟฟาที่ตอเขากับถานไฟฉายใหถูกตองกอนกดสวิตชใหวงจรปด เมื่อสังเกตผลที่ไดเรียบรอยแลวใหกดสวิตชใหวงจรเปดเสมอ กิจกรรมที่ 3.1 วงจรไฟฟาอยางงาย โครงการวิทยาศาสตร์พลังสิบ 206


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 วิธีการดําเนินกิจกรรม ตอนที่ 1 รูจักวงจรไฟฟาอยางงาย 1. รวมกันวิเคราะหวงจรไฟฟาทั้งแบบอนุกรมและขนาน ดังรูป โดยปฏิบัติตามขั้นตอนดังตอไปนี้ 1.1 ใหระบุชื่ออุปกรณไฟฟาและประเภทของวงจรไฟฟาลงในแผนภาพวงจรไฟฟา ก และ ข ที่สอดคลองกับสัญลักษณทางไฟฟา แลววาดสายไฟฟาเชื่อมตออุปกรณไฟฟาตามแผนภาพ วงจรไฟฟา ลงในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 วงจรไฟฟาอยางงาย ตอนที่ 1 รูจักวงจรไฟฟาอยางงาย ก ข 1.2 คาดการณผลที่จะเกิดขึ้นเมื่อถอดหลอดไฟฟาออกจากฐาน 1 หลอด จากวงจรไฟฟา ก และ ข ระบุตัวแปรตน ตัวแปรตาม ตัวแปรควบคุม บันทึกผลลงในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 1 2. รวมกันวางแผนและนําหลอดไฟฟามาตอตามวงจรไฟฟา ก และ ข ถอดหลอดไฟฟาออกจากฐาน 1 หลอด สังเกตและบันทึกผลลงในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 1 แลวเปรียบเทียบผลที่เกิดขึ้นกับหลอดไฟฟา และรวมกันอภิปรายภายในกลุม เพื่อตรวจสอบผลการคาดการณในขอที่ 1.2 3. นําเสนอผลการศึกษาการตอหลอดไฟฟาในวงจรไฟฟา ก และ ข โดยใชขอมูลสนับสนุนอยางสมเหตุสมผล 4. แตละกลุมอภิปรายคําถามทายกิจกรรม และบันทึกในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 1 5. นําเสนอผลการอภิปรายคําถามทายกิจกรรม เพื่อแลกเปลี่ยนความคิดเห็นกับกลุมอื่น และรวมกันสรุปผล การปฏิบัติกิจกรรมในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 1 ตอนที่ 2 สวิตชเปด-ปด 1. รวมกันวิเคราะหวงจรไฟฟาดังรูป โดยปฏิบัติตามขั้นตอนดังตอไปนี้ 1.1 ใหระบุชื่ออุปกรณไฟฟาและประเภทของวงจรไฟฟา ลงในแผนภาพวงจรไฟฟาที่สอดคลองกับ สัญลักษณทางไฟฟา และวาดสายไฟฟาเชื่อมตออุปกรณไฟฟาลงในแผนภาพการเชื่อมตออุปกรณ ไฟฟาลงในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 วงจรไฟฟาอยางงาย ตอนที่ 2 สวิตชเปด-ปด ขอที่ 2 207 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 1.2 คาดการณผลที่จะเกิดขึ้นเมื่อกดสวิตชดังรูปตอไปนี้ 1 2 3 2. รวมกันวางแผนและนําหลอดไฟฟามาตอตามวงจรไฟฟาในขอ 1.1 และกดสวิตช ดังรูปในขอ 1.2 สังเกตและ บันทึกผลลงในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 2 แลวรวมกันอภิปรายภายในกลุมเกี่ยวกับผลที่ได เพื่อตรวจสอบผลการคาดการณในขอที่ 1.2 3. นําเสนอผลการศึกษาการตอสวิตซในวงจรไฟฟาแบบขนาน โดยใชขอมูลสนับสนุนอยางสมเหตุสมผล 4. แตละกลุมอภิปรายคําถามทายกิจกรรม และบันทึกในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่2 5. นําเสนอผลการอภิปรายคําถามทายกิจกรรม เพื่อแลกเปลี่ยนความคิดเห็นกับกลุมอื่น และรวมกันสรุปผล การปฏิบัติกิจกรรมในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 2 ตอนที่ 3 วงจรไฟฟาอยางงายกับไดโอดเปลงแสง (LED) 1. สังเกตความยาวขาหรือขอบดานที่มีรอยบากของไดโอดเปลงแสง (LED) ระบุตัวแปรตน ตัวแปรตาม และตัวแปรควบคุมของการตรวจสอบการตอไดโอดเปลงแสงในวงจรไฟฟาแบบอนุกรม 2. ออกแบบตารางบันทึกการคาดการณและผลการสังเกตการสวางหรือดับของไดโอดเปลงแสงจากวงจรไฟฟา ที่ตอในขอที่ 4 และ 5 ลงในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 วงจรไฟฟาอยางงาย ตอนที่ 3 วงจรไฟฟาอยางงายกับ ไดโอดเปลงแสง (LED) 3. คาดการณการสวางหรือดับของไดโอดเปลงแสง ถาตอขาใดขาหนึ่งของไดโอดเปลงแสงกับสายไฟฟาที่ตอกับ ขั้วบวกของถานไฟฉาย และอีกขาตอกับสายไฟฟาที่ตอกับขั้วลบของถานไฟฉาย บันทึกการคาดการณ ลงในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 3 4. ตอไดโอดเปลงแสงเขากับสวิตชและถานไฟฉายในวงจรไฟฟาแบบอนุกรม จากนั้นกดสวิตชใหวงจรปด สังเกต การสวางหรือดับของไดโอดเปลงแสง และบันทึกผลในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 3 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 โครงการวิทยาศาสตร์พลังสิบ 208


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 5. สลับขาไดโอดเปลงแสงในขอ 4 คาดการณการสวางหรือดับของไดโอดเปลงแสง บันทึกการคาดการณจากนั้น กดสวิตชใหวงจรปด สังเกตการสวางหรือดับของไดโอดเปลงแสง และบันทึกผลในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 3 6. ศึกษาลักษณะของไดโอดเปลงแสง และสัญลักษณจากใบความรูที่ 3.1 ไดโอดเปลงแสง (LED) จากนั้น วาดแผนภาพวงจรไฟฟาที่ทําใหไดโอดเปลงแสงสวาง ในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 3 7. นําเสนอผลการศึกษาการตอไดโอดเปลงแสงในวงจรไฟฟา โดยใชขอมูลสนับสนุนอยางสมเหตุสมผล 8. แตละกลุมอภิปรายคําถามทายกิจกรรม และบันทึกในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 3 9. นําเสนอผลการอภิปรายคําถามทายกิจกรรม เพื่อแลกเปลี่ยนความคิดเห็นกับกลุมอื่น และรวมกันสรุปผล การปฏิบัติกิจกรรมในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 3 ตอนที่ 4 วงจรไฟฟาอยางงายกับมอเตอร 1. รวมกันวิเคราะหการทํางานของมอเตอร โดยปฏิบัติตามขั้นตอนดังตอไปนี้ 1.1 ศึกษาลักษณะและสัญลักษณของมอเตอรจากใบความรูที่ 3.3 มอเตอร จากนั้นวาดแผนภาพ วงจรไฟฟาแบบอนุกรมที่ทําใหมอเตอรทํางาน ลงในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 วงจรไฟฟาอยางงาย ตอนที่ 4 วงจรไฟฟาอยางงายกับมอเตอร 1.2 คาดการณทิศการหมุนของใบพัดที่ติดกับมอเตอรเมื่อตอมอเตอรตามแผนภาพวงจรไฟฟาในขอ 1.1 และบันทึกผลในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 4 1.3 ตอมอเตอรในวงจรไฟฟาแบบอนุกรมตามแผนภาพวงจรไฟฟาในขอ 1.1 กดสวิตช สังเกตทิศการ หมุนของใบพัดเมื่อหันดานหนาใบพัดเขาหาผูสังเกต และบันทึกผลในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 4 1.4 คาดการณทิศการหมุนของใบพัดที่จะเกิดขึ้นเมื่อสลับขั้วของถานไฟฉายในวงจรไฟฟาในขอ 1.3 และ บันทึกผลในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 4 1.5 ทําเชนเดียวกับขอ 1.3 แตสลับขั้วของถานไฟฉาย สังเกตและบันทึกผลในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 4 2. นําเสนอผลการศึกษาการตอมอเตอรในวงจรไฟฟา โดยใชขอมูลสนับสนุนอยางสมเหตุสมผล 3. แตละกลุมอภิปรายคําถามทายกิจกรรม และบันทึกในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 4 4. นําเสนอผลการอภิปรายคําถามทายกิจกรรม เพื่อแลกเปลี่ยนความคิดเห็นกับกลุมอื่น และรวมกันสรุปผล การปฏิบัติกิจกรรมในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 4 209 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 ตอนที่ 1 รูจักวงจรไฟฟาอยางงาย คําชี้แจง ใหนักเรียนระบุชื่ออุปกรณไฟฟาและประเภทของวงจรไฟฟา ลงในแผนภาพวงจรไฟฟาที่สอดคลองกับ สัญลักษณทางไฟฟา และวาดสายไฟฟาเชื่อมตออุปกรณไฟฟาตามแผนภาพวงจรไฟฟา ลงในแผนภาพการเชื่อมตอ อุปกรณไฟฟา ก. วงจรไฟฟาแบบ……………………………….. แผนภาพการเชื่อมตออุปกรณไฟฟา แบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.1 วงจรไฟฟาอยางงาย ถานไฟฉาย สวิตช หลอดไฟฟา อนุกรม + - โครงการวิทยาศาสตร์พลังสิบ 210


