เเผนการจัดการเรียนรู้ ฟิสิกส์ 4 ว30204

ผลรวมของหลายฮาร์มอนิกและแอมพลจิ ูด 26
แตล่ ะฮาร์มอนิกท่แี ตกต่างกัน
1
เสียงรบกวนเป็นเสียงที่ดงั หรอื มีระดบั เสียง 2
สูง และก่อให้เกดิ ความรำคาญ ถอื วา่ เป็น 1
มลพษิ ทางเสียง (noise pollution) อาจเป็น
อันตรายตอ่ สขุ ภาพและจติ ใจ การลดหรือ
ควบคมุ ระดับเสียง อาจทำได้ 3 วิธี คอื
การควบคมุ ทแ่ี หล่งกำนดิ เสียง การควบคมุ
ทางผา่ นของเสียง และการควบคมุ ที่ผ้รู ับฟัง
เสียง

ารเกดิ การสน่ั ปรากฏการณท์ างเสียง ไดแ้ ก่ คลื่นนง่ิ 2
ปลายเปดิ หนง่ึ การสน่ั พ้อง บตี (beats) ปรากฏการณด์ อป 2
ละอธบิ ายการ เพลอร์ (Doppler effect)
กฏการณ์ดอป 2
ของเสียง คล่ืนน่งิ ของเสยี งเกิดจากการแทรกสอดของ
ๆ ท่ีเกีย่ วขอ้ ง คลนื่ เสียงอาพนั ธ์สองขบวนเคลอื่ นท่ีสวนทางกัน
ยงไปใชใ้ น ทำให้ไดย้ ินเสียงดัง-ค่อยตลอดเวลา ตาม
ตำแหน่งปฏิบัพความดนั -บพั ความดัน
ตามลำดบั โดยสองตำแหน่งทม่ี เี สียงดังถดั กนั
หรอื มเี สยี งค่อยถดั กัน มีระยะหา่ งเทา่ กับ
ครึง่ หน่ึงของความยาวคลนื่

แผนที่ 11

เร่ือง การบตี ของเสยี ง

แผนท่ี 12

เร่อื ง ปรากฏการณ์ดอป
เพลอร์และคล่นื กระแทก
ของเสียง

การสน่ั พอ้ งของเสยี งเกดิ จากลำอากาศใน 2 27
ทอ่ ถูกทำให้สนั่ ดว้ ยเสยี งที่มคี วามถี่เท่ากับ 2 1
ความถธ่ี รรมชาติ ของลำ อากาศในท่อลำ
อากาศจะสนั่ มากที่สุด และได้ยนิ เสียงดังทสี่ ุด 2
ความถี่ที่ทำให้เกิดการสัน่ พอ้ ง เรียกว่า ความถี่
ส่ันพอ้ ง หรือ ความถ่เี รโซแนนซ์

แผนที่ 13 3. ทดลอง และอธบิ ายกา
พ้องของอากาศในท่อป
เรื่อง การประยกุ ตใ์ ช้ เปิดหน่ึงด้าน รวมทั้งส
ความรู้เร่อื งเสียง อธิบายการเกิดบตี คล
ปรากฏการณ์ดอปเพล
กระแทกของเสยี ง คำน
ตา่ ง ๆ ที่เกี่ยวขอ้ ง แล
เรอื่ งเสยี งไปใช้ในชีวิต

ารเกดิ การสัน่ (resonant frequency) สำหรับท่อปลายปดิ 2 28
ปลาย หนึ่งด้าน ความถ่สี ่นั พ้องมคี วามสมั พันธ์กับ 1
สังเกตและ ความยาวของลำอากาศในทอ่ ตามสมการ
ลน่ื น่งิ
ลอร์ คลืน่ บตี ของเสยี งเกดิ จากการรวมกันของคลน่ื
ำนวณปรมิ าณ เสยี งจากแหลง่ กำเนดิ เสียง 2 แหล่งทมี่ ีความถี่
ละนำความรู้ ตา่ งกัน เล็กน้อยให้ได้ยนิ เสียงดงั ค่อยสลับกนั ไป
ตประจำวัน เปน็ จงั หวะคงตัว โดยหจู ะไดย้ นิ เสียงของการ
บตี เมอ่ื เสียงทง้ั สองมคี วามถีต่ า่ งกันไม่เกิน 7
เฮิรตซ์ จำนวนคร้ังท่ีไดย้ นิ เสยี งดังในหนง่ึ วนิ าที
เรยี กวา่ ความถบ่ี ีต (beat frequency)
ซ่ึงหาไดจ้ าก n = /4

ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ของเสียงเป็น
ปรากฏการณ์ท่ีผฟู้ งั ได้ยนิ เสยี งมีความถี่
เปล่ียนไปจากความถ่ี ของแหลง่ กำเนดิ เสียง ซึง่
เกิดจากแหล่งกำเนิดเสียงหรือผู้ฟังเคล่อื นที่
สัมพทั ธก์ ัน

