215
5. ผลการทำกิจกรรม
ภาพการสะท้อนของคลน่ื ผวิ น้ำ
6. คำถามทา้ ยการทดลอง
1) จากการทดลองเมอ่ื มมุ ระหว่างแผ่นกั้นกบั แนวอา้ งองิ 30 องศา มุมระหวา่ งคลืน่ สะทอ้ นกบั แนวอา้ งองิ มีคา่ เทา่ ใด
ตอบ ใกล้เคียง 30 องศา หรอื เทา่ กับ 30 อ
2) จากการทดลองเม่ือมมุ ระหวา่ งแผน่ กนั้ กบั แนวอ้างอิง 45 องศา มุมระหวา่ งคลืน่ สะทอ้ นกับแนวอา้ งอิงมีคา่ เทา่ ใด
ตอบ ใกล้เคียง 45 องศา หรือเท่ากบั 45 ท
3) จากการทดลองเม่อื มุมระหวา่ งแผ่นก้นั กบั แนวอา้ งองิ 60 องศา มมุ ระหว่างคล่นื สะท้อนกับแนวอา้ งองิ มีคา่ เทา่ ใด
ตอบ ใกล้เคยี ง 30 องศา หรือเท่ากั บ 30
4) ในแต่ละกรณีมมุ ที่หนา้ คลน่ื ตกกระทบกระทำต่อแผ่นก้นั และมมุ ท่หี น้าคล่ืนสะท้อนทำ กับแผ่นกัน้ มีความสัมพนั ธ์กัน
หรอื ไม่ อยา่ งไร
ตอบ มมุ ทหี่ น้าคลื่นตกกระทบกระทำตอ่ แผ่นก้ัน และมุมที่หน้าคลน่ื สะท้อนกระทำต่อแผ่นก้นั มคี า่ เท่ากนั ทุกกรณี m
7. สรปุ ผลการทดลอง
การสะท้อนของคลื่นเกิดขึ้นเมือ่ คลื่นเคลื่อนที่ไปกระทบขอบเขตของตัวกลาง ทำให้คลื่นส่วนหนึ่งกลับมาใน
ตวั กลางเดิมและอธิบายด้วยกฎการสะท้อน คอื เสน้ รงั สีตกกระทบ รังสสี ะทอ้ น รอยต่อขอบเขตของตัวกลาง และเส้นแนว
ฉากอยูใ่ นระนาบเดยี วกัน และมมุ ตกกระทบเท่ากับมุมสะทอ้ นคลื่นสั่นทีผ่ ิวนำ้ อยา่ งตอ่ เน่อื งจะเกดิ แถบตรงสีดำ สลบั แถบ
ตรงสีขาวแผอ่ อกไปทงั้ สองดา้ นของคาน โดยมีระยะห่างระหว่า งแถบพอ ๆ กัน
216
เฉลยใบกจิ กรรม 9.2 การสะทอ้ นของคลน่ื ผวิ
นำ้
1. รายช่อื สมาชกิ ที่ …………………………………………………….. ชัน้ …………………………………
ชือ่ ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................
ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขท.่ี ..................
ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขท.่ี ..................
ช่อื ……………………………………………………………………………....................................เลขท.่ี ..................
ช่ือ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................
ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................
2. จุดประสงค์การทำกจิ กรรม
สงั เกตและอธิบายการสะท้อนของคลืน่ ผิวนำ้
3. วัสด-ุ อุปกรณ์ 1 ชุด
1. ชดุ ถาดคล่นื 1 เคร่ือง
2. หม้อแปลงโวลตต์ ่ำพรอ้ มสายไฟ 1 แผ่น
3. กระดาษขาว
4. วธิ ที ำกิจกรรม
1. ต้งั ถาดคลื่นใหอ้ ยู่ในแนวระดบั เติมน้ำลงในระดับความลึกท่พี อเหมาะ สงั เกตระดบั น้ำในถาดคล่ืนต้องมีระดับความ
ลกึ เทา่ กนั ทุกด้าน ถา้ ไม่เท่ากันใหป้ รับระดบั จนเท่ากนั
2. วางกระดาษขาวใต้ถาดคลืน่
3. ตอ่ สายไฟจากหม้อแปลงโยใชค้ วามตา่ งศักย์ 12 โวลต์ เข้ากับหลอดไฟ เปดิ สวิตซใ์ ห้หลอดไฟตดิ สว่าง
4. ทำให้เกดิ คลืน่ หน้าตรงบนถาดคลื่น
5. ลากเสน้ บนกระดาษขาวทเี่ ปน็ ฉากใต้ถาดคลนื่ โดยใหข้ นานกับแนวหนา้ คลน่ื กำหนดใหเ้ ปน็ แนวอา้ งองิ
6. ลากเส้นบนฉากให้ทำมุม 30 องศากับแนวอ้างองิ
7. วางแผ่นกั้นบนถาดคลื่นให้ทำมุม 30 องศากับแนวหน้าคลื่น (เงาของแผ่นกั้นอยู่ในแนวเส้นตรงบนฉากที่ทำมุมกบั
แนวอ้างอิง)
8. ลากแนวหน้าคลื่นสะท้อนบนฉากบันทึกมุมท่หี น้าคลน่ื ทำกับแผน่ กน้ั
9. ทดลองซ้ำโดยเปลย่ี นมมุ เป็น 45 และ 60 องศาตามลำดบั
217
5. ผลการทำกจิ กรรม
ภาพการสะท้อนของคลน่ื ผิวนำ้
6. คำถามท้ายการทดลอง
1) จากการทดลองเม่ือมมุ ระหว่างแผ่นก้ันกบั แนวอ้างองิ 30 องศา มุมระหวา่ งคล่นื สะท้อนกับแนวอา้ งอิงมคี ่าเท่าใด
ตอบ ใกล้เคียง 30 องศา หรือเทา่ กับ 30 อ
2) จากการทดลองเมื่อมุมระหวา่ งแผน่ กน้ั กบั แนวอ้างองิ 45 องศา มมุ ระหวา่ งคลน่ื สะทอ้ นกับแนวอา้ งอิงมคี า่ เท่าใด
ตอบ ใกล้เคยี ง 45 องศา หรือเท่ากับ 45 ท
3) จากการทดลองเมื่อมมุ ระหว่างแผน่ ก้นั กับแนวอ้างองิ 60 องศา มมุ ระหวา่ งคลนื่ สะท้อนกับแนวอา้ งอิงมคี ่าเท่าใด
ตอบ ใกล้เคียง 60 องศา หรอื เท่ากบั 60 ท
4) ในแต่ละกรณมี มุ ที่หนา้ คลน่ื ตกกระทบกระทำต่อแผ่นกน้ั และมมุ ทหี่ นา้ คลืน่ สะทอ้ นทำ กับแผน่ กน้ั มีความสัมพนั ธก์ ัน
หรือไม่ อย่างไร
ตอบ มมุ ท่หี น้าคลน่ื ตกกระทบกระทำตอ่ แผน่ ก้ัน และมมุ ท่หี น้าคลื่นสะท้อนกระทำตอ่ แผน่ ก้ันมคี ่าเท่ากันทุกกรณี m
7. สรุปผลการทดลอง
การสะท้อนของคลืน่ เกิดขึ้นเมือ่ คลื่นเคลื่อนที่ไปกระทบขอบเขตของตัวกลาง ทำให้คลื่นส่วนหนึ่งกลับมาใน
ตัวกลางเดิมและอธบิ ายด้วยกฎการสะท้อน คอื เส้นรงั สตี กกระทบ รังสสี ะท้อน รอยตอ่ ขอบเขตของตวั กลาง และเส้นแนว
ฉากอย่ใู นระนาบเดยี วกัน และมมุ ตกกระทบเท่ากบั มมุ สะทอ้ นคล่นื สัน่ ท่ีผวิ นำ้ อย่างตอ่ เนอ่ื งจะเกดิ แถบตรงสดี ำ สลับแถบ
ตรงสขี าวแผ่ออกไปทง้ั สองด้านของคาน โดยมีระยะห่างระหวา่ งแถบพอ ๆ กนั
218
แผนการจดั การเรยี นรู้ที่ 18
เรื่อง การหกั เหของคลนื่ ผวิ น้ำ
รายวิชา ฟิสิกส์ 3 รหัสวิชา ว30203 เวลา 2 ชั่วโมง
หนว่ ยการเรียนรทู้ ่ี 9 ชอื่ หนว่ ยการเรียนรู้ คลนื่ รวม 24 ช่ัวโมง
กลมุ่ สาระการเรยี นรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชนั้ มธั ยมศึกษาปีท่ี 5 ภาคเรยี นท่ี 1
บูรณาการ
ปรชั ญาของเศรษฐกิจพอเพยี ง อาเซียน STEM PLC
สวนพฤกษศาสตรโ์ รงเรยี น มาตรฐานสากล ขา้ มกล่มุ สาระ
1. สาระฟสิ กิ ส์
2. เข้าใจการเคล่ือนทีแ่ บบฮารม์ อนิกอย่างง่าย ธรรมชาติของคลืน่ เสยี งและการไดย้ ิน ปรากฏการณ์ที่
เก่ยี วข้องกบั เสยี ง แสงและการเห็น ปรากฏการณ์ทีเ่ กยี่ วขอ้ งกบั แสงรวมท้ังนำความรู้ไปใชป้ ระโยชน์
2. ผลการเรียนรู้
4. สังเกตและอธิบายการสะท้อน การหักเห การแทรกสอด และการเลี้ยวเบนของคลื่นผิวน้ำ รวมท้ัง
คำนวณปริมาณต่าง ๆ ทเี่ ก่ยี วข้อง
3. จุดประสงค์การเรียนรู้
3.1 ดา้ นความรู้ (K)
1) อธบิ ายการหักเหของคลืน่ ผิวน้ำได้
3.2 ด้านกระบวนการ (P)
1) ทดลองและสงั เกตการหักเหของคลืน่ ผิวน้ำได้
3.3 ด้านเจตคติ (A)
1) ใฝ่เรยี นรู้ และมคี วามรบั ผิดชอบ
4. สาระสำคัญ
พฤตกิ รรมของคล่ืน คลื่นแสดงพฤติกรรมการสะท้อนเม่ือกระทบสิง่ กดี ขวางหรอื รอยตอ่ ของตัวกลางท่ี
ต่างกัน
การสะท้อนของคลืน่ เป็นไปตามกฎการสะทอ้ น คือ มมุ สะท้อนเทา่ กบั มมุ ตกกระทบ คล่นื สะทอ้ นในเชือกจะ
กลบั เฟสเมือ่ ปลายเชือกตรงึ แน่น และคลืน่ สะทอ้ นในเชอื กมีเฟสคงเดมิ เมอื่ ปลายเชือกอิสระ
คลน่ื เกิดการหักเหเม่อื เคล่อื นท่ผี ่านรอยตอ่ ของตวั กลางทต่ี ่างกัน โดยคลื่นมีความถค่ี งที่ แตอ่ ัตราเรว็ คลนื่
เปลยี่ นไปเปน็ ไปตามกฎการหกั เห แทนดว้ ยสมการ sin 1 = 1
sin 2 2
เมื่อคลนื่ สองขบวนเคลอื่ นท่มี าพบกนั เกิดการแทรกสอดกนั ถา้ คล่ืนจากแหล่งกำเนดิ S1 และ S2 มีความถี่
เทา่ กนั เฟสตรงกัน แอมพลิจดู เทา่ กนั เม่อื แทรกสอดกันเกิดตำแหน่งทร่ี วมแบบเสริม เรียกวา่ ปฏบิ พั และแบบหักลา้ ง
เรียกวา่ บัพ โดยตำแหน่งที่เกิดปฏิบัพเป็นไปตามสมการ | 1 − 1 | = เม่ือ n = 0, 1, 2, 3, …
และตำแหนง่ ทเ่ี กิดบัพเปน็ ไปตามสมการ | 1 − 1 | = ( = 1) เมอื่ n = 1, 2, 3, …
2
219
คล่นื อาพันธส์ องขบวนเคล่อื นทสี่ วนทางกันจะเกิดการแทรกสอดเกดิ เปน็ ปฏบิ พั และบัพที่อยูน่ ง่ิ โดยมีระยะ
ระหวา่ งบพั ทถ่ี ดั กัน และปฏิบัพทถี่ ัดกันเท่ากับคร่งึ หน่ึงของความยาวคลืน่ เรยี กวา่ คลืน่ น่ิง
คลืน่ เกดิ การเลี้ยวเบนเมือ่ เคลื่อนท่พี บขอบของสงิ่ กีดขวางหรอื ช่องแคบ แล้วมคี ลืน่ แผอ่ อกจากของของสิ่งกีด
ขวางไปทางดว้ นหลังได้
5. สาระการเรยี นรู้
5.1 ความรู้
เมื่อคลื่นกระทบรอยต่อของตัวกลาง คลื่นส่วนหนึ่งสะท้อนกลับไปในตัวกลางเดิม อีกส่วนหน่ึง
เคลื่อนที่ผ่านไปในอีกตัวกลางหนึ่ง เรียกว่า คลื่นหักเห (refracted waves) หรือบางครั้งเรียกว่า คลื่นที่ผ่านไป
(transmitted waves)
ในกรณที ่ีเคล่อื นท่ผี ่านจากตัวกลางหน่ึงไปยังอกี ตวั กลางหน่ึง ในท่นี จี้ ะศึกษาจากคลื่นในเสน้ เชือกท่ี
เกิดจากการนำเชือก 2 เส้นมาต่อกัน โดยแรงดึงเชอื กเทา่ กัน แตม่ ีคา่ ความหนาแนน่ เชิงเสน้ ไม่เท่ากัน สง่ิ ท่ีเกิดขึ้นคือ
เมื่อคลน่ื เคลอื่ นท่ีมาถงึ รอยตอ่ จะเกดิ ทัง้ การสะท้อนกลบั และการหกั เห ดังรปู
จากรูปพบวา่
- ทั้งคลืน่ สะท้อนแลคล่ืนหักเหน้ันมีแอมพลจิ ูดเล็กกว่าคลื่นตกกระทบ โดยผลรวมของพลงั งานคลื่น
สะทอ้ นกบั คลืน่ หักเห จะเทา่ กับพลังงานของคลนื่ ตกกระทบ
- คลื่นหกั เหจะมีอัตราเร็วทต่ี ่างไปจากคลื่นตกกระทบ เพราะเคลื่อนท่ีในตวั กลางที่มีสมบัติต่างกัน
แต่มีการกระจัดของตัวกลางในทศิ เดยี วกบั คลนื่ ตกกระทบ
- คลื่นสะท้อนจะมีการกระจัดของตัวกลางในทิศทางตรงข้ามกับคลื่นตกกระทบ (หรือ มีเฟสตรง
ขา้ มกนั ) ถา้ คลื่นเคลอ่ื นท่จี ากเชอื กทีค่ วามหนาแน่นเชิงเสน้ ตำ่ ไปตกกระทบเชอื กท่ีมคี วามหนาแนน่ เชงิ เส้นสูงกว่า
- ถ้าคลื่นเคลื่อนท่ีจากเชือกทีม่ ีความหนาแน่นเชิงเส้นสูงไปตกกระทบเชือกที่มีความหนาแน่นเชิง
เสน้ ตำ่ กว่า คลน่ื สะท้อนจะมีการกระจดั ของตัวกลางชใี้ นทศิ ทางเดียวกบั คล่ืนตกกระทบ (หรือ เฟสตรงกัน)
5.2 กระบวนการ
1) ความสามารถในการสือ่ สาร (อ่าน ฟัง พดู เขียน)
2) ความสามารถในการคิด (สังเกต วิเคราะห์ จดั กล่มุ สรปุ )