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 ข. วงจรไฟฟาแบบ……………………………….. แผนภาพการเชื่อมตออุปกรณไฟฟา คําชี้แจง ระบุตัวแปรตน ตัวแปรตาม ตัวแปรควบคุม แลวบันทึกการคาดการณ ผลการสังเกตการสวางหรือดับ ของหลอดไฟฟาที่เหลือ หลังจากถอดหลอดไฟฟาออกจากวงจรไฟฟา 1 หลอด ลงในตาราง ตัวแปรตน วงจรไฟฟาแบบขนานและวงจรไฟฟาแบบอนุกรม ตัวแปรตาม การสวางหรือดับของหลอดไฟฟา ตัวแปรควบคุม หลอดไฟฟา สายไฟฟา ถานไฟฉาย ที่เปนชนิดเดียวกัน สวิตช หลอดไฟฟา ถานไฟฉาย ขนาน + - 211 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 ผลการปฏิบัติกิจกรรม ตาราง การคาดการณและผลการสังเกตหลอดไฟฟาที่เหลือในวงจรไฟฟาอยางงาย วงจรไฟฟา การคาดการณ ผลการสังเกต แบบ แบบ คําถามทายกิจกรรม 1. ในวงจรไฟฟาที่มีหลอดไฟฟามากกวา 1 หลอด ตอแบบอนุกรม เมื่อถอดหลอดไฟฟาออก 1 หลอด มีผล อยางไรกับหลอดไฟฟาที่เหลือ แนวคําตอบ หลอดไฟฟาที่เหลือจะดับ 2. ในวงจรไฟฟาที่มีหลอดไฟฟามากกวา 1 หลอด ตอแบบขนาน เมื่อถอดหลอดไฟฟาออก 1 หลอด มีผลอยางไร กับหลอดไฟฟาที่เหลือ แนวคําตอบ หลอดไฟฟาที่เหลือยังคงสวาง สรุปผลการปฏิบัติกิจกรรม ในวงจรไฟฟาแบบอนุกรม หากถอดหลอดไฟฟาหลอดใดหลอดหนึ่งออกจะมีผลทําใหหลอดไฟฟาอีกหลอดดับ แตในวงจรไฟฟาแบบขนาน เมื่อถอดหลอดไฟฟาหลอดใดหลอดหนึ่งออก หลอดไฟฟาอีกหลอดยังคงสวาง อนุกรม ขนาน หลอดไฟฟาดับ หลอดไฟฟาสวาง โครงการวิทยาศาสตร์พลังสิบ 212


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 ตอนที่ 2 สวิตชเปด-ปด คําชี้แจง ใหนักเรียนระบุชื่ออุปกรณไฟฟาและประเภทของวงจรไฟฟา ลงในแผนภาพวงจรไฟฟาที่สอดคลองกับ สัญลักษณทางไฟฟา และวาดสายไฟฟาเชื่อมตออุปกรณไฟฟาแผนภาพวงจรไฟฟา ลงในแผนภาพการเชื่อมตออุปกรณ ไฟฟา ค. วงจรไฟฟาแบบ……………………………….. แผนภาพการเชื่อมตออุปกรณไฟฟา ถานไฟฉาย สวิตช หลอดไฟฟา ขนาน + - 1 2 1 2 213 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 คําชี้แจง ใหนักเรียนบันทึกการคาดการณและผลการสังเกตการสวางหรือดับของหลอดไฟฟาในวงจรไฟฟาแบบขนาน เมื่อ กดสวิตชตามรูปในตารางตอไปนี้ ตาราง การคาดการณและผลการสังเกตหลอดไฟฟาในวงจรไฟฟาแบบขนาน เมื่อกดสวิตชตามรูปในตาราง ลําดับ การกดสวิตชในวงจรไฟฟา หลอดไฟฟาหลอดที่ 1 หลอดไฟฟาหลอดที่ 2 การคาดการณ ผลการสังเกต การคาดการณ ผลการสังเกต 1 หลอดไฟฟา สวาง หลอดไฟฟา ดับ 2 หลอดไฟฟา ดับ หลอดไฟฟา สวาง 3 หลอดไฟฟา สวาง หลอดไฟฟา สวาง คําถามทายกิจกรรม 1. เมื่อกดสวิตชตามรูปลําดับที่ 1 หลอดไฟฟาแตละหลอดเปนอยางไร แนวคําตอบ หลอดไฟฟาหลอดที่ 1 จะสวาง แตหลอดไฟฟาหลอดที่ 2 ดับ 2. เมื่อกดสวิตชตามรูปลําดับที่2 หลอดไฟฟาแตละหลอดเปนอยางไร แนวคําตอบ หลอดไฟฟาหลอดที่ 1 ดับ แตหลอดไฟฟาหลอดที่ 2 จะสวาง 3. เมื่อกดสวิตชตามรูปลําดับที่ 3 หลอดไฟฟาแตละหลอดเปนอยางไร แนวคําตอบ หลอดไฟฟาทั้งสองหลอดจะสวาง 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 โครงการวิทยาศาสตร์พลังสิบ 214


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 ก ข ค 4. จากการวางตําแหนงของสวิตชในวงจรไฟฟาดังรูป ก และ ข สงผลตอการสวางหรือดับของหลอดไฟฟา แตละหลอดอยางไร แนวคําตอบ การตอสวิตชในวงจรไฟฟารูป ก และ ข จะทําใหหลอดไฟฟาแตละหลอดสวางหรือดับพรอมกัน 5. จากแผนภาพวงจรไฟฟาดังรูป ข และ ค เหมือนหรือตางกันอยางไร แนวคําตอบ เปนวงจรไฟฟาแบบขนานเหมือนกัน แตตางกันที่ตําแหนงและจํานวนสวิตชในวงจรไฟฟา 6. จากตําแหนงของสวิตชในวงจรไฟฟาดังรูป ค การสวางหรือดับของหลอดไฟฟาแตละหลอดเปนอยางไร แนวคําตอบ หลอดไฟฟาแตละหลอดจะสวางไดเมื่อมีการกดสวิตชที่ตอกับหลอดไฟฟานั้น 7. จากตําแหนงของสวิตชในวงจรไฟฟาดังรูป ค สวิตชกับหลอดไฟฟามีการตอวงจรไฟฟาแบบใด แนวคําตอบ สวิตชตอกับหลอดไฟฟาแบบอนุกรม สรุปผลการปฏิบัติกิจกรรม เมื่อตอวงจรไฟฟาแบบขนานและตอสวิตชแบบอนุกรมเขากับหลอดไฟฟาแตละหลอด หลอดไฟฟาแตละหลอด จะสวางไดเมื่อมีการกดสวิตชที่ตอกับหลอดไฟฟานั้น โดยไมกระทบกับการทํางานของหลอดไฟฟาหลอดอื่นในวงจร 215 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 ตอนที่ 3 วงจรไฟฟาอยางงายกับไดโอดเปลงแสง (LED) คําชี้แจง ใหนักเรียนระบุตัวแปร ออกแบบและตั้งชื่อตาราง และบันทึกการคาดการณและผลการสังเกตการสวางหรือ ดับของไดโอดเปลงแสงในวงจรไฟฟาแบบอนุกรม เมื่อสลับขาไดโอดเปลงแสง ตัวแปรตน ความยาวของขาไดโอดเปลงแสงที่ตอกับสายไฟฟาที่ตอกับขั้วบวกของถานไฟฉาย ตัวแปรตาม การสวางหรือดับของไดโอดเปลงแสง ตัวแปรควบคุม ไดโอดเปลงแสง ถานไฟฉาย สายไฟฟาที่เปนชนิดเดียวกัน รูปแบบวงจรไฟฟาประเภทเดียวกัน ผลการปฏิบัติกิจกรรม ตาราง การคาดการณและผลการสังเกตไดโอดเปลงแสงจากวงจรไฟฟาในขอที่ 4-5 แนวคําตอบ การตอไดโอดเปลงแสงในวงจรไฟฟา การคาดการณ ผลการสังเกต ไดโอดเปลงแสงสวาง ไดโอดเปลงแสงดับ + - + - โครงการวิทยาศาสตร์พลังสิบ 216


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 คําชี้แจง วาดแผนภาพวงจรไฟฟาที่สอดคลองกับสัญลักษณทางไฟฟาที่ทําใหไดโอดเปลงแสงสวาง คําถามทายกิจกรรม 1. จากตาราง ไดโอดเปลงแสงจะสวาง เมื่อตอขาไดโอดเปลงแสงในวงจรไฟฟาอยางไร แนวคําตอบ ขาที่ยาวตอกับสายไฟฟาที่ตอกับขั้วบวกของถานไฟฉาย และอีกขาตอกับสายไฟฟาที่ตอกับขั้วลบ ของถานไฟฉาย 2. จากตาราง ไดโอดเปลงแสงไมทํางาน เมื่อตอขาไดโอดเปลงแสงในวงจรไฟฟาอยางไร แนวคําตอบ ขาที่สั้นตอกับสายไฟฟาที่ตอกับขั้วบวกของถานไฟฉาย และอีกขาตอกับสายไฟฟาที่ตอกับขั้วลบ ของถานไฟฉาย สรุปผลการปฏิบัติกิจกรรม ตอไดโอดเปลงแสงโดยใหขายาวตอกับสายไฟฟาที่ตอกับขั้วบวกของถานไฟฉาย และอีกขาตอกับสายไฟฟาที่ตอ กับขั้วลบของถานไฟฉาย ขาบวก ขาลบ 217 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 ตอนที่ 4 วงจรไฟฟาอยางงายกับมอเตอร คําชี้แจง วาดแผนภาพวงจรไฟฟาที่สอดคลองกับสัญลักษณทางไฟฟาที่ทําใหมอเตอรทํางาน คําชี้แจง บันทึกการคาดการณ และการสังเกตทิศการหมุนของใบพัดที่ติดกับมอเตอรในวงจรไฟฟาแบบอนุกรม ตามตารางตอไปนี้ โดยทําเครื่องหมาย ลงในชองวาง ตาราง การคาดการณและผลการสังเกตใบพัดที่ติดกับมอเตอรในวงจรไฟฟาแบบอนุกรม การตอวงจรไฟฟา การคาดการณ ผลการสังเกต หมุนทวนเข็ม นาฬิกา หมุนตามเข็ม นาฬิกา หมุนทวนเข็ม นาฬิกา หมุนตามเข็ม นาฬิกา กอนสลับขั้วของถานไฟฉาย หลังสลับขั้วของถานไฟฉาย คําถามทายกิจกรรม 1. จากตาราง เมื่อตอมอเตอรในวงจรไฟฟาแบบอนุกรม ทิศทางการหมุนของใบพัดมีทิศทางใด แนวคําตอบ ใบพัดหมุนในทิศตามเข็มนาฬิกา หรือ ใบพัดหมุนในทิศทวนเข็มนาฬิกา 2. จากตาราง เมื่อสลับขั้วของถานไฟฉายในวงจรไฟฟา ทิศทางการหมุนของใบพัดมีทิศทางใด แนวคําตอบ ใบพัดหมุนตรงกันขาม สรุปผลการปฏิบัติกิจกรรม เมื่อตอมอเตอรในวงจรไฟฟาแบบอนุกรม ทําใหใบพัดที่ติดกับมอเตอรหมุนได (ในทิศตามเข็มนาฬิกา หรือ ทิศทวนเข็มนาฬิกา) เมื่อสลับขั้วถานไฟฉายในวงจรไฟฟา ใบพัดที่ติดกับมอเตอรจะหมุนตรงกันขาม โครงการวิทยาศาสตร์พลังสิบ 218


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 ไดโอดเปลงแสง (light emitting diode : LED) เปนชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกสที่เปลงแสงเมื่อมีกระแสไฟฟาผาน โดยกระแสไฟฟาผานไดทางเดียว ดังนั้นหากตอวงจรไฟฟาไมถูกตองไดโอดเปลงแสงจะไมสวาง ทั้งนี้ สามารถระบุ ขาของไดโอดเปลงแสงไดจากการสังเกตความยาวของขา หรือขอบดานที่มีรอยบาก ดังรูป รูปที่ 3.1 ขาของไดโอดเปลงแสง ซึ่งสัญลักษณที่ใชในวงจรไฟฟาของไดโอดเปลงแสง คือ รูปที่ 3.2 สัญลักษณทางไฟฟาของไดโอดเปลงแสง โดยรูปสามเหลี่ยมแสดงทิศทางของกระแสไฟฟาที่เคลื่อนที่จากขาบวกไปยังขาลบ ใบความรูที่ 3.1 ไดโอดเปลงแสง (LED) ขาบวก ขาลบ ขาบวก ขาบวก ขาลบ ภาพดานบน (Top view) ขาลบ ภาพดานขาง (Side view) ดานที่มีรอยบาก 219 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 ไดโอดเปลงแสงสามารถเปลงแสงไดหลายสีและมักจะมีสีตรงกับแสงสีที่เปลงออกมา เชน สีแดง สีสม สีเหลือง สีเขียว สีน้ําเงิน ซึ่งไดโอดเปลงแสงแตละสีตองใชกับแหลงกําเนิดไฟฟาที่มีชวงความตางศักยไฟฟาที่เหมาะสม โดยมี รายละเอียดของแตละสี ดังนี้ ตาราง สีและความตางศักยไฟฟาที่เหมาะสมของไดโอดเปลงแสง สีของไดโอดเปลงแสง ความตางศักยไฟฟาที่เหมาะสม (โวลต) สีแดง 1.6 – 2.0 สีสม 2.0 – 2.1 สีเหลือง 2.1 – 2.2 สีเขียว 1.9 – 4.0 สีน้ําเงิน 2.5 – 3.7 ที่มา : https://www.circuitbread.com/ee-faq/the-forward-voltages-of-different-leds ทั้งนี้ ในปจจุบันมีไดโอดเปลงแสงชนิดที่สามารถเปลงแสงไดหลายสีภายในหลอดเดียวกัน พบไดทั้งในของเลน และของใชทั่วไป มีลักษณะเปนไดโอดเปลงแสงแบบใส ซึ่งโครงสรางภายในไดโอดเปลงแสงชนิดนี้จะมีสวนประกอบ ของไดโอดเปลงแสงแตละสีอยูภายในหลอดเดียวกัน ใบความรูที่ 3.2 แสงสีตาง ๆ ของไดโอดเปลงแสง โครงการวิทยาศาสตร์พลังสิบ 220


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 มอเตอร เปนอุปกรณไฟฟาที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟาเปนพลังงานกลทําใหมอเตอรหมุน โดยมอเตอรมีทั้งใชไฟฟา กระแสตรงและกระแสสลับ ของเลนสวนใหญนิยมใชมอเตอรไฟฟากระแสตรง การใชงานเพียงมีกระแสไฟฟาผาน มอเตอรก็สามารถทํางานได มอเตอรแตละตัวจะบอกสมบัติการใชงาน เชน ความตางศักยไฟฟา (โวลต) กระแสไฟฟา (แอมแปร) อัตราเร็วรอบ หรือความถี่ในการหมุน (รอบตอนาที) ดังนั้นการใชงานมอเตอรจะตองเลือกใหเหมาะสมกับลักษณะการใชงานรวมถึง ชนิดของมอเตอร รูปที่ 3.3 มอเตอรไฟฟาในของเลนของใชในชีวิตประจําวัน สัญลักษณที่ใชในวงจรไฟฟาของมอเตอร คือ รูปที่ 3.4 สัญลักษณทางไฟฟาของมอเตอร ในระดับชั้นนี้ศึกษาเฉพาะมอเตอรไฟฟากระแสตรง มอเตอรลักษณะนี้จะมีอัตราเร็วรอบสูง แตมีแรงบิดไมมาก ขนาดของแรงบิดจะขึ้นกับคากระแสไฟฟาที่ผานมอเตอร ถาหากตองการแรงบิดสูง ๆ จะตองนําชุดเกียรทดรอบมาใช หรือใชมอเตอรเกียรที่มีชุดทดรอบอยู รูปที่ 3.5 มอเตอรไฟฟากระแสตรง ใบความรูที่ 3.3 มอเตอร 221 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 กระแสไฟฟา (electric current) หมายถึง ปริมาณประจุไฟฟาที่เคลื่อนที่ผานตัวนําไฟฟาในหนึ่งหนวยเวลา โดยเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีศักยไฟฟาสูงไปยังบริเวณที่มีศักยไฟฟาต่ํา ใชสัญลักษณ I มีหนวยเปนแอมแปร (ampere: A) ศักยไฟฟาเปนคาของพลังงานที่มีอยูในประจุไฟฟาหนึ่งหนวยประจุ ความตางศักยไฟฟา (voltage) เปนความแตกตางของศักยไฟฟาระหวางจุด 2 จุด ซึ่งจะมีผลตอการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟา เมื่อตออุปกรณไฟฟา หรือชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกสระหวางจุด 2 จุดที่มีศักยไฟฟาแตกตางกันจะทําใหเกิดกระแสไฟฟาเคลื่อนที่จากจุดที่มี ศักยไฟฟาสูง (จุด A) ผานอุปกรณไฟฟาหรือชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกสไปยังจุดที่มีศักยไฟฟาตํ่า (จุด B) และเปลี่ยน พลังงานไฟฟาเปนพลังงานรูปอื่น ดังรูปที่ 3.6 ความตางศักยไฟฟาใชสัญลักษณV มีหนวยเปน โวลต (volt: V) รูปที่ 3.6 ความตางศักยไฟฟาระหวางจุด A และจุด B อุปกรณไฟฟาที่พบในชีวิตประจําวัน เชน ไฟฉาย หลอดไฟฟา พัดลม จะสามารถทํางานไดเมื่อวงจรไฟฟาครบ วงจร เชนเดียวกับวงจรไฟฟาในกิจกรรมที่ 3.1 นักเรียนตองตออุปกรณไฟฟาเขากับแหลงกําเนิดไฟฟาซึ่งมีความตาง ศักยไฟฟาระหวางขั้วบวกและขั้วลบ จากนั้นเมื่อกดสวิตชจะมีประจุไฟฟาเคลื่อนที่ทําใหเกิดกระแสไฟฟาขึ้น โดยกระแสไฟฟาจะเคลื่อนที่จากขั้วบวกของแหลงกําเนิดไฟฟาซึ่งมีคาศักยไฟฟาสูงกวา ผานอุปกรณไฟฟาแลวกลับเขา มายังขั้วลบของแหลงกําเนิดไฟฟาซึ่งมีศักยไฟฟาต่ํากวาจนครบวงจร ขณะที่กระแสไฟฟาเคลื่อนที่ พลังงานจาก แหลงกําเนิดไฟฟาจะสงผานสายไฟฟาไปยังอุปกรณไฟฟา ทําใหอุปกรณไฟฟาทํางานไดโดยเปลี่ยนพลังงานไฟฟาเปน พลังงานอื่น เชน แสง ดังรูปที่ 3.7 นอกจากนี้ พลังงานไฟฟายังเปลี่ยนเปนเสียง พลังงานความรอน พลังงานกลได อีกดวย ใบความรูที่ 3.4 กระแสไฟฟาและความตางศักยไฟฟา โครงการวิทยาศาสตร์พลังสิบ 222