3) ความสามารถในการแก้ปญั หา (-)
4) ความสามารถในการใช้ทกั ษะชวี ติ (ทำงานกลุ่ม และความรบั ผดิ ชอบ)
5) ความสามารถในการใช้เทคโนโลยีสารสนเทศ (ใชก้ ารสืบคน้ ผ่านคอมพิวเตอร์)
5.3 คุณลักษณะและค่านิยม
ใฝเ่ รยี นรู้ และมีความรบั ผดิ ชอบ
220
6. บูรณาการ
6.1 บูรณาการ PLC นักเรียนแต่ละกลุ่มแลกเปลี่ยนเรียนรู้เล่าสู่กันฟังถึงความรู้ที่ได้จากการทำกิจกรรม และ
ปญั หาท่เี กดิ ขึน้ ระหวา่ งการทำกิจกรรม
7. กิจกรรมการเรียนรู้
ขั้นตอนการเรยี นรู้
ขั้นที่ 1 ข้นั สร้างความสนใจ
1.1 ครยู กสถานการณค์ ลน่ื ผ่านจากตวั กลางหนึ่งเข้าสู่อีกตัวกลางหนง่ึ แล้วครตู ง้ั คำถาม ดงั นี้
1) นักเรียนคดิ ว่าเม่ือคล่นื ผา่ นตวั กลางหนงึ่ เขา้ สู่ตวั กลางหนึง่ เกิดการสะทอ้ นหรือไม่
2) นกั เรียนคดิ วา่ คล่ืนท่ีผา่ นเขา้ สอู่ กี ตวั กลางหนึ่งจะเกดิ การเปล่ยี นแปลงหรอื ไม่ อยา่ งไร
(เปดิ โอกาสใหน้ กั เรยี นแสดงความคิดเหน็ อยา่ งอิสระไมค่ าดหวงั คำตอบท่ถี ูกต้อง)
1.2 จากน้นั ให้นักเรยี นรว่ มกนั อภปิ รายจนสรปุ ได้วา่ เมอ่ื คล่นื กระทบรอยต่อของตัวกลาง คลื่นส่วน
หนง่ึ สะทอ้ นกลับสตู่ วั กลางเดิม อีกสว่ นหนง่ึ ผ่านเข้าไปในอีกตวั กลางหนึ่ง เรียกว่า คล่ืนหักเห
1.3 ครูทบทวนความร้เู ดิม เรอ่ื ง อตั ราเร็วของคลืน่ ในตัวกลางตา่ งกนั มคี า่ ต่างกนั
ขั้นที่ 2 ขัน้ สำรวจและค้นหา
2.1 นักเรียนแบง่ กลุ่มๆ ละ 5-6 คน โดยคละเพศ คละความสามารถ
2.2 นักเรยี นแต่ละกลมุ่ ศึกษาใบกิจกรรม 9.3 เร่อื ง การหักเหของคลืน่ ผวิ นำ้
2.3 ครูแจ้งจุดประสงค์การเรียนรู้ อปุ กรณ์ และข้ันตอนการทดลองอย่างละเอียด
2.4 นกั เรยี นรบั อุปกรณก์ ารทดลอง พรอ้ มติดตัง้ อุปกรณ์
2.5 นักเรยี นแตล่ ะกล่มุ ทำการทดลอง สังเกตและบนั ทกึ ผลการทดลอง
ขัน้ ท่ี 3 ข้นั อธิบายและลงข้อสรปุ
3.1 ครสู ่มุ นกั เรียน 2 คน ออกมานำเสนอสรปุ ที่ไดจ้ ากการศึกษาหน้าชัน้ เรียน
3.2 ครนู ำนักเรียนอภปิ รายเพอ่ื นำไปสกู่ ารสรปุ โดยใช้คำถามต่อไปน้ี
1) นกั เรยี นแต่ละกลมุ่ ได้ผลการทำกิจกรรมเหมือนหรือแตกต่างกันอย่างไร (แนวการตอบ
ไดผ้ ลเหมือนกนั )
2) เมือ่ คลืน่ ผิวนำ้ เคลื่อนท่ีผา่ นบริเวณรอยต่อระหว่างเขตนำ้ ลกึ และเขตน้ำตนื้ ถา้ หนา้ คลื่น
ตกกระทบขนานกบั รอยตอ่ ทศิ ทางการเคลอ่ื นทข่ี องคล่นื และความยาวคลื่นเปลี่ยนแปลงอยา่ งไร (แนวการ
ตอบ เม่อื หน้าคล่ืนผา่ นบรเิ วณรอยต่อระหว่างเขตนำ้ ลึกเขา้ สู่น้ำต้ืน ถ้าหน้าคลนื่ ขนานกับรอยตอ่ ทิศทางของ
คลื่นไม่มีการเปลี่ยนแปลง แตค่ วามยาวคล่นื เปลี่ยนแปลงไป โดยความยาวคลื่นนอ้ ยลง)
3) เมือ่ คล่ืนผวิ นำ้ เคล่ือนท่ีผา่ นบรเิ วณรอยตอ่ ระหว่างเขตน้ำลกึ และเขตน้ำตนื้ ถ้าหนา้ คล่นื
ตกกระทบทำมุมกบั รอยตอ่ ทิศทางการเคลือ่ นทข่ี องคล่นื และความยาวคลนื่ เปล่ยี นแปลงอยา่ งไร
(แนวการตอบ เม่อื คลื่นผิวน้ำเคลื่อนที่ผา่ นบรเิ วณรอยต่อระหว่างเขตนำ้ ลกึ และเขตน้ำตืน้
ถ้าหนา้ คลนื่ ตกกระทบทำมุมกับรอยต่อ ทศิ ทางการเคล่อื นทข่ี องคล่ืนเปลยี่ นไป โดยมุมระหว่างหน้าคลื่นหัก
เหกบั รอยต่อมีขนาดเลก็ กวา่ มมุ ระหว่างหนา้ คลนื่ ตกกระทบรอยตอ่ )
221
4) จากการสังเกตคลนื่ ผวิ นำ้ ในถาดคล่นื เมือ่ คล่นื เคลอื่ นท่ีมาถึงรอยต่อระหว่างเขตนำ้ ลกึ
กับเขตน้ำตืน้ คลื่นมกี ารสะท้อนหรือไม่ อยา่ งไร (แนวการตอบ เมือ่ คลืน่ ผวิ นำ้ เคลอ่ื นท่ีมาถงึ รอยตอ่ ระหวา่ ง
เขตนำ้ ลกึ กับเขตน้ำตื้น พบว่ามีการสะทอ้ นของคล่ืน ซึ่งน้อยกว่าคลน่ื หักเห)
3.3 นักเรยี นและครูรว่ มกนั อภิปรายและสรุปผลการทำกิจกรรม จนสรปุ ได้ ดงั นี้
คลื่นหักเหมีความเร็วต่างไปจากคลื่นตกกระทบ แต่ความถี่ของคลื่นในตัวกลางทั้งสอง
เท่ากนั เน่ืองจากมาจากแหล่งกำ เนดิ เดียวกนั ทำ ให้ความยาวคล่นื ตกกระทบกับความยาวคลน่ื หกั เหต่างกัน
และในตัวกลางคู่เดิมค่ามุมตกกระทบและมุมหักเหของคลื่นมีความสัมพันธ์กับอัตราเร็วในตัวกลางทั้งสอง
ตามสมการ sin 1 = 1 ซึ่งเป็นกฎการหักเหของคลื่นในการสรุปนั้นครูควรเน้นว่า ในกรณีที่คลื่นจาก
sin 2 2
ตัวกลางหนึ่งผ่านรอยต่อเข้าไปสู่อกี ตัวกลางหนึ่งจะเกิดการสะท้อนและการหักเหของคลื่นพร้อมกันเสมอ
คลื่นหักเหไม่จำ เป็นต้องเปลี่ยนทิศเสมอไปกรณีที่หน้าคลื่นตกกระทบขนานผิวรอยต่อ คลื่นหักเหจะไม่
เปลยี่ นทิศทางไปจากเดิม
ข้นั ที่ 4 ข้นั ขยายความรู้
4.1 ครอู ธบิ ายใหค้ วามรเู้ พ่ิมเติม ดังน้ี
เมื่อคลื่นกระทบรอยต่อของตัวกลาง คลื่นส่วนหนึ่งสะท้อนกลับไปในตัวกลางเดิม อีกส่วนหน่ึง
เคลื่อนที่ผ่านไปในอกี ตวั กลางหนึง่ เรียกว่า คลื่นหักเห (refracted waves) หรือบางคร้ังเรียกว่า คลื่นที่
ผ่านไป (transmitted waves)
ในกรณีทเ่ี คลื่อนทผ่ี า่ นจากตวั กลางหน่งึ ไปยงั อีกตัวกลางหน่งึ ในทีน่ ้ีจะศกึ ษาจากคล่ืนในเสน้ เชือกที่
เกดิ จากการนำเชอื ก 2 เสน้ มาต่อกัน โดยแรงดงึ เชอื กเท่ากัน แตม่ คี ่าความหนาแนน่ เชิงเส้นไม่เท่ากัน ส่ิงที่
เกดิ ขนึ้ คอื เมื่อคล่ืนเคลือ่ นทมี่ าถึงรอยต่อ จะเกิดท้งั การสะทอ้ นกลบั และการหกั เห ดังรูป
จากรปู พบว่า
- ทงั้ คลื่นสะทอ้ นแลคลน่ื หักเหนน้ั มีแอมพลจิ ดู เลก็ กวา่ คลนื่ ตกกระทบ โดยผลรวมของพลงั งานคลื่น
สะท้อนกับคลืน่ หกั เห จะเท่ากับพลังงานของคลื่นตกกระทบ
- คลน่ื หกั เหจะมีอัตราเร็วที่ต่างไปจากคลืน่ ตกกระทบ เพราะเคลือ่ นท่ีในตวั กลางท่ีมีสมบัติต่างกัน
แตม่ ีการกระจัดของตัวกลางในทิศเดยี วกับคลืน่ ตกกระทบ
- คลื่นสะท้อนจะมีการกระจัดของตัวกลางในทิศทางตรงข้ามกับคลื่นตกกระทบ (หรือ มีเฟสตรง
ขา้ มกนั ) ถ้าคล่นื เคล่ือนที่จากเชือกที่ความหนาแนน่ เชงิ เสน้ ต่ำไปตกกระทบเชือกที่มีความหนาแน่นเชิงเส้น
สงู กวา่
- ถ้าคลื่นเคลื่อนที่จากเชือกที่มีความหนาแน่นเชิงเส้นสูงไปตกกระทบเชือกที่มีความหนาแน่นเชิง
เส้นต่ำกวา่ คลนื่ สะทอ้ นจะมีการกระจดั ของตัวกลางชใ้ี นทศิ ทางเดียวกับคล่นื ตกกระทบ (หรือ เฟสตรงกนั )
222
4.2 ครนู ำแบบฝึกหัดท้ายบทขอ้ ที่ 11. มาให้นักเรียนวิเคราะหแ์ ละหาคำตอบรว่ มกัน
ขัน้ ท่ี 5 ขัน้ ประเมินผล
5.1 นกั เรียนส่งใบกจิ กรรม เรื่อง การหักเหของคลนื่ ผวิ น้ำ
8. สื่อการเรยี นร/ู้ แหลง่ เรยี นรู้
8.1 หนังสอื เรยี นรายวชิ าเพม่ิ เติมวิทยาศาสตร์ (ฟิสิกส์) ช้ันมธั ยมศกึ ษาปที ี่ 5 เลม่ 3 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ.2560)
8.2 อนิ เทอรเ์ น็ต
8.3 ใบกจิ กรรม เรื่อง การหกั เหของคล่นื ผิวน้ำ
8.4 ชดุ กิจกรรม เร่อื ง การหกั เหของคล่นื ผวิ น้ำ
9. การวัดและประเมินผล วิธีการวัด เคร่ืองมือ เกณฑก์ ารประเมิน
จดุ ประสงค์การเรียนรู้ 1) ตรวจใบกจิ กรรม เร่ือง
การหักเหของคลื่นผิวน้ำ 1) ใบกจิ กรรม เร่อื ง การ 1) นกั เรียนสามารถ
ด้านความรู้ (K) หักเหของคลน่ื ผิวนำ้ สรุปผลการทดลองได้
1) อธบิ ายการหกั เหของคล่นื ผวิ 1) ตรวจใบกจิ กรรม เร่อื ง
น้ำได้ การหักเหของคลื่นผวิ น้ำ ระดับดผี า่ นเกณฑ์
ดา้ นกระบวนการ (P) 1) ตรวจการส่งใบกิจกรรม 1) ใบกจิ กรรม เรื่อง การ 1) นักเรียนสามารถทำ
1) ทดลองและสงั เกตการหกั เห หกั เหของคลื่นผวิ นำ้ ใบกิจกรรมไดร้ ะดบั ดี
ของคลน่ื ผวิ นำ้ ได้
ผา่ นเกณฑ์
ด้านคณุ ลักษณะ (A)
1) ใฝ่เรยี นรู้ และมคี วาม 1) ใบกิจกรรม เร่ือง การ 1) นักเรยี นไดร้ ะดบั ดี
รบั ผิดชอบ หักเหของคลื่นผิวน้ำ ผา่ นเกณฑ์
223
10. เกณฑ์การประเมินผลงานนกั เรยี น
เกณฑก์ ารประเมินแบบ Rubrics ของการทำกิจกรรม เรอ่ื ง การหักเหของคลื่นผวิ น้ำ
ประเดน็ การ ค่านำ้ หนกั แนวทางการใหค้ ะแนน
ประเมิน คะแนน
ด้านความรู้ 3 สรปุ ผลการทดลองได้ถูกต้องครบถ้วน
(K) 2 สรปุ ผลการทดลองค่อนขา้ งถกู ต้องครบถว้ น
1 สรุปผลการทดลองไดค้ อ่ นข้างถกู ต้อง
ด้าน 3 บนั ทกึ ผลกจิ กรรมไดถ้ ูกตอ้ งครบถ้วน
กระบวนการ 2 บันทกึ ผลกิจกรรมค่อนขา้ งถกู ต้อง
(P) 1 บันทกึ ผลกจิ กรรมไดค้ ่อนขา้ งถกู ตอ้ ง
ดา้ น 3 ทำภาระงานทีไ่ ด้รับมอบหมายเสรจ็ ภายในเวลาที่กำหนด และเรยี บรอ้ ยถกู ตอ้ งครบถ้วน
คุณลักษณะ 2 ทำภาระงานทไี่ ดร้ บั มอบหมายเสรจ็ ภายในเวลาที่กำหนด แต่งานยงั ผิดพลาดบางส่วน
(A) 1 ทำภาระงานท่ีไดร้ ับมอบหมายเสรจ็ แต่ลา่ ช้า และเกดิ ขอ้ ผิดพลาดบางส่วน
ระดับคะแนน 3 หมายถงึ ระดบั ดีมาก
คะแนน 2 หมายถึง ระดับดี
คะแนน 1 หมายถงึ ระดับพอใช้
คะแนน
224
การประเมินการทำกจิ กรรม เรอ่ื ง การหกั เหของคลื่นผิวน้ำ
จุดประสงค์การเรยี นรู้
ท่ี ชื่อ - นามสกลุ ดา้ นความรู้ ด้าน ดา้ น รวม ระดบั
(K) กระบวนการ คณุ ลักษณะ คะแนน คุณภาพ
(P) (A)
3 3 39
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
225
จดุ ประสงค์การเรยี นรู้
ท่ี ชือ่ - นามสกุล ดา้ นความรู้ ด้าน ดา้ น รวม ระดับ
(K) กระบวนการ คณุ ลักษณะ คะแนน คณุ ภาพ
(P) (A)
3 3 39
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
ระดบั คณุ ภาพ 9 หมายถึง ระดบั ดีมาก
คะแนน 7-8 หมายถึง ระดบั ดี
คะแนน 5-6 หมายถึง ระดบั ปานกลาง
คะแนน 3-4 หมายถึง ระดบั ปรบั ปรงุ
คะแนน
226
บันทึกหลังการสอน
หน่วยการเรยี นรู้ที่ 9 เรือ่ ง คลนื่ อ
แผนการสอนท่ี 18 เรื่อง การหักเหของคล่ืนผวิ น้ำ .