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 รูปที่ 3.7 การทํางานของวงจรไฟฟาในไฟฉาย กระแสไฟฟาจะเคลื่อนที่จากจุดที่มีศักยไฟฟาสูง (ขั้วบวกของถานไฟฉาย) ผานสวิตชและหลอดไฟฟา แลวไปยังจุดที่มีศักยไฟฟาต่ํา (ขั้วลบของถานไฟฉาย) 223 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 การวัดคาปริมาณตาง ๆ ทางไฟฟา จะใชเครื่องมือวัดที่แตกตางกัน หากเราจะวัดปริมาณทางไฟฟาหลาย ๆ อยางก็จะตองมีเครื่องมือวัดหลายชนิดอาจไมสะดวกที่ตองเปลี่ยนเครื่องมือวัดแตละครั้ง จึงมีเครื่องมือที่สามารถวัด ปริมาณตาง ๆ ทางไฟฟาไดในเครื่องเดียวกัน คือ มัลติมิเตอร (multimeter) ซึ่งผูใชสามารถเลือกวัดคากระแสไฟฟา ความตางศักยไฟฟา หรือความตานทานไฟฟาไดตามความตองการ มัลติมิเตอรมีทั้งแบบแอนะล็อก (analog) ที่แสดงผลโดยใชเข็มชี้คาตาง ๆ บนหนาปด และแบบดิจิทัล (digital) ที่แสดงผลเปนตัวเลข โดยมัลติมิเตอร แตละเครื่องมีหัววัดทดสอบ 2 เสน สีแดงและสีดํา ดังรูปที่ 3.8 ก. มัลติมิเตอรแบบแอนะล็อก ข. มัลติมิเตอรแบบดิจิทัล ค. หัววัดทดสอบขั้วบวก (สีแดง) และหัววัดทดสอบขั้วลบ (สีดํา) รูปที่ 3.8 มัลติมิเตอรแบบแอนะล็อก มัลติมิเตอรแบบดิจิทัล และหัววัดทดสอบ ใบความรูที่ 3.5 การวัดกระแสไฟฟาและความตางศักยไฟฟาดวยมัลติมิเตอร โครงการวิทยาศาสตร์พลังสิบ 224


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 การใชงานมัลติมิเตอรมีขั้นตอนดังนี้ 1) เลือกความตางศักยไฟฟาหรือกระแสไฟฟาโดยปรับสวิตชเลือกยานวัดใหสอดคลองกับปริมาณทางไฟฟา ที่ตองการวัด ถาตองการวัดความตางศักยไฟฟา ใหเลือกเปนไฟฟากระแสตรงโดยดูสัญลักษณ DC.V หรือ 2) เลือกยานวัดที่เหมาะสม - ในการวัดความตางศักยไฟฟา การเลือกยานวัดที่เหมาะสมพิจารณาจากความตางศักยไฟฟาของ แหลงกําเนิดไฟฟา โดยตองเลือกยานวัดที่มีคามากกวาและใกลเคียงกับคาความตางศักยไฟฟาที่ ตองการวัดซึ่งขึ้นอยูกับคาที่ระบุในมัลติมิเตอรแตละเครื่อง เชน ถาแหลงกําเนิดไฟฟามีความตาง ศักยไฟฟาเปน 6 โวลต ยานวัดตองมีคามากกวาและใกลเคียง 6 โวลต จึงตองเลือกยานวัดเปน 20 โวลต ดังรูปที่ 3.9 รูปที่3.9 การเลือกยานวัดความตางศักยไฟฟา - ในการวัดกระแสไฟฟา โดยทั่วไปจะไมทราบคาของกระแสไฟฟาในวงจร ดังนั้นจึงเลือกยานวัดที่มีคา มากที่สุดกอน ถาคาที่วัดไดไมเกินยานวัดใด จึงจะเปลี่ยนยานวัดเพื่อใหคาที่วัดไดมีความละเอียด ยิ่งขึ้น เชน ในรูปที่ 3.10 เลือกยานวัดเริ่มตนที่ 2,000 mA วัดคากระแสไฟฟาได 16 mA จึงเปลี่ยน ยานวัดมาที่ 20 mA เพื่อใหคาที่วัดไดมีความละเอียดมากขึ้น รูปที่ 3.10 การเลือกยานวัดกระแสไฟฟา 225 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 3) ตอขั้วของหัววัดทดสอบขั้วบวก (สีแดง) เขากับขั้วบวกของมัลติมิเตอร และตอขั้วของหัววัดทดสอบขั้วลบ (สีดํา) เขากับขั้วลบของมัลติมิเตอร 4) นําปลายของหัววัดทดสอบทั้งขั้วบวกและขั้วลบไปสัมผัสกับตําแหนงที่ตองการวัด ดังนี้ - การวัดกระแสไฟฟา ใหตอมัลติมิเตอรแบบอนุกรมกับจุดที่ตองการวัดกระแสไฟฟา โดยหัววัดทดสอบ ขั้วบวกของมัลติมิเตอรตองตอไปทางขั้วบวกของถานไฟฉาย สวนหัววัดทดสอบขั้วลบของมัลติมิเตอร ตองตอไปทางขั้วลบของถานไฟฉาย ดังรูปที่ 3.11 ก. วงจรไฟฟาอยางงาย ข. วงจรไฟฟาอยางงายที่ตอมัลติมิเตอร รูปที่ 3.11 การวัดกระแสไฟฟา - การวัดความตางศักยไฟฟา ใหตอมัลติมิเตอรแบบขนานหรือตอครอมกับจุดที่ตองการวัดความตาง ศักยไฟฟา โดยหัววัดทดสอบขั้วบวกของมัลติมิเตอรตองตอไปทางขั้วบวกของถานไฟฉาย สวนหัววัด ทดสอบขั้วลบของมัลติมิเตอรตองตอไปทางขั้วลบของถานไฟฉาย ดังรูปที่ 3.12 ก. วงจรไฟฟาอยางงาย ข. วงจรไฟฟาอยางงายที่ตอมัลติมิเตอร รูปที่ 3.12 การวัดความตางศักยไฟฟา ทั้งนี้ การตอมัลติมิเตอรเขาในวงจรไฟฟาเพื่อวัดกระแสไฟฟาและความตางศักยไฟฟา ตองนําหัววัดทดสอบ ไปตอในวงจรไฟฟากับจุดที่ตองการวัดใหถูกตอง เพื่อใหคาที่วัดไดมีคาเปนบวก โครงการวิทยาศาสตร์พลังสิบ 226


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 แอมมิเตอร การวัดคากระแสไฟฟาในวงจรจะใชเครื่องมือที่เรียกวา แอมมิเตอร (ammeter) ดังรูปที่ 3.13 การนํา แอมมิเตอรไปใชทําไดโดยตอแอมมิเตอรแทรกเขาไปในวงจรแบบเรียงกันไป ณ จุดที่ตองการวัดคากระแสไฟฟา ซึ่งตอง ตอขั้วบวกและขั้วลบของแอมมิเตอรใหถูกตอง โดยตอขั้วบวกของแอมมิเตอรเขาทางขั้วบวกของถานไฟฉายซึ่งเปนจุด ที่มีศักยไฟฟาสูงและตอขั้วลบของแอมมิเตอรเขาทางขั้วลบของถานไฟฉายซึ่งเปนจุดที่มีศักยไฟฟาตํ่า ขั้วบวกของ แอมมิเตอรมีหลายขั้วซึ่งแตละขั้วจะรองรับกระแสไฟฟาสูงสุดที่ตางกัน เชน 2 มิลลิแอมแปร 100 มิลลิแอมแปร 500 มิลลิแอมแปร และ 5 แอมแปร รูปที่ 3.13 แอมมิเตอร ในการเริ่มตนวัดแตละครั้งตองเลือกใชขั้วบวกที่รองรับกระแสไฟฟาสูงที่สุดกอน เนื่องจากเราไมทราบวา คากระแสไฟฟาในวงจรมีคาเปนเทาใด ถาเริ่มตนวัดโดยใชขั้วบวกที่รองรับกระแสไฟฟาสูงสุดที่มีขนาดนอยกวาคา กระแสไฟฟาในวงจรอาจทําใหแอมมิเตอรเสียหายได แตถาวัดแลวพบวาเข็มไมเบนหรือเบนเพียงเล็กนอย ใหเปลี่ยน ขั้วบวกใหมีคานอยลงทีละระดับจนสามารถอานคาไดละเอียดขึ้น การใชแอมมิเตอรวัดกระแสไฟฟาแสดงดังรูปที่ 3.14 ใบความรูที่ 3.6 แอมมิเตอรและโวลตมิเตอร 227 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 รูปที่ 3.14 การตอแอมมิเตอรเพื่อวัดคากระแสไฟฟา ถาเลือกขั้วบวกที่รองรับกระแสไฟฟาสูงสุดของแอมมิเตอรเปน 500 มิลลิแอมแปรจากรูปที่ 3.15 จํานวนชอง ระหวางขีด มีทั้งหมด 50 ชอง ดังนั้น 1 ชอง มีคาเทากับ 500 มิลลิแอมแปร/50 ชอง = 10 มิลลิแอมแปรตอชอง ถาเข็มชี้ไปชองที่ 16 (เสนสีแดง) แสดงวาแอมมิเตอรอานคาได (10 มิลลิแอมแปรตอชอง) × (16 ชอง) = 160 มิลลิแอมแปร รูปที่ 3.15 ตัวอยางเข็มชี้บนหนาปดแอมมิเตอร (เสนสีแดง) โครงการวิทยาศาสตร์พลังสิบ 228


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 โวลตมิเตอร การวัดคาความตางศักยไฟฟาจะใชโวลตมิเตอร (voltmeter) ดังรูปที่ 3.16 การตอโวลตมิเตอรตองตอครอม ระหวางจุดสองจุดที่ตองการวัดคาความตางศักยไฟฟา ซึ่งตองตอขั้วบวกและขั้วลบใหถูกตอง โดยตอขั้วบวกของ โวลตมิเตอรเขาทางขั้วบวกของถานไฟฉายซึ่งเปนจุดที่มีศักยไฟฟาสูง และตอขั้วลบของโวลตมิเตอรเขาทางขั้วลบของ ถานไฟฉายซึ่งเปนจุดที่มีศักยไฟฟาตํ่า ขั้วบวกของโวลตมิเตอรมีหลายขั้ว ซึ่งแตละขั้วจะรองรับความตางศักยไฟฟา สูงสุดที่ตางกัน เชน 3 โวลต 15 โวลต 30 โวลต และ 300 โวลต รูปที่ 3.16 โวลตมิเตอร ในการเริ่มตนวัดแตละครั้งตองเลือกใชขั้วบวกที่เหมาะสมในการวัดตองใชขั้วบวกที่มีคาสูงกวาและใกลเคียงกับ คาความตางศักยไฟฟาของแหลงกําเนิดไฟฟา โดยทั่วไปเรามักจะทราบคาความตางศักยไฟฟาของแหลงกําเนิดไฟฟา ทําใหเราสามารถเลือกขั้วบวกที่เหมาะสมได แตในกรณีที่ไมทราบ ใหเลือกใชขั้วบวกที่รองรับความตางศักยไฟฟาที่มี คาสูงสุด เพราะถาเริ่มตนวัดโดยใชขั้วบวกที่มีคานอยกวาคาความตางศักยไฟฟาในวงจรอาจทําใหโวลตมิเตอรเสียหายได แตถาวัดแลวพบวาเข็มเบนเพียงเล็กนอย ใหลดขั้วบวกลงจนสามารถอานคาได การใชโวลตมิเตอรวัดความตาง ศักยไฟฟาแสดงดังรูปที่ 3.17 229 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 รูปที่ 3.17 การตอโวลตมิเตอรเพื่อวัดความตางศักยไฟฟา ถาเลือกขั้วบวกที่รองรับความตางศักยไฟฟาสูงสุดของโวลตมิเตอรเปน 15 โวลตจากรูปที่ 3.18 จํานวนชอง ระหวางขีดมีทั้งหมด 30 ชอง ดังนั้น 1 ชอง มีคาเทากับ 15 โวลต/ 30 ชอง = 0.5 โวลตตอชอง ถาเข็มชี้ไปชอง ที่ 12 (เสนสีแดง) แสดงวาโวลตมิเตอรอานคาได (0.5 โวลตตอชอง) × (12 ชอง) = 6.0 โวลต รูปที่ 3.18 ตัวอยางเข็มชี้บนหนาปดโวลตมิเตอร (เสนสีแดง) โครงการวิทยาศาสตร์พลังสิบ 230


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 คําชี้แจง จากการศึกษาใบความรูที่ 3.4 กระแสไฟฟาและความตางศักยไฟฟา ใหนักเรียนอธิบายการเคลื่อนที่ของ กระแสไฟฟาและการหาคาความตางศักยไฟฟาของอุปกรณไฟฟาหรือชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกส ตามแนวคําถามตอไปนี้ 1. ในการตอหลอดไฟฟาในวงจรไฟฟาแบบอนุกรมดังตัวอยางวงจรไฟฟาในกิจกรรมที่3.1 ตอนที่ 1 กระแสไฟฟา เคลื่อนที่จากแหลงกําเนิดไฟฟาผานหลอดไฟฟาในลักษณะอยางไร ใหวาดลูกศรลงในแผนภาพวงจรไฟฟา เพื่อแสดงทิศทางของกระแสไฟฟาพรอมอธิบาย แนวคําตอบ กระแสไฟฟาเคลื่อนที่จากขั้วบวกของถานไฟฉายที่มีศักยไฟฟาสูงผานหลอดไฟฟา แลวเคลื่อนที่ไปยังขั้วลบของถานไฟฉายที่มีศักยไฟฟาต่ําจนครบวงจร 2. ถากําหนดคาศักยไฟฟาต่ําเปน 0 โวลต และศักยไฟฟาสูงเปน 6 โวลต ใหระบุคาศักยไฟฟาที่ตําแหนง ก และ ข ลงในรูปวงจรไฟฟา พรอมอธิบายการหาคาความตางศักยไฟฟาของหลอดไฟฟา แนวคําตอบ คาความตางศักยไฟฟาหาไดจากผลตางของคาศักยไฟฟาสูงกับคาศักยไฟฟาต่ํา มีคาเทากับ 6 – 0 = 6 โวลต 3. จากขอ 2 เพราะเหตุใดกระแสไฟฟาจึงเคลื่อนที่ผานหลอดไฟฟาจากจุด ก ไปยังจุด ข แนวคําตอบ กระแสไฟฟาเคลื่อนที่ผานหลอดไฟฟาไดเนื่องจากมีความตางศักยไฟฟาระหวางจุดสองจุด ใบงานที่ 3.1 กระแสไฟฟาและความตางศักยไฟฟา ก ศักยไฟฟามีคา 6 โวลต ข ศักยไฟฟามีคา 0 โวลต 231 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 4. ในการตอไดโอดเปลงแสงในวงจรไฟฟาแบบอนุกรมดังตัวอยางวงจรไฟฟาในกิจกรรมที่ 3.1 ตอนที่ 3 กระแสไฟฟาเคลื่อนที่จากแหลงกําเนิดไฟฟาผานไดโอดเปลงแสงในลักษณะอยางไร ใหวาดลูกศรลงใน แผนภาพวงจรไฟฟา เพื่อแสดงทิศทางของกระแสไฟฟาพรอมอธิบาย แนวคําตอบ กระแสไฟฟาเคลื่อนที่ผานไดโอดเปลงแสง โดยกระแสไฟฟาจะเคลื่อนที่จากขั้วบวกของ ถานไฟฉายผานจุดที่มีศักยไฟฟาสูง (ขาบวก) ไปยังจุดที่มีศักยไฟฟาต่ํา (ขาลบ) แลวเคลื่อนที่ไปยังขั้วลบของ ถานไฟฉายจนครบวงจร โครงการวิทยาศาสตร์พลังสิบ 232