วนั ที่.................................................เดือน.......................................................................พ.ศ......................................
ผลการจดั การเรยี นรู้
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
ปญั หา / อปุ สรรค
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
ข้อเสนอแนะ/แนวทางแก้ปญั หา
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
ลงชอ่ื ............................................ครผู สู้ อน ลงชือ่ .............................................หัวหนา้ กลมุ่ สาระ
(นางสาวขจรศรี สุทธสังข์) (นางสาวอรอมุ า ไชยชนะ)
ลงชอื่ ............................................. รองฯ กลุม่ บรหิ ารวิชาการ
(นายบพติ ร เหล่ากอ)
ลงชื่อ............................................ผู้อำนวยการโรงเรียน
(นายสรุ ิยน สายสนองยศ)
…………../…………../………..
ใบกจิ กรรม 9.3 การหักเหของคลืน่ ผวิ น้ำ 227
1. รายชื่อสมาชกิ ที่ …………………………………………………….. ชั้น …………………………………
ชอื่ ……………………………………………………………………………....................................เลขท่.ี ..................
ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................
ช่อื ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................
ช่อื ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................
ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขท.่ี ..................
ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขท.่ี ..................
2. จดุ ประสงค์การทำกจิ กรรม 1 ชดุ
สงั เกตและอธบิ ายการหักเหของคลนื่ ผวิ นำ้ 1 เครื่อง
1 แผ่น
3. วสั ด-ุ อปุ กรณ์
1. ชดุ ถาดคล่ืน
2. หมอ้ แปลงโวลตต์ ่ำพร้อมสายไฟ
3. กระดาษขาว
4. วิธที ำกิจกรรม
1. ตัง้ ถาดคลื่นให้อยู่ในแนวระดบั เตมิ น้ำลงในระดับความลึกท่ีพอเหมาะ สังเกตระดบั นำ้ ในถาดคล่ืนต้องมีระดับความ
ลกึ เทา่ กนั ทกุ ด้าน ถา้ ไมเ่ ทา่ กนั ให้ปรบั ระดับจนเทา่ กัน
2. วางแผ่นกระจกใสรูปสี่เหลี่ยมลงในถาดคล่นื ใหผ้ วิ บนของกระจกใสอยใู่ ต้ผิวน้ำประมาณ 1-2 มลิ ลเิ มตร
3. จัดแผน่ กระจกใสใหข้ อบกระจกขนานกบั แนวแผน่ กำเนิดคลื่นหนา้ ตรงบริเวณเหนือแผ่นกระจกใสจะเปน็ บริเวณน้ำต้ืน
4. ต่อสายไฟจากหมอ้ แปลงโยใช้ความต่างศักย์ 12 โวลต์ เข้ากับหลอดไฟ เปดิ สวิตซ์ให้หลอดไฟตดิ สว่าง
5. ทำให้เกดิ คลน่ื หน้าตรงเคลอื่ นท่จี ากบรเิ วณนำ้ ลกึ สูบ่ รเิ วณนำ้ ต้ืน (บรเิ วณเหนอื แผ่นกระจกใส)
6. สังเกตทศิ ทางการเคลอ่ื นที่และความยาวคลื่นทั้งในบรเิ วณน้ำลกึ และน้ำตื้น
7. ทดลองซ้ำ โดยมุมแผ่นกระจกใสให้ขอบของกระจกทำมุมต่างๆ กับหน้าคลื่นสังเกตทิศทางการเคลื่อนที่และความ
ยาวคลน่ื ทงั้ ในบรเิ วณนำ้ ลึกและนำ้ ต้ืน
228
5. ผลการทำกจิ กรรม
ภาพการหกั เหของคลื่นผวิ น้ำ
6. คำถามทา้ ยการทดลอง
1) เมอ่ื คลนื่ ผวิ น้ำเคล่อื นท่ีผา่ นบริเวณรอยต่อระหวา่ งเขตน้ำลกึ และเขตน้ำตืน้ ถ้าหนา้ คลน่ื ตกกระทบขนานกบั รอยต่อ ทศิ
ทางการเคลอื่ นทข่ี องคล่ืนและความยาวคลน่ื เปลย่ี นแปลงอยา่ งไร
ตอบ เม่อื หน้าคลน่ื ผา่ นบรเิ วณรอยต่อระหวา่ งเขตนำ้ ลกึ เขา้ ส่นู ้ำตื้น ถ้าหนา้ คลืน่ ขนานกบั รอยต่อทิศทางของคล่ืนไมม่ ีการ
เปลย่ี นแปลง แตค่ วามยาวคลน่ื เปลี่ยนแปลงไป โดยความยาวคลื่นนอ้ ยลง อใ
ใ
2) เมอื่ คลืน่ ผวิ นำ้ เคล่อื นที่ผา่ นบริเวณรอยต่อระหวา่ งเขตน้ำลึกและเขตน้ำต้ืน ถ้าหนา้ คลืน่ ตกกระทบทำมมุ กับรอยต่อ ทศิ
ทางการเคล่อื นทขี่ องคลน่ื และความยาวคลืน่ เปลย่ี นแปลงอย่างไร
ตอบ เมือ่ คล่ืนผิวน้ำเคลือ่ นทผี่ ่านบริเวณรอยต่อระหว่างเขตนำ้ ลึกและเขตนำ้ ต้ืน ถา้ หนา้ คล่ืนตกกระทบทำมุมกับรอยตอ่
ทศิ ทางการเคล่ือนท่ีของคล่นื เปลยี่ นไป โดยมุมระหว่างหน้าคลน่ื หักเหกบั รอยต่อมีขนาดเล็กกว่ามุมระหว่างหนา้ คลน่ื ตก
กระทบรอยตอ่ ท
เ
3) จากการสงั เกตคล่นื ผิวนำ้ ในถาดคล่ืน เมอ่ื คลื่นเคลื่อนท่ีมาถึงรอยต่อระหว่างเขตนำ้ ลกึ กับเขตนำ้ ต้ืนคล่ืนมกี ารสะทอ้ น
หรอื ไม่ อยา่ งไร
ตอบ เมอ่ื คลื่นผิวน้ำเคลอ่ื นที่มาถงึ รอยตอ่ ระหวา่ งเขตนำ้ ลกึ กบั เขตน้ำตื้น พบวา่ มีการสะทอ้ นของคลื่น ซง่ึ น้อยกวา่ คลนื่ หกั
เห ท
7. สรุปผลการทดลอง
จากการทดลองพบว่า เมื่อหน้าคลื่นผ่านบริเวณรอยต่อระหว่างเขตน้ำลึกเข้าสู่น้ำตื้น ถ้าหน้าคลื่นขนานกับ
รอยต่อทศิ ทางของคลนื่ ไม่มีการเปลี่ยนแปลง แต่ความยาวคลื่นเปลย่ี นแปลงไป โดยความยาวคลน่ื นอ้ ยลง และเม่ือคลื่น
ผวิ นำ้ เคล่ือนที่ผา่ นบริเวณรอยต่อระหว่างเขตนำ้ ลกึ และเขตน้ำต้นื ถา้ หนา้ คลื่นตกกระทบทำมมุ กับรอยต่อทศิ ทางการ
229
เฉลยใบกจิ กรรม 9.3 การหกั เหของคลืน่ ผิวนำ้
1. รายชอื่ สมาชกิ ท่ี …………………………………………………….. ชัน้ …………………………………
ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขท.ี่ ..................
ชือ่ ……………………………………………………………………………....................................เลขท่.ี ..................
ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................
ช่ือ……………………………………………………………………………....................................เลขท่.ี ..................
ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................
ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขท.ี่ ..................
2. จุดประสงค์การทำกิจกรรม 1 ชุด
สงั เกตและอธิบายการหักเหของคลนื่ ผวิ นำ้ 1 เคร่ือง
1 แผ่น
3. วัสด-ุ อุปกรณ์
1. ชุดถาดคลนื่
2. หม้อแปลงโวลตต์ ่ำพรอ้ มสายไฟ
3. กระดาษขาว
4. วธิ ที ำกิจกรรม
1. ตง้ั ถาดคลื่นให้อยู่ในแนวระดบั เติมนำ้ ลงในระดับความลึกที่พอเหมาะ สังเกตระดับนำ้ ในถาดคลื่นต้องมีระดับความ
ลึกเท่ากันทุกด้าน ถา้ ไมเ่ ทา่ กันใหป้ รบั ระดบั จนเท่ากนั
2. วางแผ่นกระจกใสรปู สีเ่ หล่ียมลงในถาดคลนื่ ใหผ้ วิ บนของกระจกใสอยใู่ ต้ผวิ นำ้ ประมาณ 1-2 มลิ ลเิ มตร
3. จัดแผ่นกระจกใสให้ขอบกระจกขนานกับแนวแผน่ กำเนิดคลืน่ หนา้ ตรงบริเวณเหนือแผน่ กระจกใสจะเป็นบริเวณนำ้ ต้ืน
4. ตอ่ สายไฟจากหม้อแปลงโยใชค้ วามต่างศกั ย์ 12 โวลต์ เข้ากับหลอดไฟ เปดิ สวติ ซใ์ หห้ ลอดไฟตดิ สว่าง
5. ทำให้เกิดคลนื่ หน้าตรงเคลื่อนที่จากบรเิ วณนำ้ ลึกสบู่ รเิ วณน้ำต้ืน (บริเวณเหนือแผน่ กระจกใส)
6. สังเกตทศิ ทางการเคลอื่ นทแี่ ละความยาวคล่นื ทงั้ ในบรเิ วณน้ำลึกและนำ้ ตน้ื
7. ทดลองซ้ำ โดยมุมแผ่นกระจกใสให้ขอบของกระจกทำมุมต่างๆ กับหน้าคลื่นสังเกตทิศทางการเคลื่อนที่และความ
ยาวคลื่นท้งั ในบริเวณน้ำลึกและนำ้ ตื้น
5. ผลการทำกิจกรรม
ภาพการหกั เหของคลน่ื ผิวน้ำ
230
6. คำถามท้ายการทดลอง
1) เม่ือคล่นื ผิวนำ้ เคลื่อนที่ผา่ นบรเิ วณรอยต่อระหว่างเขตนำ้ ลึกและเขตน้ำตื้น ถ้าหน้าคลืน่ ตกกระทบขนานกบั รอยตอ่ ทิศ
ทางการเคล่ือนท่ีของคล่นื และความยาวคลนื่ เปลย่ี นแปลงอยา่ งไร
ตอบ เมื่อหน้าคลื่นผ่านบริเวณรอยต่อระหวา่ งเขตนำ้ ลึกเข้าสู่น้ำตื้น ถา้ หน้าคลืน่ ขนานกับรอยตอ่ ทิศทางของคลื่นไม่มกี าร
เปล่ยี นแปลง แตค่ วามยาวคลน่ื เปลยี่ นแปลงไป โดยความยาวคลืน่ นอ้ ยลง อใ
ใ
2) เมื่อคลื่นผิวนำ้ เคลอ่ื นท่ีผา่ นบริเวณรอยต่อระหวา่ งเขตน้ำลกึ และเขตนำ้ ตนื้ ถา้ หนา้ คล่ืนตกกระทบทำมุมกบั รอยตอ่ ทิศ
ทางการเคล่ือนท่ีของคล่ืนและความยาวคลื่นเปลย่ี นแปลงอย่างไร
ตอบ เมอ่ื คล่นื ผวิ น้ำเคลือ่ นที่ผ่านบรเิ วณรอยต่อระหวา่ งเขตนำ้ ลกึ และเขตน้ำตื้น ถ้าหน้าคลืน่ ตกกระทบทำมุมกับรอยตอ่
ทศิ ทางการเคลอื่ นทขี่ องคล่นื เปลยี่ นไป โดยมุมระหว่างหนา้ คล่นื หักเหกับรอยตอ่ มขี นาดเล็กกว่ามุมระหว่างหน้าคล่ืนตก
กระทบรอยต่อ ท
เ
3) จากการสังเกตคลืน่ ผิวน้ำในถาดคล่ืน เมื่อคลื่นเคลื่อนที่มาถงึ รอยต่อระหว่างเขตนำ้ ลกึ กับเขตน้ำต้ืนคลื่นมีการสะทอ้ น
หรอื ไม่ อยา่ งไร
ตอบ เมือ่ คลน่ื ผวิ น้ำเคลอ่ื นท่มี าถึงรอยตอ่ ระหวา่ งเขตน้ำลกึ กบั เขตน้ำตื้น พบวา่ มกี ารสะท้อนของคล่ืน ซึง่ นอ้ ยกว่าคลื่นหัก
เห ท
7. สรปุ ผลการทดลอง
จากการทดลองพบว่า เมื่อหน้าคล่ืนผ่านบริเวณรอยต่อระหว่างเขตน้ำลึกเข้าสูน่ ้ำต้ืน ถ้าหน้าคลื่นขนานกับ
รอยต่อทศิ ทางของคลืน่ ไม่มกี ารเปล่ียนแปลง แตค่ วามยาวคล่ืนเปลยี่ นแปลงไป โดยความยาวคลื่นนอ้ ยลง และเม่ือคล่ืน
ผิวน้ำเคลื่อนท่ีผ่านบริเวณรอยต่อระหว่างเขตน้ำลึกและเขตน้ำตื้น ถ้าหน้าคลื่นตกกระทบทำมุมกับรอยต่อทิศทางการ
เคลื่อนที่ของคลื่นเปลี่ยนไป โดยมุมระหว่างหน้าคลื่นหักเหกับรอยต่อมีขนาดเล็กกว่ามุมระหว่างหน้าคลื่นตกกระทบ
รอยตอ่ และเมือ่ คลืน่ ผิวนำ้ เคลอ่ื นทีม่ าถงึ รอยตอ่ ระหวา่ งเขตนำ้ ลกึ กบั เขตน้ำตืน้ พบว่ามีการสะท้อนของคลื่น ซึง่ น้อยกวา่
คลนื่ หกั เห b
b
231
แผนการจดั การเรียนรูท้ ่ี 19
เรื่อง คลื่นนง่ิ
รายวิชา ฟสิ ิกส์ 3 รหัสวิชา ว30203 เวลา 2 ชั่วโมง
หน่วยการเรยี นร้ทู ่ี 9 ช่อื หนว่ ยการเรียนรู้ คล่นื รวม 24 ช่วั โมง
กลมุ่ สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชัน้ มัธยมศึกษาปที ่ี 5 ภาคเรียนท่ี 1
บูรณาการ
ปรชั ญาของเศรษฐกิจพอเพยี ง อาเซยี น STEM PLC
สวนพฤกษศาสตรโ์ รงเรยี น มาตรฐานสากล ขา้ มกล่มุ สาระ
1. สาระฟสิ กิ ส์
2. เขา้ ใจการเคลื่อนทแี่ บบฮาร์มอนิกอยา่ งง่าย ธรรมชาติของคล่นื เสยี งและการไดย้ ิน ปรากฏการณ์ที่
เก่ียวขอ้ งกับเสียง แสงและการเหน็ ปรากฏการณ์ทเี่ กย่ี วข้องกบั แสงรวมทง้ั นำความรไู้ ปใช้ประโยชน์
2. ผลการเรยี นรู้
3. อธิบายปรากฏการณ์คลนื่ ชนิดของคล่นื สว่ นประกอบของคลืน่ การแผ่ของหนา้ คลืน่ ด้วยหลักการของ
ฮอยเกนส์ และการรวมกันของคล่ืนตามหลกั การซอ้ นทบั พร้อมท้งั คำนวณอัตราเร็ว ความถ่ี และความยาวคลื่น
3. จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้
3.1 ดา้ นความรู้ (K)
1) อธบิ ายการเกดิ คลนื่ นงิ่ ได้
3.2 ดา้ นกระบวนการ (P)
1) สงั เกตและเขียนภาพการเกิดคลืน่ น่ิงได้
3.3 ดา้ นเจตคติ (A)
1) ใฝ่เรยี นรู้ และมีความรบั ผิดชอบ
4. สาระสำคัญ
พฤติกรรมของคล่นื คลืน่ แสดงพฤติกรรมการสะท้อนเมอื่ กระทบสิ่งกดี ขวางหรอื รอยต่อของตัวกลางที่
ต่างกัน
การสะท้อนของคล่ืนเป็นไปตามกฎการสะท้อน คือ มมุ สะทอ้ นเท่ากับมุมตกกระทบ คล่นื สะท้อนในเชอื กจะ
กลบั เฟสเมอ่ื ปลายเชือกตรึงแน่น และคลืน่ สะท้อนในเชือกมีเฟสคงเดมิ เมอื่ ปลายเชือกอิสระ
คลนื่ เกดิ การหักเหเม่ือเคล่ือนท่ผี า่ นรอยตอ่ ของตัวกลางทีต่ า่ งกนั โดยคลื่นมีความถคี่ งที่ แต่อตั ราเร็วคลนื่
เปล่ียนไปเปน็ ไปตามกฎการหกั เห แทนดว้ ยสมการ sin 1 = 1
sin 2 2
เม่ือคล่ืนสองขบวนเคล่ือนท่ีมาพบกนั เกิดการแทรกสอดกนั ถา้ คล่นื จากแหล่งกำเนดิ S1 และ S2 มีความถี่
เทา่ กนั เฟสตรงกัน แอมพลจิ ูดเทา่ กนั เมื่อแทรกสอดกันเกิดตำแหน่งที่รวมแบบเสริม เรียกว่า ปฏิบพั และแบบหักลา้ ง
เรียกว่า บพั โดยตำแหนง่ ทีเ่ กิดปฏิบพั เปน็ ไปตามสมการ | 1 − 1 | = เมอื่ n = 0, 1, 2, 3, …
และตำแหนง่ ทเี่ กิดบพั เป็นไปตามสมการ | 1 − 1 | = ( = 1) เม่ือ n = 1, 2, 3, …
2
232
คล่ืนอาพนั ธส์ องขบวนเคล่ือนทส่ี วนทางกันจะเกิดการแทรกสอดเกิดเป็นปฏิบพั และบัพที่อยู่นิ่ง โดยมีระยะ
ระหว่างบัพทถ่ี ดั กนั และปฏิบัพท่ีถดั กนั เท่ากบั ครึ่งหนึ่งของความยาวคล่ืน เรยี กวา่ คลนื่ นิ่ง
คลืน่ เกิดการเลยี้ วเบนเมอ่ื เคล่ือนทพ่ี บขอบของสง่ิ กีดขวางหรอื ชอ่ งแคบ แล้วมคี ลนื่ แผ่ออกจากของของสงิ่ กีด
ขวางไปทางด้วนหลังได้
5. สาระการเรียนรู้
5.1 ความรู้
เม่อื คล่นื ท่ีเคล่ือนทม่ี าพบกัน จะเกิดการรวมกันตามหลักการซอ้ นทบั ของคล่ืนโดยเราพิจารณากรณี
ที่คลื่นทั้งสองขบวนมีความยาวคลื่น ความถี่ และแอมพลิจูดเท่ากนั แต่เคลื่อนที่สวนทางกนั มาซ้อนทับกันแสดงผล
การรวมคลน่ื ดังรูป
การรวมกันของคล่ืน ตามรูป 9.21 แสดงคลน่ื ฮาร์มอนกิ 2 ขบวนดังกลา่ วด้วยกราฟเส้นสีแดงกับสี
เขียว โดยแสดงค่าการกระจัดของตัวกลาง y ที่ตำแหน่ง x ต่างๆ ณ เวลาที่ต่างกัน 5 เวลา กราฟของคลื่นรวมตาม
หลักการของการซ้อนทับแสดงด้วยเส้นกราฟสีฟา้ ตำแหน่งบนแกน x ตรงแนวเส้นทึบ เส้นตรงทึบเป็นตวั อย่างของ
ตำแหนง่ ทอี่ นุภาคตัวกลางในคล่ืนรวมมแี อมพลจิ ูดสูงสดุ เท่ากับ 2 เท่าของแอมพลจิ ดู ของคลืน่ แตล่ ะขบวน เรยี กจุดน้ี
ว่า จุดปฏบิ ัพ (antinode) และตำแหน่งบนแกน x ตรงแนวเสน้ ประ เปน็ ตวั อย่างของตำแหนง่ ท่อี นุภาคตัวกลางใน
คลื่นรวมอย่นู ่ิง เรียกจดุ นี้ว่า จดุ บพั (node) การท่มี จี ดุ บัพนี้ทำให้ดูเหมือนว่าคลืน่ รวมไมม่ ีการเคลื่อนท่ีไปทางซ้าย
หรอื ทางขวา เรยี กคลนื่ รวมน้วี า่ คลืน่ นงิ่ (standing wave)
ตามรูป 9.22 แสดงคลื่นนิ่งซึ่งมีความยาวคลื่นและความถี่เท่ากับความยาวคลื่นและความถี่ของ
คลื่นแต่ละขบวนที่มาซ้อนทับกัน แต่ละแอมพลิจูดเป็น 2 เท่า และระยะระหว่างจุดบัพที่อยู่ถัดกันเท่ากับระยะ
ระหวา่ งจุดปฏบิ พั ทีอ่ ยถู่ ัดกันและเทา่ กับคร่ึงหนึ่งของความยาวคลน่ื
233
5.2 กระบวนการ
1) ความสามารถในการสอื่ สาร (อ่าน ฟัง พูด เขยี น)
2) ความสามารถในการคิด (สังเกต วเิ คราะห์ จดั กลุม่ สรปุ )
3) ความสามารถในการแกป้ ญั หา (-)
4) ความสามารถในการใชท้ กั ษะชีวติ (ทำงานกลุ่ม และความรบั ผิดชอบ)
5) ความสามารถในการใชเ้ ทคโนโลยีสารสนเทศ (ใช้การสืบค้นผ่านคอมพวิ เตอร์)
5.3 คณุ ลักษณะและคา่ นิยม
ใฝ่เรียนรู้ และมีความรบั ผดิ ชอบ
6. บรู ณาการ
6.1 บูรณาการ PLC นักเรียนแต่ละกลุ่มแลกเปลี่ยนเรียนรู้เล่าสู่กันฟังถึงความรู้ที่ได้จากการทำกิจกรรม และ
ปญั หาทเ่ี กดิ ขน้ึ ระหวา่ งการทำกจิ กรรม
7. กจิ กรรมการเรียนรู้
ขั้นตอนการเรยี นรู้
ขนั้ ท่ี 1 ขนั้ สร้างความสนใจ
1.1 ครูทบทวนความรูเ้ ดมิ ว่าคล่ืนท้ังสองรวมกันหาคลื่นรวมไดจ้ ากหลักการซ้อนทับของคลืน่
1) ประเด็นท่ีคลืน่ สองคลน่ื มีความถี่เท่ากนั ผ่านตวั กลางเดียวกัน มีแอมพลจิ ูดเทา่ กัน และ
เฟสตรงกัน
- ในกรณีของคลื่นดล ถ้าคลื่น 2 คลื่น มีการกระจัดของตัวกลาง ณ ตำแหน่งที่รวมกันอยู่
ในทิศทางเดียวกัน เรียกผลของการซ้อนทับกันนี้ว่า การแทรกสอดแบบเสริม (constructive
interference) แตถ่ า้ ณ ตำแหนง่ ท่ีมารวมกนั มีการกระจัดของตวั กลาง ณ ตำแหนง่ ทม่ี ารวมกัน
อยู่ในทิศทางที่ตรงข้ามกัน เรียกการแทรกสอดน้ีว่า การแทรกสอดแบบหักล้าง (destructive
interference)
- การรวมกันของคล่ืนดล 2 คลน่ื ทมี่ ีแอมพลิจูดตา่ งกันและการเคลอื่ นท่ีสวนทางกัน ใน 2
ลกั ษณะ คอื กรณเี ปน็ การแทรกสอดแบบเสรมิ ดงั รูป ก. และการแทรกสอดแบบหกั ลา้ ง ดงั รปู ข.
รูป ก.
รูป ข.
234
- การรวมกนั ของคล่ืนดล 2 คลืน่ ที่มีแอมพลิจูดเทา่ กนั พบว่ามตี ำแหน่งหนึ่งในตัวกลางท่ี
จะไมม่ กี ารเคล่ือนทห่ี รอื ขยับเลย ดงั รูป ค.
รปู ค.
1.2 ครทู บทวนการสะทอ้ นของคลืน่ ในเชอื กทป่ี ลายตรึง โดยตั้งคำถามดังนี้
1) คลื่นทส่ี ะทอ้ นกลบั เป็นอยา่ งไร
2) ถา้ เปน็ คล่ืนฮารม์ อนิกต่อเนอื่ งคลืน่ สะท้อนกลบั รวมกบั คลน่ื ตกกระทบผลเปน็ อยา่ งไร
ข้นั ที่ 2 ขนั้ สำรวจและคน้ หา
2.1 นักเรียนแบ่งกลุ่มๆ ละ 5-6 คน โดยคละเพศ คละความสามารถ
2.2 นกั เรียนแต่ละกลุม่ ศกึ ษาเนอื้ หาในหนังสือเรยี น หน้า 87-88
2.3 นักเรยี นแต่ละกลมุ่ สรปุ องคค์ วามรทู้ ่ีไดจ้ ากการศึกษาค้นควา้ ลงในกระดาษที่ครูแจกให้ ใน
รปู แบบ mind mapping
ขั้นท่ี 3 ข้ันอธบิ ายและลงขอ้ สรปุ
3.1 ครสู ่มุ ตวั แทนนกั เรียน 2 คน ออกมานำเสนอสรุปทีไ่ ดจ้ ากการศกึ ษาหนา้ ชั้นเรยี น
3.2 ครูนำนกั เรียนอภิปรายเพอ่ื นำไปสู่การสรปุ โดยใช้คำถามต่อไปน้ี
1) เมื่อคลื่นที่เคลื่อนที่มาพบกัน จะเกิดการรวมกันตามหลักการได้ (แนวการตอบ
ตามหลกั การซอ้ นทบั ของคลน่ื )
2) กราฟของคล่นื รวมตามหลกั การของการซอ้ นทบั แสดงดว้ ยเส้นกราฟสีฟา้ ตำแหนง่ บน
แกน x ตรงแนวเส้นทบึ เส้นตรงทบึ เป็นตวั อยา่ งของตำแหน่งทอี่ นภุ าคตัวกลางในคล่ืนรวมมแี อมพลิจูด
สงู สดุ เท่ากบั 2 เท่าของแอมพลิจดู ของคลน่ื แตล่ ะขบวน เรียกจุดนีว้ ่าจดุ อะไร (แนวการตอบ จดุ ปฏิบพั
(antinode))
3) ตำแหน่งบนแกน x ตรงแนวเส้นประ เปน็ ตัวอย่างของตำแหน่งท่ีอนุภาคตวั กลางใน
คลนื่ รวมอยนู่ ่งิ เรยี กจุดนว้ี ่าจุดอะไร (แนวการตอบ จุดบัพ (node))
4) การทมี่ ีจุดบพั นีท้ ำให้ดเู หมอื นว่าคล่นื รวมไมม่ กี ารเคลอื่ นทไี่ ปทางซ้ายหรอื ทางขวา เรยี กคล่ืน
รวมนี้ว่า (แนวการตอบ คลน่ื นิ่ง (standing wave))
3.3 นกั เรยี นและครรู ว่ มกันอภิปรายจนสรุปได้ ดังน้ี
ตามรูป 9.22 แสดงคลื่นนิ่งซึ่งมีความยาวคลื่นและความถี่เท่ากับความยาวคลื่นและ
ความถี่ของคล่ืนแต่ละขบวนที่มาซ้อนทับกนั แต่ละแอมพลิจูดเป็น 2 เท่า และระยะระหว่างจุดบพั ทีอ่ ยู่ถดั
กันเท่ากบั ระยะระหวา่ งจุดปฏิบพั ทอ่ี ยถู่ ัดกันและเทา่ กับคร่ึงหนึง่ ของความยาวคลน่ื
235
ข้ันท่ี 4 ข้นั ขยายความรู้
4.1 ครูอธบิ ายให้ความรเู้ พม่ิ เติม ดงั น้ี
1) จากคำถามชวนคิด
- ในรูป 9.21 มีตำแหนง่ อืน่ อีกหรอื ไมท่ ่ีเป็นจดุ บัพกับจดุ ปฏิบัพ
(แนวคำตอบ ตำแหน่งอื่นๆ เป็นจุดบพั และปฎิบัพได้เช่นเดียวกนั )
- ถ้าคล่ืนฮารม์ อนกิ 2 ขบวนทเี่ คลอ่ื นที่สวนทางกันมาซอ้ นทับกันโดยทั้งคู่มีความถ่ี
และความยาวคล่นื เทา่ กนั แต่แอมพลิจูดไมเ่ ทา่ กันจะเกิดคล่นื น่งิ ไดห้ รอื ไม่
(แนวคำตอบ จะเกดิ คลื่นน่ิงไม่ดเ้ิ พราะตำแหน่งท่ีรวมแบบเสรมิ และหักล้างจะอยู่นิ่ง
แตก่ ารรวมแบบหกั ล้างจะหักล้างกันไมห่ มด)
ข้นั ท่ี 5 ขัน้ ประเมินผล
5.1 นกั เรียนสรปุ องคค์ วามรู้ (mind mapping) เร่ือง คล่นื น่ิง
8. ส่อื การเรียนร/ู้ แหลง่ เรยี นรู้
8.1 หนังสอื เรียนรายวชิ าเพ่มิ เติมวิทยาศาสตร์ (ฟสิ ิกส)์ ชนั้ มัธยมศกึ ษาปที ี่ 5 เลม่ 3 (ฉบับปรบั ปรงุ พ.ศ.2560)
8.2 อนิ เทอร์เน็ต
8.3 ใบกจิ กรรม เรอ่ื ง คลน่ื น่ิง
9. การวดั และประเมนิ ผล วธิ ีการวดั เครอ่ื งมอื เกณฑ์การประเมนิ
จดุ ประสงค์การเรยี นรู้
1) ตรวจใบสรปุ องคค์ วามรู้ 1) ใบสรุปองคค์ วามรู้ 1) นกั เรียนสามารถ
ด้านความรู้ (K) สรุปองค์ความรู้ได้
1) อธิบายการเกิดคล่ืนน่ิงได้ ระดบั ดผี ่านเกณฑ์
เร่อื ง คล่ืนนง่ิ เรื่อง คลนื่ นิ่ง 1) นักเรยี นสามารถ
เขียนภาพคล่ืนนง่ิ ได้
ด้านกระบวนการ (P) ระดบั ดี ผ่านเกณฑ์
1) สังเกตและเขียนภาพการเกิด 1) ตรวจใบสรุปองค์ความรู้ 1) ใบสรปุ องคค์ วามรู้ 1) นกั เรยี นได้ระดับดี
ผา่ นเกณฑ์
คลนื่ นิ่งได้ เรอื่ ง คลืน่ นง่ิ เร่ือง คลน่ื น่ิง
ด้านคณุ ลกั ษณะ (A) 1) ตรวจการส่งใบสรปุ องค์ 1) ใบสรุปองคค์ วามรู้
1) ใฝ่เรยี นรู้ และมคี วาม
รับผดิ ชอบ ความรู้ เร่ือง คลนื่ นิ่ง เรอื่ ง คลนื่ นง่ิ
236
10. เกณฑ์การประเมนิ ผลงานนักเรยี น
เกณฑก์ ารประเมนิ แบบ Rubrics ของการทำกจิ กรรม เรอ่ื ง คล่ืนนง่ิ
ประเด็นการ คา่ นำ้ หนกั แนวทางการใหค้ ะแนน
ประเมิน คะแนน
ดา้ นความรู้ 3 สรปุ องค์ความรู้ไดถ้ ูกตอ้ งครบถ้วน
(K) 2 สรปุ องค์ความรู้ค่อนข้างถูกตอ้ งครบถ้วน
1 สรุปองคค์ วามรู้ไดค้ อ่ นข้างถกู ตอ้ ง แตย่ งั ไมค่ รบถ้วน
ด้าน 3 เขยี นแผนภาพการเกิดคลนื่ น่ิงไดถ้ กู ตอ้ งครบถว้ น
กระบวนการ 2 เขียนแผนภาพการเกดิ คลน่ื นิ่งค่อนขา้ งถูกต้อง
(P) 1 เขียนแผนภาพการเกดิ คลน่ื นิ่งได้คอ่ นขา้ งถูกตอ้ ง แต่ยังไมค่ รบถ้วน
ด้าน 3 ทำภาระงานท่ไี ดร้ บั มอบหมายเสร็จภายในเวลาท่ีกำหนด และเรียบรอ้ ยถกู ตอ้ งครบถ้วน
คณุ ลกั ษณะ 2 ทำภาระงานที่ได้รบั มอบหมายเสร็จภายในเวลาที่กำหนด แตง่ านยงั ผิดพลาดบางสว่ น
(A) 1 ทำภาระงานท่ีไดร้ ับมอบหมายเสรจ็ แต่ล่าช้า และเกดิ ขอ้ ผดิ พลาดบางส่วน
ระดับคะแนน 3 หมายถึง ระดบั ดีมาก
คะแนน 2 หมายถึง ระดบั ดี
คะแนน 1 หมายถงึ ระดับพอใช้
คะแนน
237
การประเมนิ การทำกจิ กรรม เรอ่ื ง คลนื่ นงิ่
จดุ ประสงค์การเรียนรู้
ท่ี ชื่อ - นามสกุล ด้านความรู้ ด้าน ดา้ น รวม ระดบั
(K) กระบวนการ คุณลกั ษณะ คะแนน คุณภาพ
(P) (A)
3 3 39
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
238
จดุ ประสงค์การเรยี นรู้
ท่ี ชือ่ - นามสกุล ดา้ นความรู้ ด้าน ดา้ น รวม ระดับ
(K) กระบวนการ คณุ ลักษณะ คะแนน คณุ ภาพ
(P) (A)
3 3 39
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
ระดบั คณุ ภาพ 9 หมายถึง ระดบั ดีมาก
คะแนน 7-8 หมายถึง ระดบั ดี
คะแนน 5-6 หมายถึง ระดบั ปานกลาง
คะแนน 3-4 หมายถึง ระดบั ปรบั ปรงุ
คะแนน
239
บันทกึ หลังการสอน
หนว่ ยการเรยี นร้ทู ่ี 9 เร่ือง คลน่ื อ
แผนการสอนที่ 19 เรื่อง คลื่นนง่ิ .