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 คําชี้แจง จากการศึกษาใบความรูที่ 3.5 การวัดกระแสไฟฟาและความตางศักยไฟฟาดวยมัลติมิเตอรใหตอบคําถาม ขอ 1-6 และบันทึกผลการฝกวัดคาความตางศักยไฟฟาและกระแสไฟฟาของมอเตอรในวงจรไฟฟาอยางงายดวย มัลติมิเตอร พรอมระบุหนวยในตารางขอ 7 1. กอนนํามัลติมิเตอรไปวัดความตางศักยไฟฟาในวงจรไฟฟา ตองเลือกยานวัดบนเครื่องมัลติมิเตอรอยางไร แนวคําตอบ ปรับสวิตชของมัลติมิเตอรไปทางดานที่วัดความตางศักยไฟฟา จากนั้นเลือกยานวัดที่เหมาะสม โดยเลือกคาที่มากกวาและใกลเคียงกับความตางศักยไฟฟาของแหลงกําเนิดไฟฟา 2. ในการวัดความตางศักยไฟฟาของอุปกรณไฟฟาหรือชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกสดวยมัลติมิเตอร มีวิธีการ ตอวงจรไฟฟาอยางไร แนวคําตอบ นํามัลติมิเตอรไปตอแบบขนานหรือครอมจุดที่ตองการวัดความตางศักยไฟฟา โดยใหหัววัด ทดสอบขั้วบวกตอไปทางขั้วบวกของแหลงกําเนิดไฟฟา และหัววัดทดสอบขั้วลบตอไปทางขั้วลบของ แหลงกําเนิดไฟฟา 3. ในการวัดความตางศักยไฟฟาของอุปกรณไฟฟาหรือชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกสดวยมัลติมิเตอร มีวิธีการอานคา อยางไร มีหนวยเปนอะไร แนวคําตอบ อานคาจากตัวเลขที่ปรากฏบนหนาปดของมัลติมิเตอร ความตางศักยไฟฟามีหนวยเปนโวลตหรือ มิลลิโวลต 4. กอนนํามัลติมิเตอรไปวัดกระแสไฟฟาในวงจรไฟฟา ตองเลือกยานวัดบนเครื่องมัลติมิเตอรอยางไร แนวคําตอบ ปรับสวิตชของมัลติมิเตอรไปทางดานที่วัดกระแสไฟฟา จากนั้นเลือกยานวัดที่เหมาะสมโดยเลือก คาที่มากที่สุด 5. ในการวัดกระแสไฟฟาของอุปกรณไฟฟาหรือชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกสดวยมัลติมิเตอร มีวิธีการตอวงจรไฟฟา อยางไร แนวคําตอบ นํามัลติมิเตอรไปตอแบบอนุกรมที่จุดที่ตองการวัดกระแสไฟฟา โดยใหหัววัดทดสอบขั้วบวก ตอไปทางขั้วบวกของแหลงกําเนิดไฟฟา และหัววัดทดสอบขั้วลบตอไปทางขั้วลบของแหลงกําเนิดไฟฟา 6. ในการวัดกระแสไฟฟาของอุปกรณไฟฟาหรือชิ้นสวนอิเล็กทรอนิกสดวยมัลติมิเตอร มีวิธีการอานคาอยางไร มี หนวยเปนอะไร แนวคําตอบ อานคาจากตัวเลขที่ปรากฏบนหนาปดของมัลติมิเตอร กระแสไฟฟามีหนวยเปนแอมแปรหรือ มิลลิแอมแปร ใบงานที่ 3.2 การวัดกระแสไฟฟาและความตางศักยไฟฟาดวยมัลติมิเตอร 233 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 7. จากการฝกวัดคาความตางศักยไฟฟาและกระแสไฟฟาของมอเตอรในวงจรไฟฟาอยางงายดวยมัลติมิเตอร ได คาความตางศักยไฟฟาและกระแสไฟฟาเทาใด อุปกรณไฟฟา ความตางศักยไฟฟา (หนวย.....โวลต......) กระแสไฟฟา (หนวย.....มิลลิแอมแปร.....) มอเตอร 6.31 36.5 โครงการวิทยาศาสตร์พลังสิบ 234


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 จุดประสงคการเรียนรูนักเรียนสามารถ 1. รวบรวมขอมูลปริมาณทางไฟฟาเมื่อมีตัวตานทานในวงจรไฟฟาอยางงายและอธิบายหนาที่ของตัวตานทาน ตามหลักฐานที่รวบรวมไดอยางสมเหตุสมผล 2. จัดการขอมูลปริมาณทางไฟฟาและนําเสนอในรูปแบบของกราฟความสัมพันธระหวางความตางศักยไฟฟา และกระแสไฟฟา และคาดการณแนวโนมปริมาณทางไฟฟาจากกราฟเสนตรง 3. วิเคราะหและอธิบายความสัมพันธระหวางความตางศักยไฟฟา กระแสไฟฟา และความตานทานจากหลักฐาน ที่รวบรวมได เวลา 4 ชั่วโมง วัสดุ-อุปกรณ ที่ รายการ จํานวนตอคน จํานวนตอกลุม จํานวนตอหอง 1 ถานไฟฉาย 1.5 โวลตพรอมกระบะถาน - 4 กอน - 2 สายไฟฟาพรอมปากหนีบจระเข - 7 เสน - 3 หลอดไฟฟา 2.5 โวลตพรอมฐาน - 1 ชุด - 4 สวิตช - 1 อัน - 5 มัลติมิเตอร - 2 เครื่อง - 6 ตัวตานทานคาคงตัว 1 โอหม - 1 อัน - 7 ตัวตานทานคาคงตัว 3 โอหม - 1 อัน - 8 ตัวตานทานคาคงตัว 10 โอหม - 1 อัน - 9 ตัวตานทานคาคงตัว 200 โอหม - 1 อัน - 10 ไมบรรทัดใส 1 อัน - - 11 เครื่องคิดเลข 1 เครื่อง - - 12 ใบกิจกรรมที่ 3.2 ตัวตานทานกับปริมาณทางไฟฟา 1 ชุด - - 13 ใบกิจกรรมที่ 3.3 ทํานายทายกราฟ 1 ชุด - - 14 แบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.2 ตัวตานทานกับปริมาณ ทางไฟฟา 1 ชุด - - แผนการจัดการเรียนรูที่ 2 ตัวตานทานกับปริมาณทางไฟฟา 235 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 ที่ รายการ จํานวนตอคน จํานวนตอกลุม จํานวนตอหอง 15 แบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.3 ทํานายทายกราฟ 1 ชุด - - 16 ใบความรูที่ 3.7 การอานคาตัวตานทานคาคงตัว 1 ชุด - - 17 ใบความรูที่ 3.8 ตัวตานทานและความตานทาน 1 ชุด - - 18 ใบงานที่ 3.3 ตัวตานทานและความตานทาน 1 ชุด - - 19 ใบงานที่ 3.4 สังเกตกราฟทราบสมการ 1 ชุด - - สื่อและแหลงเรียนรู 1. วีดิทัศนตัวอยางการปฏิบัติการวิทยาศาสตรสําหรับครู เรื่อง ความตางศักยไฟฟาและกระแสไฟฟาสัมพันธกัน อยางไร (http://ipst.me/9877) 2. สื่อสําหรับใชในการสํารวจคา I V • ไฟลสํารวจโดยใชโปรแกรม GeoGebra (https://www.geogebra.org/calculator/bkp9n2gk) • ไฟลสํารวจโดยใชโปรแกรม The Geometer’s Sketchpad (GSP) (https://ipst.me/pls1) ขอเสนอแนะสําหรับครู 1. ครูอาจทบทวนเกี่ยวกับความสัมพันธระหวางกระแสไฟฟาและความตางศักยไฟฟาจากสื่อวีดิทัศนสําหรับครู ที่ระบุไวในหัวขอ สื่อและแหลงเรียนรู 2. ครูควรตรวจสอบวัสดุและอุปกรณวาไมมีการชํารุดหรือเสื่อมสภาพ เพื่อผลการปฏิบัติกิจกรรมที่แมนยํา 3. การตอบคําถามเพื่อประเมินระหวางเรียนอาจใชกิจกรรมตาง ๆ เพื่อเพิ่มความนาสนใจ เชน การใช post-it แปะบนกระดาน การใช exit ticket การใชปายไฟเขียวไฟแดง 4. ในกรณีที่ตองการลดเวลาจัดการเรียนรูในชั้นเรียน ครูอาจมอบหมายใหนักเรียนศึกษาใบความรูและทําใบงาน มาลวงหนา แลวนํามารวมอภิปรายในชั้นเรียน 5. กิจกรรมที่ 3.2 ตัวตานทานกับปริมาณทางไฟฟา ตอนที่ 1 - ตัวตานทานคาคงที่ ถาไมมีตัวตานทานตามที่ระบุ สามารถปรับเปลี่ยนได โดยควรใชคาที่มีความ หลากหลายและแตกตางกัน เพื่อเห็นผลการปฏิบัติกิจกรรมไดอยางชัดเจน - เมื่อตอตัวตานทาน 10 โอหม เขาไปในวงจรไฟฟา หลอดไฟฟาจะสวางนอยมากหรือไมสวาง ทําให สังเกตไดยาก อาจแนะนําใหนักเรียนสังเกตในหองที่มืดหรือหาที่กําบังแสงจากภายนอกเพื่อใหสังเกต ไดงายขึ้น 6. กิจกรรมที่ 3.3 ทํานายทายกราฟ - ครูอาจใหนักเรียนใชแอปพลิเคชันในโทรศัพทมือถือ ในกรณีที่มีเครื่องคิดเลขไมเพียงพอ โครงการวิทยาศาสตร์พลังสิบ 236