วนั ท.ี่ ................................................เดอื น.......................................................................พ.ศ......................................
ผลการจดั การเรยี นรู้
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
ปญั หา / อุปสรรค
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
ข้อเสนอแนะ/แนวทางแก้ปัญหา
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
ลงชอื่ ............................................ครผู ู้สอน ลงช่ือ.............................................หัวหนา้ กลมุ่ สาระ
(นางสาวขจรศรี สุทธสังข์) (นางสาวอรอมุ า ไชยชนะ)
ลงชือ่ ............................................. รองฯ กลุม่ บรหิ ารวิชาการ
(นายบพิตร เหล่ากอ)
ลงช่อื ............................................ผู้อำนวยการโรงเรียน
(นายสุรยิ น สายสนองยศ)
…………../…………../………..
คลน่ื นงิ่
(standing wave)
240
241
แผนการจดั การเรยี นรทู้ ี่ 20
เรือ่ ง คลนื่ นง่ิ ในเสน้ เชือก
รายวิชา ฟิสกิ ส์ 3 รหัสวิชา ว30203 เวลา 2 ชั่วโมง
หน่วยการเรยี นรู้ที่ 9 ชื่อหน่วยการเรยี นรู้ คลืน่ รวม 24 ช่ัวโมง
กลุ่มสาระการเรยี นรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชนั้ มัธยมศกึ ษาปที ี่ 5 ภาคเรยี นท่ี 1
บรู ณาการ
ปรชั ญาของเศรษฐกจิ พอเพยี ง อาเซยี น STEM PLC
สวนพฤกษศาสตรโ์ รงเรียน มาตรฐานสากล ข้ามกลุม่ สาระ
1. สาระฟิสกิ ส์
2. เขา้ ใจการเคลอื่ นท่แี บบฮาร์มอนกิ อยา่ งง่าย ธรรมชาตขิ องคลื่น เสยี งและการไดย้ นิ ปรากฏการณ์ที่
เกย่ี วขอ้ งกับเสยี ง แสงและการเหน็ ปรากฏการณ์ที่เกี่ยวขอ้ งกบั แสงรวมทั้งนำความรไู้ ปใชป้ ระโยชน์
2. ผลการเรียนรู้
4. สังเกตและอธิบายการสะท้อน การหักเห การแทรกสอด และการเลี้ยวเบนของคลื่นผิวน้ำ รวมท้ัง
คำนวณปริมาณตา่ ง ๆ ท่ีเกี่ยวข้อง
3. จุดประสงค์การเรยี นรู้
3.1 ด้านความรู้ (K)
1) อธบิ ายการเกิดคลืน่ นิง่ ในเส้นเชอื กได้
3.2 ด้านกระบวนการ (P)
1) สงั เกตการเกิดคล่นื น่ิงในเสน้ เชอื กได้
3.3 ด้านเจตคติ (A)
1) ใฝ่เรยี นรู้ และมคี วามรับผิดชอบ
4. สาระสำคัญ
พฤตกิ รรมของคลืน่ คลนื่ แสดงพฤติกรรมการสะท้อนเม่อื กระทบสงิ่ กดี ขวางหรอื รอยต่อของตัวกลางท่ี
ตา่ งกัน
การสะทอ้ นของคล่นื เป็นไปตามกฎการสะท้อน คือ มมุ สะทอ้ นเท่ากบั มมุ ตกกระทบ คล่นื สะทอ้ นในเชือกจะ
กลบั เฟสเม่ือปลายเชือกตรงึ แนน่ และคลืน่ สะทอ้ นในเชือกมีเฟสคงเดิม เมื่อปลายเชือกอิสระ
คลน่ื เกิดการหกั เหเม่อื เคลอื่ นท่ผี ่านรอยตอ่ ของตวั กลางทตี่ ่างกนั โดยคลื่นมีความถ่ีคงที่ แต่อัตราเรว็ คลนื่
เปลีย่ นไปเปน็ ไปตามกฎการหกั เห แทนดว้ ยสมการ sin 1 = 1
sin 2 2
เม่อื คลนื่ สองขบวนเคลอื่ นทม่ี าพบกนั เกดิ การแทรกสอดกนั ถา้ คลืน่ จากแหลง่ กำเนดิ S1 และ S2 มีความถี่
เท่ากนั เฟสตรงกัน แอมพลจิ ูดเท่ากัน เมอ่ื แทรกสอดกันเกดิ ตำแหน่งท่ีรวมแบบเสริม เรยี กวา่ ปฏบิ พั และแบบหักลา้ ง
เรียกวา่ บัพ โดยตำแหน่งที่เกดิ ปฏบิ พั เป็นไปตามสมการ | 1 − 1 | = เม่อื n = 0, 1, 2, 3, …
และตำแหนง่ ทเี่ กิดบัพเปน็ ไปตามสมการ | 1 − 1 | = ( = 1) เมอ่ื n = 1, 2, 3, …
2
242
คล่นื อาพนั ธ์สองขบวนเคลอ่ื นที่สวนทางกันจะเกิดการแทรกสอดเกดิ เป็นปฏิบพั และบัพท่ีอย่นู ่ิง โดยมรี ะยะ
ระหวา่ งบัพที่ถัดกัน และปฏิบัพท่ถี ัดกันเท่ากับคร่ึงหนง่ึ ของความยาวคล่นื เรียกวา่ คลน่ื น่งิ
คลื่นเกิดการเลยี้ วเบนเม่อื เคลอื่ นท่ีพบขอบของสิ่งกดี ขวางหรอื ชอ่ งแคบ แล้วมคี ล่นื แผอ่ อกจากของของสิ่งกดี
ขวางไปทางดว้ นหลงั ได้
5. สาระการเรียนรู้
5.1 ความรู้
เม่ือคลนื่ ที่เคลือ่ นทีม่ าพบกัน จะเกดิ การรวมกันตามหลักการซอ้ นทบั ของคล่ืนโดยเราพิจารณากรณี
ที่คลื่นทั้งสองขบวนมีความยาวคลื่น ความถี่ และแอมพลิจดู เท่ากัน แต่เคลื่อนที่สวนทางกันมาซ้อนทับกนั แสดงผล
การรวมคล่ืน ดงั รูป
การรวมกนั ของคลืน่ ตามรปู 9.21 แสดงคลื่นฮาร์มอนิก 2 ขบวนดังกล่าวด้วยกราฟเส้นสีแดงกับสี
เขียว โดยแสดงค่าการกระจัดของตัวกลาง y ที่ตำแหน่ง x ต่างๆ ณ เวลาที่ต่างกนั 5 เวลา กราฟของคลื่นรวมตาม
หลักการของการซอ้ นทับแสดงด้วยเส้นกราฟสีฟา้ ตำแหน่งบนแกน x ตรงแนวเส้นทึบ เส้นตรงทึบเป็นตัวอย่างของ
ตำแหน่งที่อนุภาคตวั กลางในคล่ืนรวมมีแอมพลิจูดสูงสุดเท่ากับ 2 เท่าของแอมพลิจดู ของคล่ืนแตล่ ะขบวน เรียกจดุ นี้
ว่า จดุ ปฏบิ พั (antinode) และตำแหนง่ บนแกน x ตรงแนวเสน้ ประ เปน็ ตวั อย่างของตำแหน่งท่ีอนุภาคตัวกลางใน
คล่ืนรวมอยู่น่ิง เรียกจุดนีว้ ่า จุดบพั (node) การทม่ี ีจุดบัพนีท้ ำให้ดูเหมือนว่าคล่ืนรวมไม่มกี ารเคลื่อนท่ีไปทางซ้าย
หรือทางขวา เรยี กคลื่นรวมนีว้ า่ คลนื่ นิ่ง (standing wave)
ตามรูป 9.22 แสดงคลื่นนิ่งซึ่งมีความยาวคลื่นและความถี่เท่ากับความยาวคลื่นและความถี่ของ
คลื่นแต่ละขบวนที่มาซ้อนทับกัน แต่ละแอมพลิจูดเป็น 2 เท่า และระยะระหว่างจุดบัพที่อยู่ถัดกันเท่ากับระยะ
ระหวา่ งจดุ ปฏบิ พั ท่อี ย่ถู ดั กันและเทา่ กบั คร่ึงหน่งึ ของความยาวคลนื่
5.2 กระบวนการ
1) ความสามารถในการส่อื สาร (อ่าน ฟัง พดู เขยี น)
2) ความสามารถในการคิด (สังเกต วิเคราะห์ จดั กลุม่ สรุป)
243
3) ความสามารถในการแก้ปัญหา (-)
4) ความสามารถในการใชท้ ักษะชวี ติ (ทำงานกล่มุ และความรบั ผดิ ชอบ)
5) ความสามารถในการใชเ้ ทคโนโลยีสารสนเทศ (ใชก้ ารสืบค้นผ่านคอมพวิ เตอร)์
5.3 คุณลักษณะและค่านยิ ม
ใฝเ่ รียนรู้ และมคี วามรับผิดชอบ
6. บรู ณาการ
6.1 บูรณาการ PLC นักเรียนแต่ละกลุ่มแลกเปลี่ยนเรียนรู้เล่าสู่กันฟังถึงความรู้ที่ได้จากการทำกิจกรรม และ
ปญั หาทเี่ กดิ ขนึ้ ระหว่างการทำกจิ กรรม
7. กิจกรรมการเรียนรู้
ขนั้ ตอนการเรียนรู้
ขน้ั ท่ี 1 ขน้ั สรา้ งความสนใจ
1.1 ครูทบทวนความรู้เดมิ ว่าคลื่นทงั้ สองรวมกันหาคลืน่ รวมไดจ้ ากหลกั การซอ้ นทบั ของคล่นื
1) ประเด็นท่คี ลน่ื สองคลื่นมคี วามถ่ีเท่ากนั ผ่านตัวกลางเดยี วกนั มแี อมพลิจูดเทา่ กัน และ
เฟสตรงกนั
- ในกรณีของคลื่นดล ถ้าคลื่น 2 คลื่น มีการกระจัดของตัวกลาง ณ ตำแหน่งที่รวมกันอยู่
ในทิศทางเดียวกัน เรียกผลของการซ้อนทับกันนี้ว่า การแทรกสอดแบบเสริม (constructive
interference) แต่ถ้า ณ ตำแหนง่ ทีม่ ารวมกัน มีการกระจดั ของตัวกลาง ณ ตำแหน่งทีม่ ารวมกัน
อยู่ในทิศทางที่ตรงข้ามกัน เรียกการแทรกสอดนี้ว่า การแทรกสอดแบบหักล้าง (destructive
interference)
- การรวมกนั ของคล่ืนดล 2 คลนื่ ทมี่ ีแอมพลิจดู ต่างกันและการเคล่ือนที่สวนทางกัน ใน 2
ลักษณะ คอื กรณเี ป็นการแทรกสอดแบบเสริม ดังรูป ก. และการแทรกสอดแบบหกั ล้าง ดงั รูป ข.
รูป ก.
รูป ข.
- การรวมกันของคล่ืนดล 2 คลื่นที่มแี อมพลิจูดเท่ากนั พบวา่ มีตำแหน่งหน่ึงในตัวกลางที่
จะไมม่ ีการเคลื่อนทห่ี รือขยบั เลย ดงั รูป ค.
รปู ค.