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 - หลังจากปฏิบัติกิจกรรมที่ 3.3 แลวครูอาจใหนักเรียนไปศึกษาเพิ่มเติม โดยใหนักเรียนวัดคาหรือ ทํานายคาของกระแสไฟฟาแลวเปรียบเทียบกับคาจากกราฟที่ไดจากกิจกรรม 7. สําหรับสวนการขยายความรูเพิ่มเติม ในแนวการจัดกิจกรรมการเรียนรู ขอ 8.2 ครูอาจแสดงการสํารวจคา I V จากจุดใด ๆ ที่อยูบนกราฟเสนตรง โดยใชโปรแกรม GeoGebra หรือ โปรแกรม The Geometer’s Sketchpad (GSP) ซึ่งครูสามารถดาวนโหลดไฟลสื่อและศึกษาวิธีการใชงานสื่อ GSP ดังกลาว ไดที่หนาแรก ของไฟล GSP การใชสื่อจากโปรแกรมดังกลาวจะชวยใหนักเรียนเห็นวา หากเราใชโปรแกรมในการระบุพิกัด จะไดคาที่แมนยํา และ คา I V ของจุดใด ๆ ที่อยูบนกราฟเสนตรงจะมีคาเทากัน แนวการจัดกิจกรรมการเรียนรู กิจกรรมที่ 3.2 ตัวตานทานกับปริมาณทางไฟฟา (2 ชั่วโมง) 1. ครูใหนักเรียนทบทวนการทํางานของพัดลมมือถือแบบใชถานไฟฉายที่มีความเร็วระดับเดียวจากกิจกรรมที่ 3.1 วงจรไฟฟาอยางงาย ตอนที่ 4 วงจรไฟฟาอยางงายกับมอเตอรจากนั้นรวมกันอภิปรายตามแนวคําถามดังนี้ 1) ของใชชิ้นนี้มีหลักการทํางานอยางไร แนวคําตอบ เมื่อเปดสวิตซ กระแสไฟฟาเคลื่อนที่จากขั้วบวกของถานไฟฉายที่มีศักยไฟฟาสูงผาน มอเตอรซึ่งทําใหใบพัดของพัดลมหมุน แลวกลับมายังขั้วลบของถานไฟฉายที่มีศักยไฟฟาต่ําจนครบ วงจร 2) ถาตองการลดความเร็วของพัดลม จะใชอุปกรณใดที่ชวยปรับลดความเร็วได แนวคําตอบ ตอบตามความเขาใจของนักเรียน เชน ลดจํานวนถานไฟฉาย เพิ่มตัวตานทาน 3) อุปกรณดังกลาวชวยปรับลดความเร็วของพัดลมไดอยางไร แนวคําตอบ ตอบตามความเขาใจของนักเรียน เชน ตัวตานทานมีหนาที่ควบคุมปริมาณกระแสไฟฟา ในวงจรไฟฟา 2. ครูแบงนักเรียนออกเปนกลุม แลวใหนักเรียนแตละกลุมรับชุดอุปกรณประกอบกิจกรรมที่ 3.2 ตัวตานทานกับ ปริมาณทางไฟฟา จากนั้นใหปฏิบัติกิจกรรมที่ 3.2 ตอนที่ 1 โดยตอวงจรไฟฟาดวยถานไฟฉาย สวิตช สายไฟฟา หลอดไฟฟา ตัวตานทาน และวัดกระแสไฟฟาดวยมัลติมิเตอร แลวบันทึกผลการสังเกตและคา กระแสไฟฟาในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.2 ตอนที่ 1 3. นักเรียนแตละกลุมนําเสนอผลการปฏิบัติกิจกรรม และรวมกันอภิปรายคําถามทายกิจกรรม เพื่อแลกเปลี่ยน ความคิดเห็นกับกลุมอื่น ตามแนวคําถามตอไปนี้ 1) วงจรไฟฟาที่ไมมีตัวตานทานคาคงตัวและวงจรไฟฟาที่มีตัวตานทานคาคงตัว เมื่อตอครบวงจร ความสวางของหลอดไฟฟาและกระแสไฟฟาในวงจรไฟฟาแตกตางกันหรือไม อยางไร แนวคําตอบ แตกตางกัน โดยวงจรที่มีตัวตานทานคาคงตัว ความสวางของหลอดไฟฟานอยกวา และกระแสไฟฟาในวงจรมีคานอยกวา 237 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 2) เมื่อเปลี่ยนตัวตานทานคาคงตัวที่มีขนาดความตานทานเพิ่มขึ้น มีผลตอความสวางของหลอดไฟฟา และกระแสไฟฟาในวงจรไฟฟาหรือไม อยางไร แนวคําตอบ มีผล คือ ยิ่งตัวตานทานมีคาความตานทานเพิ่มขึ้น จะยิ่งทําใหหลอดไฟฟาสวางนอยลง และมีคากระแสไฟฟาในวงจรลดลง 3) การสลับขาของตัวตานทานในวงจรไฟฟามีผลตอความสวางของหลอดไฟฟาและกระแสไฟฟาใน วงจรไฟฟาหรือไม อยางไร แนวคําตอบ ไมมีผล โดยเมื่อสลับขาแลว ความสวางของหลอดไฟฟายังคงเทาเดิม และกระแสไฟฟา ในวงจรไฟฟายังคงมีคาเทาเดิม 4. นักเรียนแตละกลุมรวมกันสรุปผลการปฏิบัติกิจกรรมในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.2 ตอนที่ 1 โดยมีแนวทาง การสรุปดังนี้ แนวทางการสรุปผลการปฏิบัติกิจกรรม เมื่อตอตัวตานทานคาคงตัวเขาไปในวงจรไฟฟา หลอดไฟฟาจะสวางนอยกวาวงจรที่ไมมีตัวตานทาน ไฟฟา และกระแสไฟฟาในวงจรมีคานอยกวา และถาเปลี่ยนคาความตานทานจะสงผลตอกระแสไฟฟา โดยยิ่ง คาความตานทานเพิ่มมากขึ้น กระแสไฟฟาก็จะยิ่งลดลง ทั้งนี้การสลับขาของตัวตานทานไมมีผลตอความสวาง ของหลอดไฟฟาและกระแสไฟฟาในวงจร 5. ใหนักเรียนรวมกันอภิปรายเกี่ยวกับการทํางานพัดลมมือถืออีกครั้ง โดยใชความรูเรื่องตัวตานทานและความ ตานทาน ตามแนวคําถามดังนี้ 1) ถาตองการลดความเร็วของพัดลม จะใชอุปกรณใดที่ชวยปรับลดความเร็วได แนวคําตอบ ตัวตานทาน 2) อุปกรณดังกลาวชวยปรับลดความเร็วของพัดลมไดอยางไร แนวคําตอบ ตัวตานทานมีหนาที่ควบคุมปริมาณกระแสไฟฟา โดยยิ่งคาความตานทานเพิ่มมากขึ้น กระแสไฟฟาก็จะยิ่งลดลง ก็จะมีผลทําใหความเร็วของพัดลมลดลง 6. ครูและนักเรียนรวมกันอภิปรายถึงขอจํากัดของตัวตานทานคาคงตัว ตามแนวคําถามดังนี้ 1) จากกิจกรรม ความสวางของหลอดไฟฟาจะลดลงตามกระแสไฟฟาซึ่งสัมพันธกับคาความตานทาน ที่ตอในวงจร เมื่อปรับคาความตานทาน 3 คา จะไดคากระแสไฟฟา 3 คา และความสวางของหลอด ไฟฟาที่แตกตางกัน 3 ระดับ ถาตองการปรับความสวางใหลดลงอยางตอเนื่อง มีวิธีการอยางไร แนวคําตอบ ทําไดโดยปรับคาของความตานทานเพิ่มขึ้นอยางตอเนื่องเพื่อใหกระแสไฟฟาลดลง อยางตอเนื่อง ซึ่งจะมีผลทําใหความสวางของหลอดไฟฟาลดลงอยางตอเนื่องดวย 7. ครูใหนักเรียนศึกษาใบความรูที่ 3.8 ตัวตานทานและความตานทาน โดยศึกษาสัญลักษณของตัวตานทานและ ชนิดของตัวตานทาน พรอมตอบคําถามในใบงานที่ 3.3 ตัวตานทานและความตานทาน โครงการวิทยาศาสตร์พลังสิบ 238