244
1.2 ครูทบทวนการสะทอ้ นของคล่นื ในเชือกทปี่ ลายตรึง โดยต้ังคำถามดังน้ี
1) คลน่ื ทส่ี ะท้อนกลับเปน็ อยา่ งไร
2) ถ้าเป็นคล่ืนฮาร์มอนิกต่อเน่ืองคล่ืนสะทอ้ นกลับรวมกับคลื่นตกกระทบผลเป็นอยา่ งไร
ขั้นที่ 2 ขัน้ สำรวจและคน้ หา
2.1 นกั เรียนแบง่ กลุ่มๆ ละ 5-6 คน โดยคละเพศ คละความสามารถ
2.2 นกั เรียนแตล่ ะกลุ่มศกึ ษาใบกิจกรรมลองทำดู เรื่อง คลน่ื น่งิ ในเสน้ เชือก
2.3 ครูแจง้ จดุ ประสงค์การเรียนรู้ อปุ กรณ์ และขั้นตอนการทดลองอยา่ งละเอยี ด
2.4 นักเรียนรับอปุ กรณก์ ารทดลอง พรอ้ มติดตงั้ อปุ กรณ์
2.5 นกั เรียนแตล่ ะกลุม่ ทำการทดลอง สงั เกตและบนั ทึกผลการทดลอง
ข้ันที่ 3 ข้ันอธบิ ายและลงข้อสรปุ
3.1 ครูสมุ่ ตวั แทนนักเรยี น 2 คน ออกมานำเสนอสรปุ ท่ีได้จากการศกึ ษาหน้าชนั้ เรียน
3.2 ครูนำนกั เรยี นอภิปรายเพ่ือนำไปสกู่ ารสรปุ โดยใชค้ ำถามตอ่ ไปน้ี
1) ลักษณะของคล่นื เมอื่ เพ่ิมแรงดงึ เชอื กเปล่ียนแปลงอยา่ งไร (แนวการตอบ เมื่อเพม่ิ แรง
ดึงเชือก ระยะห่างระหว่างบพั กับบัพท่อี ยู่ถัดกันมากกวา่ เดิม)
2) อัตราเรว็ ของคล่ืนในเชอื กขึ้นอยูก่ ับค่าใดบ้าง (แนวการตอบ แรงดึงเชือกและค่าความ
หนาแน่นเชงิ เสน้ )
3) เมอื่ เพ่ิมแรงดึงในเชอื กทำให้อัตราเรว็ ในเชือก และความถี่เป็นอยา่ งไร เพมิ่ ข้ึนในขณะท่ี
ความถ่คี ลืน่ เทา่ เดมิ (แนวการตอบ เม่อื เพ่ิมแรงดงึ ในเชอื กทำให้อตั ราเร็วในเชือกเพ่มิ ข้นึ ในขณะที่
ความถ่ีคลนื่ เทา่ เดมิ )
4) จากข้อ 3) ค่าของความยาวคล่นื ระยะห่างระหวา่ งบพั สองบัพทอี่ ย่ถู ัดกันมคี า่ เท่าใด
(แนวการตอบ ระยะห่างระหว่างบพั สองบัพทอี่ ยูถ่ ดั กันเทา่ กบั ครึ่งหนงึ่ ของความยาวคล่นื จึงน้อยลง)
3.3 นักเรยี นและครรู ่วมกันอภิปรายจนสรปุ ได้ ดังนี้
จากการทำกจิ กรรม อัตราเร็วของคลืน่ ในเชอื กข้นึ อย่กู ับแรงดงึ เชือกและคา่ ความหนาแน่น
เชิงเส้น เมื่อเพิม่ แรงดงึ ในเชือกทำ ให้อัตราเร็วในเชือกเพิม่ ข้ึนในขณะที่ความถ่ีคล่ืนเท่าเดมิ จึงทำ ให้ความ
ยาวคล่นื ลดลง ระยะหา่ งระหวา่ งบพั สองบัพที่อยถู่ ดั กนั เท่ากบั ครงึ่ หนง่ึ ของความยาวคลนื่ จงึ นอ้ ยลง
ขนั้ ท่ี 4 ขน้ั ขยายความรู้
4.1 ครูอธบิ ายให้ความรูเ้ พ่ิมเตมิ ดงั น้ี
1) จากคำถามชวนคิด
- ในรูป 9.21 มตี ำแหนง่ อนื่ อกี หรือไม่ทเ่ี ป็นจดุ บพั กบั จดุ ปฏิบัพ
(แนวคำตอบ ตำแหน่งอน่ื ๆ เปน็ จดุ บพั และปฎิบัพไดเ้ ชน่ เดียวกนั )
- ถา้ คล่ืนฮาร์มอนิก 2 ขบวนทเี่ คล่อื นท่ีสวนทางกันมาซอ้ นทบั กันโดยทั้งคู่มีความถี่
และความยาวคลน่ื เทา่ กันแตแ่ อมพลิจูดไมเ่ ท่ากันจะเกดิ คลืน่ น่งิ ได้หรอื ไม่
245
(แนวคำตอบ จะเกดิ คลืน่ นง่ิ ไม่ดเ้ิ พราะตำแหนง่ ท่รี วมแบบเสรมิ และหกั ลา้ งจะอยู่นิ่ง
แตก่ ารรวมแบบหักลา้ งจะหักล้างกนั ไมห่ มด)
ขั้นที่ 5 ขนั้ ประเมนิ ผล
5.1 นกั เรียนสรปุ องค์ความรู้ เรอ่ื ง คลื่นน่งิ
8. ส่ือการเรยี นร/ู้ แหลง่ เรยี นรู้
8.1 หนงั สอื เรยี นรายวชิ าเพมิ่ เติมวทิ ยาศาสตร์ (ฟิสกิ ส์) ชน้ั มัธยมศึกษาปีท่ี 5 เล่ม 3 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ.2560)
8.2 อนิ เทอรเ์ น็ต
8.3 ใบกิจกรรม เรอ่ื ง คลน่ื นิ่งในเสน้ เชอื ก
9. การวดั และประเมนิ ผล วธิ ีการวัด เครอื่ งมอื เกณฑก์ ารประเมิน
จุดประสงค์การเรยี นรู้ 1) คำถามในชน้ั เรยี น
1) การตอบคำถามในช้ัน 1) นักเรียนสามารถ
ด้านความรู้ (K) เรยี น ตอบคำถามได้ระดับดี
1) อธบิ ายการเกิดคลืน่ นิง่ ในเส้น ผา่ นเกณฑ์
เชอื กได้
1) นกั เรยี นสามารถ
ดา้ นกระบวนการ (P) 1) ตรวจใบกจิ กรรม เร่อื ง 1) ใบกจิ กรรม เร่ือง บนั ทกึ กจิ กรรมได้
1) สังเกตการเกิดคลนื่ นิง่ ในเส้น คลื่นนิง่ ในเส้นเชอื ก คล่ืนน่งิ ในเส้นเชือก ระดบั ดผี ่านเกณฑ์
เชอื กได้
1) นกั เรยี นไดร้ ะดับดี
ดา้ นคุณลกั ษณะ (A) 1) ตรวจการสง่ ใบกิจกรรม 1) ใบกิจกรรม เรอื่ ง ผา่ นเกณฑ์
1) ใฝ่เรียนรู้ และมคี วาม เร่อื ง คลนื่ นิ่งในเส้นเชือก คลนื่ นงิ่ ในเส้นเชอื ก
รับผดิ ชอบ
246
10. เกณฑก์ ารประเมินผลงานนกั เรยี น
เกณฑก์ ารประเมินแบบ Rubrics ของการทำกจิ กรรม เรือ่ ง คลน่ื น่ิงในเสน้ เชือก
ประเดน็ การ ค่านำ้ หนกั แนวทางการใหค้ ะแนน
ประเมนิ คะแนน
ด้านความรู้ 3 ตอบคำถามได้ถูกต้องครบถว้ นทกุ ขอ้
(K) 2 ตอบคำถามค่อนข้างถกู ต้อง
1 ตอบคำถามได้คอ่ นขา้ งถกู ตอ้ ง
ดา้ น 3 ทำกจิ กรรมได้ถกู ตอ้ งครบถ้วน
กระบวนการ 2 ทำกจิ กรรมคอ่ นข้างถกู ตอ้ ง
(P) 1 ทำกิจกรรมได้คอ่ นขา้ งถกู ต้อง
ด้าน 3 ทำภาระงานที่ไดร้ บั มอบหมายเสรจ็ ภายในเวลาท่ีกำหนด และเรยี บร้อยถูกต้องครบถ้วน
คณุ ลกั ษณะ 2 ทำภาระงานที่ได้รับมอบหมายเสรจ็ ภายในเวลาท่ีกำหนด แตง่ านยงั ผิดพลาดบางสว่ น
(A) 1 ทำภาระงานที่ไดร้ บั มอบหมายเสรจ็ แต่ล่าช้า และเกดิ ขอ้ ผดิ พลาดบางส่วน
ระดบั คะแนน 3 หมายถึง ระดบั ดมี าก
คะแนน 2 หมายถงึ ระดบั ดี
คะแนน 1 หมายถงึ ระดับพอใช้
คะแนน
247
การประเมนิ การทำกจิ กรรม เรอื่ ง คลืน่ น่งิ ในเสน้ เชือก
จดุ ประสงค์การเรยี นรู้
ท่ี ช่ือ - นามสกลุ ด้านความรู้ ด้าน ดา้ น รวม ระดับ
(K) กระบวนการ คณุ ลกั ษณะ คะแนน คุณภาพ
(P) (A)
3 3 39
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
248
จดุ ประสงค์การเรยี นรู้
ท่ี ชือ่ - นามสกุล ดา้ นความรู้ ด้าน ดา้ น รวม ระดับ
(K) กระบวนการ คณุ ลักษณะ คะแนน คณุ ภาพ
(P) (A)
3 3 39
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
ระดบั คณุ ภาพ 9 หมายถึง ระดบั ดีมาก
คะแนน 7-8 หมายถึง ระดบั ดี
คะแนน 5-6 หมายถึง ระดบั ปานกลาง
คะแนน 3-4 หมายถึง ระดบั ปรบั ปรงุ
คะแนน
249
บันทกึ หลังการสอน
หนว่ ยการเรยี นรทู้ ี่ 9 เร่อื ง คลนื่ อ
แผนการสอนท่ี 20 เรื่อง คล่ืนน่งิ ในเส้นเชือก .
วนั ท.ี่ ................................................เดือน.......................................................................พ.ศ......................................
ผลการจดั การเรยี นรู้
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
ปญั หา / อุปสรรค
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
ข้อเสนอแนะ/แนวทางแกป้ ญั หา
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
ลงชอ่ื ............................................ครผู สู้ อน ลงชือ่ .............................................หัวหนา้ กลมุ่ สาระ
(นางสาวขจรศรี สุทธสังข์) (นางสาวอรอุมา ไชยชนะ)
ลงชอ่ื ............................................. รองฯ กลุม่ บรหิ ารวิชาการ
(นายบพิตร เหล่ากอ)
ลงชอ่ื ............................................ผู้อำนวยการโรงเรียน
(นายสรุ ิยน สายสนองยศ)
…………../…………../………..
ใบกจิ กรรมลองทำดู เรื่อง คลื่นนิง่ ในเส้นเชอื ก 250
1. รายชอื่ สมาชิกที่ …………………………………………………….. ชนั้ …………………………………
ช่อื ……………………………………………………………………………....................................เลขท.ี่ ..................
ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................
ช่ือ……………………………………………………………………………....................................เลขท.่ี ..................
ช่ือ……………………………………………………………………………....................................เลขท.่ี ..................
ช่ือ……………………………………………………………………………....................................เลขท.ี่ ..................
ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขท.ี่ ..................
2. จุดประสงค์การทำกจิ กรรม
สงั เกตและอธิบายคลน่ื นิ่งในเสน้ เชอื ก
3. วสั ด-ุ อุปกรณ์ 1 เคร่ือง
4. เครอ่ื งเคาะสญั ญาณเวลา 1 ชดุ
5. หมอ้ แปลงโวลตต์ ่ำพร้อมสายไฟ 1 เส้น
6. เชือกสายป่านวา่ วหรอื ดา้ ยเย็บผา้ ยาวประมาณ 2 เมตร 1 ชุด
7. รางไมพ้ รอ้ มรอก 6 ตวั
8. นอต
4. วิธที ำกิจกรรม
8. วางรางไมใ้ ห้ปลายที่ติดรอกชิดขอบโตะ๊ วางเคร่อื งเคาะสัญญาณเวลาท่ีต่อกบั หมอ้ แปลงไฟฟ้าทปี่ ลายดา้ นตรงขา้ ม
9. ผกู ปลายข้างหนึ่งของเสน้ เชอื ก กับคันเคาะของเคร่อื งสญั ญาณเวลา คลอ้ งเชอื กกบั รอกใหป้ ลายห้อยลงแขวนนอตให้
เชือกมีความตึงพอเหมาะ
10. เปิดสวิตซใ์ ห้เครือ่ งเคาะสญั ญาณเวลาทำงาน สังเกตลักษณะของคลนื่ น่ิงทเี่ กิดขน้ึ ในเชือก
11. ทำการทดลองซ้ำข้อ 3. อีก 2 ครั้ง โดยเพม่ิ นอตคร้งั ละ 1 ตวั
251
5. ผลการทำกิจกรรม
6. คำถามท้ายกิจกรรม
1) ลกั ษณะของคลน่ื เมือ่ เพมิ่ แรงดงึ เชือกเปล่ยี นแปลงอย่างไร
ตอบ เมื่อเพิ่มแรงดงึ เชอื ก ระยะห่างระหว่างบัพกบั บพั ทอี่ ย่ถู ดั กันมากกวา่ เดิม ใ
2) อัตราเรว็ ของคล่นื ในเชือกขน้ึ อยกู่ ับคา่ ใดบา้ ง
ตอบ แรงดงึ เชือกและคา่ ความหนาแน่นเชิงเส้น น้ำลกึ และเขตนำ้ ต้ืน ถา้ หนา้ คลื่นตกกระทบทำมมุ กับรอยตอ่ ทิศทางการ
3) เมอ่ื เพิ่มแรงดึงในเชอื กทำให้อตั ราเร็วในเชอื ก และความถเ่ี ป็นอย่างไร เพิม่ ขน้ึ ในขณะทีค่ วามถค่ี ลื่นเท่าเดมิ
ตอบ เมอ่ื เพิม่ แรงดงึ ในเชอื กทำใหอ้ ตั ราเรว็ ในเชอื กเพิม่ ข้ึน ในขณะท่คี วามถี่คลืน่ เท่าเดิมตื้น พบว่ามีการสะท้อนของคลื่น
4) จากข้อ 3) ค่าของความยาวคลืน่ ระยะหา่ งระหวา่ งบพั สองบพั ทีอ่ ยูถ่ ัดกนั มีคา่ เท่าใด
ตอบ ระยะห่างระหว่างบัพสองบพั ท่ีอยู่ถดั กันเท่ากบั คร่ึงหนง่ึ ของความยาวคลน่ื จึงนอ้ ยลงตนื้ พบวา่ มีการสะท้อนของคลืน่
7. สรปุ ผลการทำกจิ กรรม
จากการทำกิจกรรม อตั ราเร็วของคลื่นในเชือกขึ้นอยกู่ ับแรงดึงเชือกและคา่ ความหนาแนน่ เชงิ เสน้ เม่อื เพมิ่ แรงดึง
ในเชือกทำ ใหอ้ ตั ราเร็วในเชือกเพมิ่ ข้นึ ในขณะท่ีความถ่ีคลื่นเท่าเดิมจึงทำ ให้ความยาวคลนื่ ลดลง ระยะห่างระหว่างบัพ
สองบัพท่อี ยู่ถดั กนั เทา่ กบั ครง่ึ หนึ่งของความยาวคล่ืนจึงนอ้ ยลงรอยตอ่ และเมือ่ คลน่ื ผิวนำ้ เคล่อื นที่มาถงึ รอยต่อระหวา่ ง
b
b
เฉลยใบกจิ กรรมลองทำดู เร่ือง คลืน่ น่ิงในเสน้ เชอื ก 252
1. รายชื่อสมาชกิ ท่ี …………………………………………………….. ชัน้ …………………………………
ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขท.่ี ..................
ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................
ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขท.ี่ ..................
ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขท.่ี ..................
ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................
ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................
2. จดุ ประสงค์การทำกิจกรรม
สงั เกตและอธิบายคล่นื น่งิ ในเสน้ เชอื ก
3. วัสด-ุ อปุ กรณ์ 1 เครื่อง
1. เครอ่ื งเคาะสัญญาณเวลา 1 ชุด
2. หม้อแปลงโวลตต์ ่ำพร้อมสายไฟ 1 เส้น
3. เชือกสายป่านว่าวหรอื ด้ายเยบ็ ผา้ ยาวประมาณ 2 เมตร 1 ชดุ
4. รางไมพ้ ร้อมรอก 6 ตวั
5. นอต
4. วิธีทำกิจกรรม
1. วางรางไม้ให้ปลายท่ตี ิดรอกชิดขอบโต๊ะ วางเครื่องเคาะสัญญาณเวลาที่ตอ่ กับหมอ้ แปลงไฟฟ้าท่ีปลายด้านตรงข้าม
2. ผกู ปลายขา้ งหนึ่งของเส้นเชอื ก กับคันเคาะของเคร่อื งสัญญาณเวลา คลอ้ งเชือกกบั รอกให้ปลายหอ้ ยลงแขวนนอตให้
เชอื กมีความตึงพอเหมาะ
3. เปดิ สวติ ซใ์ หเ้ ครื่องเคาะสญั ญาณเวลาทำงาน สงั เกตลักษณะของคล่นื น่งิ ทีเ่ กิดขึ้นในเชอื ก
4. ทำการทดลองซ้ำขอ้ 3. อีก 2 ครงั้ โดยเพม่ิ นอตครงั้ ละ 1 ตวั
253
5. ผลการทำกิจกรรม
6. คำถามท้ายกิจกรรม
1) ลกั ษณะของคลน่ื เมือ่ เพมิ่ แรงดึงเชือกเปล่ยี นแปลงอย่างไร
ตอบ เมื่อเพิ่มแรงดงึ เชอื ก ระยะหา่ งระหว่างบัพกบั บพั ทอี่ ย่ถู ดั กันมากกวา่ เดิม ใ
2) อัตราเรว็ ของคล่นื ในเชือกขน้ึ อย่กู ับคา่ ใดบา้ ง
ตอบ แรงดงึ เชือกและคา่ ความหนาแน่นเชิงเส้น น้ำลกึ และเขตนำ้ ต้ืน ถา้ หนา้ คลื่นตกกระทบทำมมุ กับรอยตอ่ ทิศทางการ
3) เมอ่ื เพิ่มแรงดึงในเชอื กทำให้อตั ราเร็วในเชอื ก และความถเ่ี ป็นอย่างไร เพิม่ ขน้ึ ในขณะทีค่ วามถค่ี ลื่นเท่าเดมิ
ตอบ เมอ่ื เพิม่ แรงดงึ ในเชอื กทำใหอ้ ตั ราเรว็ ในเชอื กเพิม่ ข้ึน ในขณะท่คี วามถี่คลืน่ เท่าเดิมตื้น พบว่ามีการสะท้อนของคลื่น
4) จากข้อ 3) ค่าของความยาวคล่นื ระยะหา่ งระหวา่ งบพั สองบพั ทีอ่ ยูถ่ ัดกนั มีคา่ เท่าใด
ตอบ ระยะห่างระหว่างบัพสองบพั ทอ่ี ยู่ถดั กันเท่ากบั คร่ึงหนง่ึ ของความยาวคลน่ื จึงนอ้ ยลงตนื้ พบวา่ มีการสะท้อนของคลืน่
7. สรปุ ผลการทำกจิ กรรม
จากการทำกิจกรรม อตั ราเร็วของคลื่นในเชือกขึ้นอยกู่ ับแรงดึงเชือกและคา่ ความหนาแนน่ เชงิ เสน้ เม่อื เพมิ่ แรงดึง
ในเชือกทำ ใหอ้ ตั ราเร็วในเชือกเพ่ิมขึ้นในขณะท่ีความถ่ีคลื่นเท่าเดิมจึงทำ ให้ความยาวคลนื่ ลดลง ระยะห่างระหว่างบัพ
สองบัพท่อี ยู่ถดั กนั เทา่ กบั ครง่ึ หนง่ึ ของความยาวคล่ืนจึงนอ้ ยลงรอยตอ่ และเมือ่ คลน่ื ผิวน้ำ เคล่อื นที่มาถงึ รอยต่อระหวา่ ง
b
b
b
254
แผนการจดั การเรยี นร้ทู ่ี 21
เรอ่ื ง การแทรกสอดของคลื่นผิวนำ้
รายวชิ า ฟิสิกส์ 3 รหัสวิชา ว30203 เวลา 2 ชั่วโมง
หนว่ ยการเรยี นรทู้ ่ี 9 ชือ่ หนว่ ยการเรียนรู้ คล่ืน รวม 24 ช่ัวโมง
กลุ่มสาระการเรยี นรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชน้ั มัธยมศกึ ษาปีท่ี 5 ภาคเรยี นท่ี 1
บรู ณาการ
ปรชั ญาของเศรษฐกจิ พอเพยี ง อาเซียน STEM PLC
สวนพฤกษศาสตรโ์ รงเรยี น มาตรฐานสากล ขา้ มกลุ่มสาระ
1. สาระฟิสกิ ส์
2. เข้าใจการเคลื่อนท่ีแบบฮารม์ อนกิ อย่างง่าย ธรรมชาตขิ องคลนื่ เสยี งและการไดย้ ิน ปรากฏการณ์ที่
เก่ยี วขอ้ งกบั เสียง แสงและการเหน็ ปรากฏการณ์ทเ่ี กย่ี วข้องกบั แสงรวมทงั้ นำความรูไ้ ปใช้ประโยชน์
2. ผลการเรยี นรู้
4. สังเกตและอธิบายการสะท้อน การหักเห การแทรกสอด และการเลี้ยวเบนของคลื่นผิวน้ำ รวมท้ัง
คำนวณปริมาณตา่ ง ๆ ท่ีเกยี่ วข้อง
3. จดุ ประสงค์การเรยี นรู้
3.1 ด้านความรู้ (K)
1) อธบิ ายการแทรกสอดของคล่ืนผิวน้ำได้
3.2 ดา้ นกระบวนการ (P)
1) ทดลองและสังเกตการแทรกสอดของคล่ืนผวิ น้ำได้
3.3 ด้านเจตคติ (A)
1) ใฝ่เรยี นรู้ และมคี วามรับผิดชอบ
4. สาระสำคัญ
พฤตกิ รรมของคลื่น คล่นื แสดงพฤตกิ รรมการสะท้อนเม่ือกระทบสิง่ กีดขวางหรอื รอยต่อของตวั กลางท่ี
ต่างกัน
การสะทอ้ นของคลน่ื เปน็ ไปตามกฎการสะท้อน คือ มมุ สะท้อนเทา่ กบั มุมตกกระทบ คลนื่ สะทอ้ นในเชือกจะ
กลบั เฟสเมื่อปลายเชอื กตรงึ แนน่ และคล่นื สะท้อนในเชอื กมีเฟสคงเดมิ เมือ่ ปลายเชือกอิสระ
คลนื่ เกดิ การหักเหเมือ่ เคลอ่ื นท่ีผา่ นรอยต่อของตวั กลางท่ีต่างกัน โดยคลืน่ มคี วามถ่คี งท่ี แตอ่ ตั ราเรว็ คลนื่
เปลี่ยนไปเปน็ ไปตามกฎการหกั เห แทนดว้ ยสมการ sin 1 = 1
sin 2 2
เมื่อคลนื่ สองขบวนเคลื่อนทมี่ าพบกนั เกิดการแทรกสอดกัน ถ้าคล่นื จากแหล่งกำเนิด S1 และ S2 มีความถี่
เทา่ กัน เฟสตรงกนั แอมพลจิ ูดเทา่ กนั เมื่อแทรกสอดกนั เกดิ ตำแหน่งทีร่ วมแบบเสรมิ เรยี กว่า ปฏบิ พั และแบบหักลา้ ง
เรียกว่า บัพ โดยตำแหนง่ ทเี่ กดิ ปฏบิ พั เป็นไปตามสมการ | 1 − 1 | = เมอื่ n = 0, 1, 2, 3, …
และตำแหนง่ ท่ีเกดิ บัพเป็นไปตามสมการ | 1 − 1 | = ( = 1) เมอื่ n = 1, 2, 3, …
2
255
คลืน่ อาพันธ์สองขบวนเคลือ่ นท่สี วนทางกนั จะเกดิ การแทรกสอดเกิดเป็นปฏบิ พั และบพั ท่อี ย่นู ิง่ โดยมีระยะ
ระหวา่ งบัพทถ่ี ัดกัน และปฏิบพั ที่ถัดกันเท่ากับครึ่งหน่ึงของความยาวคลนื่ เรียกว่า คลน่ื น่งิ
คลนื่ เกิดการเลี้ยวเบนเมอื่ เคล่อื นท่ีพบขอบของส่งิ กดี ขวางหรือชอ่ งแคบ แลว้ มีคลนื่ แผอ่ อกจากของของสง่ิ กดี
ขวางไปทางด้วนหลังได้
5. สาระการเรยี นรู้
5.1 ความรู้
แหล่งกำเนิดสองแหล่งอยู่มนตัวกลางเดียวกัน ให้คลื่นต่อเนื่องที่มีแอมพลิจูด ความถี่ และความยาว
คล่ืนเท่ากัน มีเฟสเรมิ่ ตน้ ตรงกันหรอื ต่างกันคงท่ี จดั เป็นแหลง่ กำเนิดอาพนั ธ์ (coherent sources) เม่ือแหล่งกำเนิด
คล่นื น้ี แผ่คลน่ื ออกมา ดงั รูป
คลื่นที่เคลื่อนที่ออกมาจะเกิดการแทรกสอดกัน โดยบางจุดจะเกิดการแทรกสอดแบบหักล้างกันสนิท
เป็นจุดบัพ ค่าการกระจัดลัพธ์ของตัวกลางที่จุดนี้จะเป็นศูนย์ และเกิดจุดที่มีการแทรดสอดแบบเสริมกันที่จุดปฏิบัพ
ค่าการกระจัดลัพธ์ของตัวกลางที่จุดนี้จะมีขนาดเป็น 2 เท่าของแอมพลิจูดของคลื่นที่ออกมาจากแหล่งกำเนิด ส่วน
ตำแหน่งอื่นๆ ทเี่ หลือจะเปน็ การแทรกสอดที่ไมไ่ ด้หักล้างกันสนิทและเสริมกนั มากทส่ี ุด
เมื่อคลื่นสองขบวนเคลื่อนที่มาพบกันเกิดการแทรกสอดกัน ถ้าคลื่นจากแหล่งกำเนิด S1 และ S2
มคี วามถีเ่ ทา่ กนั เฟสตรงกัน แอมพลจิ ดู เท่ากนั เม่ือแทรกสอดกนั เกดิ ตำแหนง่ ทร่ี วมแบบเสรมิ เรียกวา่ ปฏิบัพ และแบบ
หักล้าง เรียกว่า บัพ โดยตำแหน่งท่ีเกดิ ปฏิบัพเป็นไปตามสมการ | 1 − 1 | = เมื่อ n = 0, 1, 2, 3, …
และตำแหนง่ ทเี่ กดิ บพั เปน็ ไปตามสมการ | 1 − 1 | = ( = 1) เมื่อ n = 1, 2, 3, …
5.2 กระบวนการ 2
1) ความสามารถในการสือ่ สาร (อ่าน ฟงั พูด เขียน)
2) ความสามารถในการคิด (สงั เกต วเิ คราะห์ จัดกล่มุ สรปุ )
256
3) ความสามารถในการแก้ปญั หา (-)
4) ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต (ทำงานกล่มุ และความรบั ผิดชอบ)
5) ความสามารถในการใชเ้ ทคโนโลยีสารสนเทศ (ใชก้ ารสืบค้นผ่านคอมพวิ เตอร์)
5.3 คุณลักษณะและค่านยิ ม
ใฝเ่ รียนรู้ และมีความรับผดิ ชอบ
6. บูรณาการ
6.1 บูรณาการ PLC นักเรียนแต่ละกลุ่มแลกเปลี่ยนเรียนรู้เล่าสู่กันฟังถึงความรู้ที่ได้จากการทำกิจกรรม และ
ปัญหาทเี่ กิดขึ้นระหวา่ งการทำกิจกรรม
7. กจิ กรรมการเรียนรู้
ข้ันตอนการเรยี นรู้
ข้ันที่ 1 ข้นั สรา้ งความสนใจ
1.1 ครูทบทวนความร้เู ดมิ เรื่อง การแทรกสอดแบบหกั ลา้ ง การแทรกสอดแบบเสริมกนั กรณี คลนื่
ต่อเนือ่ งทม่ี แี อมพลจิ ดู ความถี่ และความยาวคลืน่ เท่ากัน มีเฟสเริ่มตน้ ตรงกันหรอื ต่างกนั คงท่ี และการเกิด
คล่นื นิ่ง
ขั้นที่ 2 ข้นั สำรวจและคน้ หา
2.1 นกั เรียนแบ่งกลุ่มๆ ละ 5-6 คน โดยคละเพศ คละความสามารถ
2.2 นกั เรยี นแตล่ ะกลุ่มศกึ ษาใบกิจกรรม 9.4 เรื่อง การแทรกสอดของคล่นื ผิวนำ้
2.3 ครแู จง้ จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ อุปกรณ์ และขั้นตอนการทดลองอย่างละเอียด
2.4 นกั เรยี นรับอปุ กรณ์การทดลอง พรอ้ มตดิ ตัง้ อปุ กรณ์
2.5 นักเรียนแตล่ ะกลุ่มทำการทดลอง สงั เกตและบนั ทึกผลการทดลอง
ข้นั ที่ 3 ขนั้ อธิบายและลงข้อสรุป
3.1 ครสู มุ่ นกั เรยี น 2 คน ออกมานำเสนอสรปุ ทไี่ ด้จากการศกึ ษาหนา้ ช้ันเรยี น
3.2 ครนู ำนกั เรยี นอภิปรายเพื่อนำไปสกู่ ารสรปุ โดยใช้คำถามตอ่ ไปนี้
1) นักเรยี นแตล่ ะกลุ่มได้ผลการทำกิจกรรมเหมือนหรือแตกต่างกันอย่างไร (แนวการตอบ
ไดผ้ ลเหมือนกนั )
2) จากภาพคล่นื ตอ่ เนอื่ งวงกลมท่สี ร้างโดยปุม่ กำเนดิ คลนื่ ท้ังสองปรากฏเป็นแถบมืด แถบ
มืดนีเ้ กดิ ข้นึ ไดอ้ ย่างไร (แนวการตอบ ตำแหน่งทีเ่ ป็นแถบมดื และแถบสว่าง คือจดุ ที่คล่ืนจากปุม่ กำเนิดคลน่ื
ทั้งสองไปรวมกนั แบบหักล้างและเสริมกันตามลำดับ)
3) การรวมกนั ของคลืน่ ทเ่ี กดิ จากแหล่งกำเนดิ อาพันธ์ทมี่ แี อมพลิจูดเท่ากัน เมอื่ รวมกนั จะ
อะไร (แนวการตอบ เม่อื รวมกันจะเกิดบพั และปฏบิ ัพ)
4) ป่มุ กำเนดิ คลนื่ สองป่มุ ติดอยู่กบั คานกำเนิดคลน่ื เดยี วกนั จึงทำให้เกดิ คลืน่ ผวิ น้ำมีค่าใด
เทา่ กนั (แนวการตอบ ความถี่ คลื่นผา่ นตัวกลาง อตั ราเรว็ ความยาวคลน่ื สนั่ แรง และแอมพลิจดู เท่ากัน)
257
5) ตำแหน่งที่เป็นบัพและปฏบิ พั เหล่านี้ ไม่เคลอื่ นที่ แสดงวา่ เกิดคล่นื ใด (แนวการตอบ
คลืน่ นง่ิ )
3.3 นกั เรียนและครรู ่วมกันอภปิ รายและสรปุ ผลการทำการทดลอง จนสรุปได้ ดังนี้
จากการทำการทดลอง พบวา่ ปุ่มกำเนดิ คล่ืนสองปุ่มติดอยกู่ ับคานกำเนิดคลนื่ เดียวกัน ทำให้
เกิดคลื่นผิวน้ำ ด้วยความถี่เดียวกัน คลื่นผ่านตัวกลางเดียวกัน อัตราเร็วเท่ากนั ความยาวคลื่นเท่ากนั ส่ัน
แรงเทา่ กัน แอมพลิจูดเท่ากนั เปน็ แหล่งกำเนดิ อาพันธ์ เมอื่ คล่ืนจากแหลง่ กำเนดิ ทั้งสองมาพบกัน จึงเกิดจุด
ทคี่ ลืน่ มารวมกันแบบเสริม เป็นจดุ ปฏิบัพ และจุดที่คล่นื รวมกนั แบบหกั ล้าง เป็นจดุ บพั ซ่ึงตำ แหน่งท่ีเป็น