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 8. ครูและนักเรียนรวมกันอภิปรายเกี่ยวกับการเพิ่มหรือลดกระแสไฟฟาในวงจรไฟฟา ดวยวิธีการเพิ่มหรือลด จํานวนถานไฟฉาย ตามแนวคําถามดังนี้ 1) ถามอเตอรมีความตานทานในตัวและมีคาคงที่ แลวเราตองการใหมอเตอรหมุนเร็วขึ้นโดยการเพิ่ม กระแสไฟฟา จะมีวิธีการทําอยางไร แนวคําตอบ ตอบตามความคิดของนักเรียน เชน เพิ่มจํานวนถานไฟฉาย 2) การเพิ่มจํานวนถานไฟฉาย จะมีผลตอความตางศักยไฟฟาและกระแสไฟฟาของมอเตอรหรือไม อยางไร แนวคําตอบ ตอบตามความคิดของนักเรียน เชน การเพิ่มถานไฟฉายทําใหความตางศักยไฟฟาและ กระแสไฟฟาเพิ่มขึ้น 9. นักเรียนแตละกลุมปฏิบัติกิจกรรมที่ 3.2 ตัวตานทานกับปริมาณทางไฟฟา ตอนที่ 2 การหาความสัมพันธ ระหวางความตางศักยไฟฟากับกระแสไฟฟาในวงจร โดยนักเรียนตอวงจรไฟฟาและวัดคากระแสไฟฟาและ ความตางศักยไฟฟาของตัวตานทานเมื่อเพิ่มถานไฟฉายทีละกอน 10. นักเรียนแตละกลุมนําเสนอผลการปฏิบัติกิจกรรม และรวมกันอภิปรายคําถามทายกิจกรรม เพื่อแลกเปลี่ยน ความคิดเห็นกับกลุมอื่น ตามแนวคําถามตอไปนี้ 1) เมื่อเพิ่มจํานวนถานไฟฉาย คาความตางศักยไฟฟาที่ครอมตัวตานทานมีการเปลี่ยนแปลงอยางไร แนวคําตอบ เมื่อเพิ่มจํานวนถานไฟฉาย ความตางศักยไฟฟาจะเพิ่มขึ้น 2) เมื่อคาความตางศักยไฟฟาเพิ่มขึ้น คากระแสไฟฟาที่ผานตัวตานทานมีการเปลี่ยนแปลงอยางไร แนวคําตอบ เมื่อคาความตางศักยไฟฟาเพิ่มขึ้น คากระแสไฟฟาจะเพิ่มขึ้น 3) เมื่อเพิ่มจํานวนถานไฟฉาย คากระแสไฟฟาจะเปลี่ยนแปลงอยางไร เพราะเหตุใด แนวคําตอบ เมื่อเพิ่มจํานวนถานไฟฉาย คากระแสไฟฟาจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากคาความตางศักยไฟฟา เพิ่มขึ้น 11. นักเรียนแตละกลุมรวมกันสรุปผลการปฏิบัติกิจกรรมในแบบบันทึกกิจกรรมที่3.2 ตอนที่ 2 โดยมีแนวทาง การสรุปดังนี้ แนวทางการสรุปผลการปฏิบัติกิจกรรม เมื่อกําหนดใหคาความตานทานคงตัว ถาเพิ่มจํานวนถานไฟฉาย จะสงผลใหความตางศักยไฟฟาเพิ่มขึ้น และทําใหกระแสไฟฟาเพิ่มขึ้น 12. ครูรวมอภิปรายเกี่ยวกับการทํางานของพัดลมอีกครั้งโดยใชความรูเรื่องตัวตานทาน ตามแนวคําถามดังนี้ 1) ถาตองการลดความเร็วของพัดลม โดยที่ไมเปลี่ยนคาความตางศักยไฟฟาในวงจร จะใชอุปกรณใด ที่ชวยปรับลดความเร็วได แนวคําตอบ ตัวตานทาน 239 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี


คูมือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตรพลังสิบ ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 1 | เลม 1 2) อุปกรณดังกลาวชวยปรับลดความเร็วของพัดลมไดอยางไร แนวคําตอบ ตัวตานทานมีหนาที่ควบคุมปริมาณกระแสไฟฟาในวงจรไฟฟา 13. ครูและนักเรียนรวมกันยกตัวอยางของเลนของใชที่ใชหลักการของตัวตานทาน โดยมีตัวอยาง เชน รถของเลน ที่ใชตัวตานทานในการเปลี่ยนความเร็วได โคมไฟที่ปรับระดับความสวางไดวิทยุที่ปรับความดังของเสียงได กิจกรรมที่ 3.3 ทํานายทายกราฟ (2 ชั่วโมง) 1. ครูและนักเรียนรวมกันอภิปรายเกี่ยวกับตัวแปรตนและตัวแปรตาม จากขอมูลผลการปฏิบัติกิจกรรมที่ 3.2 ตอนที่ 2 ตามแนวคําถามดังนี้ 1) จากการทดลอง ปริมาณใดเปนตัวแปรตน ปริมาณใดเปนตัวแปรตาม เพราะเหตุใด แนวคําตอบ ตัวแปรตน คือ ความตางศักยไฟฟา ตัวแปรตาม คือ กระแสไฟฟา เนื่องจากใน การทดลอง การเพิ่มจํานวนถานไฟฉายเปนการเพิ่มความตางศักยไฟฟา ความตางศักยไฟฟาจึงเปน ตัวแปรตน และการเปลี่ยนความตางศักยไฟฟา สงผลใหกระแสไฟฟาเปลี่ยนไป กระแสไฟฟาจึงเปน ตัวแปรตาม 2) จะตองใชถานไฟฉายที่ใหความตางศักยไฟฟาเทาไร จึงจะไดปริมาณกระแสไฟฟาเปน 45 มิลลิแอมแปร แนวคําตอบ ตอบตามการคาดการณของนักเรียน เชน จากตารางอาจคาดการณความตางศักยไฟฟา ไดเปน 9 โวลต 2. ครูอภิปรายรวมกับนักเรียนเกี่ยวกับวิธีการในการคาดการณความตางศักยไฟฟา ที่จะทําใหไดปริมาณ กระแสไฟฟาเปน 45 มิลลิแอมแปร ซึ่งจะเห็นวาการคาดการณของนักเรียนอาจใชขอมูลเพียงบางสวนจาก ตารางผลการทดลอง การปฏิบัติกิจกรรมตอจากนี้เราตองการที่จะคาดการณคาความตางศักยไฟฟาโดยใช ความสัมพันธของขอมูลทุกชุดในตารางและพิจารณาวาขอมูลในตารางมีแนวโนมของความสัมพันธเปน อยางไรใหชัดเจนยิ่งขึ้น 3. ครูใหนักเรียนปฏิบัติกิจกรรมที่ 3.3 ทํานายทายกราฟ โดยหาคา I V จากขอมูลที่ไดจากการทดลอง จากนั้น เขียนกราฟความสัมพันธระหวางปริมาณกระแสไฟฟาและความตางศักยไฟฟา สังเกตแนวโนมของกราฟ พรอมทั้งคาดการณความตางศักยไฟฟาของแหลงกําเนิดไฟฟา ที่จะทําใหไดปริมาณกระแสไฟฟาเปน 45 มิลลิแอมแปร แลวบันทึกผลลงในแบบบันทึกกิจกรรมที่ 3.3 ทํานายทายกราฟ 4. นักเรียนแตละกลุมนําเสนอผลการปฏิบัติกิจกรรม และรวมกันอภิปรายคําถามทายกิจกรรม เพื่อแลกเปลี่ยน ความคิดเห็นกับกลุมอื่น ตามแนวคําถามดังนี้ 1) จากตาราง ความตางศักยไฟฟาและกระแสไฟฟามีความสัมพันธกันอยางไร แนวคําตอบ - เมื่อความตางศักยไฟฟาเพิ่มขึ้น ปริมาณกระแสไฟฟาก็จะเพิ่มขึ้น - เมื่อความตางศักยไฟฟาลดลง ปริมาณกระแสไฟฟาก็จะลดลง โครงการวิทยาศาสตร์พลังสิบ 240


Click to View FlipBook Version