บพั และปฏิบัพเหลา่ นี้ ไม่เคลอื่ นที่ จึงเปน็ คล่นื นิง่ สะทอ้ น
ขนั้ ที่ 4 ขนั้ ขยายความรู้
4.1 ครูอธิบายใหค้ วามรู้เพม่ิ เติม ดังนี้
เมื่อคลื่นสองขบวนเคลื่อนที่มาพบกันเกิดการแทรกสอดกัน ถ้าคลื่นจากแหล่งกำเนิด S1
และ S2 มีความถี่เท่ากัน เฟสตรงกัน แอมพลิจูดเท่ากัน เมื่อแทรกสอดกันเกิดตำแหน่งที่รวมแบบเสริม
เรียกว่า ปฏิบัพ และแบบหักล้าง เรียกว่า บัพ โดยตำแหน่งที่เกิดปฏิบัพเป็นไปตามสมการ
| 1 − 1 | = เ ม ื ่ อ n = 0, 1, 2, 3, …แ ล ะ ต ำ แ ห น ่ ง ท ี ่ เ ก ิ ด บ ั พ เ ป ็ น ไ ป ต า ม สม ก า ร
| 1 − 1 | = ( = 1) เม่ือ n = 1, 2, 3, …
2
4.1 ครูอธบิ ายใหค้ วามรจู้ ากคำถามชวนคิด
- การแทรกสอดกันของคลื่นที่จุดอืน่ ๆ ที่ไม่ใช่จุดที่สันคลื่น (หรือท้องคลื่น) ซ้อนทับกับสัน
คล่นื (หรอื ท้องคลื่น) เปน็ การแทรกสอดแบบใด (แนวคำตอบ เปน็ การแทรกสอดแบบหักล้าง)
- หากเฟสเรมิ่ ต้นของคลืน่ จากแหลง่ กำเนิดท้งั สองมีคา่ ต่างกัน 180 องศา หรือมเี ฟสตรงขา้ ม
กัน เงื่อนไขของการแทรกสอดแบบเสริมกับแบบหักล้างจะเปลี่ยนแปลงหรือไม่ อย่างไร เพราะเหตุใด
(แนวคำตอบ หากเฟสเริ่มต้นของคลื่นจากแหล่งกำเนิดทั้งสองมีค่าต่างกัน 180 องศา หรือมีเฟสตรงข้าม
เงอ่ื นไขของการแทรกสอดเปล่ียนไป โดยท่แี นวกลางเป็นการแทรกสอดแบบหักลา้ ง เนือ่ งจากหน้าคลื่นแรกที่
พบกนั แทรกสอดแบบหกั ลา้ งกนั )
- ในรูป 9.26 แสดงเส้นแนวการแทรกสอดกัน แสดงค่า ∆r สูงสุดเท่ากับ 2 λ มีแนวการ
แทรกสอด ทค่ี ่า ∆r มากกวา่ 2 λ หรือไม่ เพราะเหตุใด (แนวคำตอบ ไมม่ ี เนื่องจากแหลง่ กำเนิดคลื่นท้ังสอง
เป็นแหล่งกำเนิดอาพนั ธ์และอยหู่ ่างกนั 2 λเทา่ น้นั )
- หากเฟสเร่ิมตน้ ของคลน่ื จากแหลง่ กำเนดิ ทัง้ สองมีค่าต่างกัน 180 องศาหรอื มเี ฟสตรงข้าม
กนั เส้นแนวการแทรกสอดกันของคลื่นทจ่ี ดุ ซึ่งมีระยะหา่ งจากแหล่งกำเนิดทั้งสองเทา่ กนั จะเกดิ การแทรกสอด
แบบใด (แนวคำตอบ เกดิ การแทรกสอดแบบหักลา้ ง)
ขั้นที่ 5 ขนั้ ประเมินผล
5.1 นกั เรียนส่งใบกิจกรรม เรือ่ ง การแทรกสอดของคลน่ื ผวิ นำ้
258
8. สื่อการเรียนร้/ู แหลง่ เรยี นรู้
8.1 หนงั สือเรยี นรายวิชาเพ่ิมเตมิ วิทยาศาสตร์ (ฟิสิกส์) ชั้นมธั ยมศกึ ษาปีที่ 5 เล่ม 3 (ฉบบั ปรับปรงุ พ.ศ.2560)
8.2 อนิ เทอร์เน็ต
8.3 ใบกิจกรรม เรอ่ื ง การแทรกสอดของคลน่ื ผิวนำ้
8.4 ชุดกิจกรรม เร่อื ง การแทรกสอดของคลน่ื ผวิ นำ้
9. การวัดและประเมินผล วิธกี ารวัด เคร่ืองมือ เกณฑ์การประเมิน
จดุ ประสงค์การเรียนรู้
1) ตรวจใบกจิ กรรม เรอ่ื ง 1) ใบกจิ กรรม เร่อื ง การ 1) นักเรยี นสามารถ
ด้านความรู้ (K) การแทรกสอดของคล่ืนผิว แทรกสอดของคลน่ื ผิวนำ้ สรปุ ผลการทดลองได้
1) อธิบายการการแทรกสอดของ น้ำ
คล่นื ผวิ นำ้ ได้ ระดบั ดผี า่ นเกณฑ์
1) ตรวจใบกิจกรรม เรอ่ื ง
ด้านกระบวนการ (P) การแทรกสอดของคล่ืนผวิ 1) ใบกิจกรรม เร่ือง การ 1) นกั เรียนสามารถทำ
1) ทดลองและสงั เกตการแทรก น้ำ การแทรกสอดของคลนื่ ใบกจิ กรรมไดร้ ะดบั ดี
สอดของคล่ืนผิวน้ำได้ ผิวน้ำ ผ่านเกณฑ์
1) ตรวจการส่งใบกจิ กรรม
ด้านคณุ ลกั ษณะ (A) 1) ใบกิจกรรม เรื่อง การ 1) นกั เรียนไดร้ ะดบั ดี
1) ใฝ่เรยี นรู้ และมีความ แทรกสอดของคล่นื ผวิ นำ้ ผา่ นเกณฑ์
รบั ผิดชอบ
259
10. เกณฑ์การประเมนิ ผลงานนักเรยี น
เกณฑก์ ารประเมินแบบ Rubrics ของการทำกจิ กรรม เร่ือง การแทรกสอดของคล่ืนผิวน้ำ
ประเด็นการ คา่ นำ้ หนัก แนวทางการให้คะแนน
ประเมิน คะแนน
ดา้ นความรู้ 3 สรุปผลการทดลองไดถ้ ูกตอ้ งครบถ้วน
(K) 2 สรุปผลการทดลองคอ่ นข้างถกู ต้องครบถว้ น
1 สรปุ ผลการทดลองไดค้ ่อนขา้ งถูกตอ้ ง
ดา้ น 3 บนั ทกึ ผลกิจกรรมไดถ้ กู ตอ้ งครบถว้ น
กระบวนการ 2 บันทึกผลกจิ กรรมค่อนขา้ งถูกต้อง
(P) 1 บนั ทกึ ผลกจิ กรรมไดค้ อ่ นขา้ งถูกต้อง
ด้าน 3 ทำภาระงานที่ได้รบั มอบหมายเสรจ็ ภายในเวลาท่ีกำหนด และเรียบร้อยถกู ตอ้ งครบถ้วน
คณุ ลกั ษณะ 2 ทำภาระงานทีไ่ ด้รบั มอบหมายเสรจ็ ภายในเวลาที่กำหนด แตง่ านยังผดิ พลาดบางส่วน
(A) 1 ทำภาระงานที่ไดร้ ับมอบหมายเสร็จ แต่ลา่ ช้า และเกดิ ข้อผิดพลาดบางสว่ น
ระดับคะแนน 3 หมายถงึ ระดบั ดีมาก
คะแนน 2 หมายถึง ระดับดี
คะแนน 1 หมายถึง ระดบั พอใช้
คะแนน
260
การประเมนิ การทำกจิ กรรม เรื่อง การแทรกสอดของคลื่นผิวน้ำ
จุดประสงค์การเรียนรู้
ท่ี ชื่อ - นามสกุล ด้านความรู้ ด้าน ด้าน รวม ระดับ
(K) กระบวนการ คุณลักษณะ คะแนน คณุ ภาพ
(P) (A)
3 3 39
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
261
จดุ ประสงค์การเรยี นรู้
ท่ี ชือ่ - นามสกุล ดา้ นความรู้ ด้าน ดา้ น รวม ระดับ
(K) กระบวนการ คณุ ลักษณะ คะแนน คณุ ภาพ
(P) (A)
3 3 39
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
ระดบั คณุ ภาพ 9 หมายถึง ระดบั ดีมาก
คะแนน 7-8 หมายถึง ระดบั ดี
คะแนน 5-6 หมายถึง ระดบั ปานกลาง
คะแนน 3-4 หมายถึง ระดบั ปรบั ปรงุ
คะแนน
262
บนั ทกึ หลงั การสอน
หนว่ ยการเรยี นร้ทู ี่ 9 เร่อื ง คลนื่ อ
แผนการสอนที่ 21 เร่อื ง การแทรกสอดของคลน่ื ผวิ นำ้ .
วนั ท่ี.................................................เดือน.......................................................................พ.ศ......................................
ผลการจัดการเรยี นรู้
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
ปัญหา / อปุ สรรค
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
ขอ้ เสนอแนะ/แนวทางแกป้ ญั หา
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
ลงช่อื ............................................ครผู สู้ อน ลงชื่อ.............................................หัวหนา้ กลมุ่ สาระ
(นางสาวขจรศรี สุทธสงั ข์) (นางสาวอรอมุ า ไชยชนะ)
ลงชอื่ ............................................. รองฯ กลุม่ บรหิ ารวิชาการ
(นายบพิตร เหล่ากอ)
ลงชอื่ ............................................ผู้อำนวยการโรงเรียน
(นายสรุ ยิ น สายสนองยศ)
…………../…………../………..
263
ใบกจิ กรรม 9.4 การแทรกสอดของคลนื่ ผิวน้ำ
1. รายช่อื สมาชกิ ท่ี …………………………………………………….. ช้ัน …………………………………
ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................
ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขท.ี่ ..................
ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขที.่ ..................
ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................
ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................
ชอื่ ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................
2. จุดประสงค์การทำกจิ กรรม
สังเกตและอธบิ ายการแทรกสอดของคลน่ื ผิวน้ำ
3. วัสด-ุ อปุ กรณ์ 1 ชุด
9. ชุดถาดคล่ืน 1 เคร่ือง
10. หม้อแปลงโวลตต์ ่ำพร้อมสายไฟ 1 แผ่น
11. กระดาษขาว
4. วิธีทำกิจกรรม
12. ต้ังถาดคล่ืนให้อย่ใู นแนวระดับ ใสน่ ้ำในถาดคล่นื จัดป่มุ กำเนิดคล่ืนอันกลางและปุ่มด้านข้างอันใดอันหนึ่งให้แตะผิว
นำ้
13. ทำให้เกิดคลื่นต่อเนื่องวงกลมสองขบวนที่เหมือนกันทกุ ประการแผ่ออกไป สังเกตภาพที่เกิดขึ้นบนแผ่นกระดาษท่ี
เป็นฉาก
5. ผลการทำการทดลอง
264
6. คำถามท้ายการทดลอง
1) จากภาพคล่นื ต่อเนื่องวงกลมท่ีสรา้ งโดยป่มุ กำเนิดคล่นื ทงั้ สองปรากฏเป็นแถบมดื แถบมืดนี้เกดิ ขึ้นได้อยา่ งไร
ตอบ ตำแหนง่ ท่เี ปน็ แถบมืดและแถบสว่าง คือจดุ ท่ีคล่นื จากปุ่มกำเนดิ คลืน่ ท้ังสองไปรวมกนั แบบหกั ล้างและเสริมกัน
ตามลำดับไม่มีการเปลี่ยนแปลง แต่ เปล่ยี นแปลงไป โดยความยาวคลนื่ น้อยลง
2) การรวมกันของคลืน่ ทเี่ กิดจากแหลง่ กำเนดิ อาพันธท์ ่มี ีแอมพลิจดู เท่ากนั เมื่อรวมกันจะอะไร
ตอบ เมือ่ รวมกันจะเกดิ บัพและปฏบิ พั เขตนำ้ ลกึ และเขตนำ้ ตื้น ถา้ หน้าคล่ืนตกกระทบทำมมุ กับรอยต่อ ทิศทางการ
3) ปุ่มกำเนดิ คล่นื สองปุม่ ติดอยกู่ บั คานกำเนิดคลนื่ เดยี วกนั จงึ ทำใหเ้ กิดคลื่นผิวน้ำมคี ่าใดเทา่ กนั
ตอบ ความถ่ี คล่ืนผ่านตวั กลาง อตั ราเร็ว ความยาวคล่ืน ส่ันแรง และแอมพลิจูดเท่ากัน นอ้ ยกว่าคลน่ื หกั เห
4) เมอื่ คลน่ื จากแหลง่ กำเนิดทง้ั สองมาพบกนั จึงเกดิ จุดที่คล่ืนมารวมกนั และเกิดจุดที่คลืน่ รวมกันแบบหักลา้ ง เรยี กว่าจัด
นน้ั วา่ จุดอะไรตามลำดบั
ตอบ จุดท่ีคลน่ื มารวมกนั เรยี กวา่ แบบเสริม เป็นจุดปฏบิ พั และจุดที่คลนื่ รวมกนั แบบหักล้าง เปน็ จุดบพั ม
จากการทดลองพบว่า เมอ่ื หนา้ คล่นื ผ่านบริเวณรอยต่อระหว่างเขตนำ้ ลกึ เขา้ สนู่ ้ำตน้ื ถ้าหน้าคล่นื ขนานกบั
5) ตำแหน่งที่เปน็ บัพและปฏิบพั เหล่าน้ี ไม่เคล่อื นที่ แสดงว่าเกิดคลน่ื ใด เปน็ จดุ บพั ม
ตอบ คลน่ื น่งิ จดุ ท่ีคลนื่ มารวมกัน เรียกว่า แบบเสริม เปน็ จดุ ปฏิบพั และจดุ ที่
7. สรุปผลการทดลอง
จากการทำการทดลอง พบว่า ปุ่มกำเนิดคลื่นสองปุ่มติดอยู่กับคานกำเนิดคลื่นเดียวกัน ทำให้เกิดคลื่นผิวน้ำ
ด้วยความถี่เดียวกนั คลื่นผ่านตัวกลางเดียวกัน อัตราเร็วเท่ากัน ความยาวคลื่นเท่ากัน สั่นแรงเท่ากัน แอมพลิจูดเทา่ กัน
เป็นแหล่งกำเนิดอาพนั ธ์ เมื่อคลื่นจากแหล่งกำเนดิ ทั้งสองมาพบกัน จึงเกิดจุดที่คลื่นมารวมกันแบบเสริม เป็นจุดปฏิบพั
และจุดทค่ี ลื่นรวมกันแบบหักลา้ ง เปน็ จุดบัพ ซง่ึ ตำ แหนง่ ท่เี ปน็ บพั และปฏิบพั เหลา่ น้ี ไม่เคลอ่ื นท่ี จึงเป็นคลนื่ น่งิ สะท้อน
b
b
b