เมอ่ื แหลง่ กำเนิดคลนื่ เสียงมอี ัตราเรว็
มากกวา่ อัตราเร็วเสยี ง ทำใหห้ น้าคลนื่ เสยี งอดั
ตวั กัน เกิดคลื่นกระแทก (shock wave) และ
เรยี กหนา้ คลืน่ วา่ หนา้ คลืน่ กระแทก โดยหนา้
คล่นื กระแทกมีพลังงานสงู ทำให้ผู้ทอ่ี ยู่
ณ ตำแหน่งขณะหน้าคล่ืนกระแทกเคลือ่ นที่



29

ผ่านได้ยินเสยี งดังมาก เรยี กวา่ ซอนกิ บมู โดย
แนวหนา้ คล่นื กระแทกทำมุมกบั แนวการ
เคล่อื นท่ขี องแหลง่ กำเนิด เรียกว่า มุมมคั
(Mach angle)

ความรเู้ ก่ียวกบั เสยี งนำ ไปอธบิ ายและ
ประยกุ ตใ์ ชใ้ นดา้ นต่าง ๆ เชน่ การเปล่งเสียง
ของมนษุ ย์ การทำงานของเครอ่ื งดนตรี การ
ปรับเทียบเสยี งเคร่ืองดนตรี การประมง
การแพทยธ์ รณวี ิทยา อตุ สาหกรรม

2 หนว่ ยท่ี 13 ไฟฟ้าสถติ

แผนท่ี 14 4. ทดลอง และอธบิ า
เป็นกลางทางไฟฟ
เรือ่ ง ประจไุ ฟฟ้าและกฎการ ไฟฟ้าโดยการขดั ส
อนุรักษ์ประจไุ ฟฟ้า เหน่ยี วนำไฟฟา้ สถ

แผนท่ี 15 4. ทดลอง และอธิบา
เรื่อง การเหนี่ยวนำไฟฟา้ สถติ ท่เี ปน็ กลางทางไฟฟ
แผนที่ 16 ไฟฟา้ โดยการขัดส
เหน่ยี วนำไฟฟา้ สถ

ายการทำวัตถุที่ วตั ถุท่เี ปน็ กลางทางไฟฟ้า เมื่อนำมาขัดสกี นั 30 30
2 20
ฟา้ ให้มปี ระจุ สามารถทำใหเ้ ป็นวตั ถุมีประจไุ ฟฟา้ ไดเ้ นอ่ื งจาก 2
มีการถ่ายโอนอิเล็กตรอนระหว่างวตั ถทุ ่นี ำมา 2
สีกนั และการ ขดั สีกัน วัตถุทีม่ กี ารสญู เสยี อิเลก็ ตรอนจะมี 2 1
ถติ ประจสุ ุทธิเปน็ บวก ส่วนวตั ถทุ รี่ ับอิเล็กตรอนจะ 2

มปี ระจสุ ทุ ธิเป็นลบ โดยวตั ถุใดจะทำหนา้ ท่รี ับ

หรอื ให้อิเลก็ ตรอนข้ึนอยู่กบั วัตถุน้ันมสี มบัตจิ ะ

รับหรอื ให้อเิ ล็กตรอนอย่างใดมากกวา่ ซ่งึ ประจุ

ไม่สามารถสร้างขึน้ ใหม่หรือทำลายไดด้ ังน้นั ใน

การเปลยี่ นแปลงใดๆ ผลรวมของประจุของ

ระบบก่อนการเปลยี่ นแปลงต้องเท่ากับผลรวม

ของประจุหลงั การเปล่ียนแปลง เรยี กวา่ กฎ

การอนุรักษ์ประจไุ ฟฟ้า (conservation law

of charge)

ายการทำวัตถุ ประจุไฟฟา้ มี 2 ชนิด คือ ประจุไฟฟา้ บวก
ฟ้าให้มีประจุ และประจไุ ฟฟา้ ลบ ถ้าประจทุ งั้ สองมีประจุชนดิ
สกี ันและการ เดียวกนั จะเกดิ แรงผลักกันและหากประจุทั้งสอง
ถิต มีประจตุ า่ งชนิดกนั จะเกิดแรงดึงดดู กนั การนำ
วตั ถทุ ม่ี ีประจเุ ขา้ ใกล้ตัวนำใดๆ จะทำให้ปรากฏ
ประจุชนดิ ตรงข้ามบนตัวนำดา้ นทีอ่ ยูใ่ กลแ้ ละเกิด
ประจชุ นดิ เดียวกนั บนตวั นำด้านท่ีอยไู่ กล เรียกว่า

เรื่อง การทำให้อเิ ล็กโทรสคป
มปี ระจุไฟฟ้าโดยการ
เหนี่ยวนำ

แผนที่ 17 5. อธบิ ายและคำนวณ
เรอ่ื ง กฎของคลู อมบ์ ตามกฎของคลู อมบ

แผนที่ 18 6. อธบิ ายและคำนวณ
เรอ่ื ง สนามไฟฟ้า สนามไฟฟ้าและแร
แผนท่ี 19 กระทำกบั อนภุ าคท
ไฟฟ้าทอี่ ย่ใู นสนาม

การเหนย่ี วนำไฟฟา้ สถิต (electrostatic 31
induction) โดยอุปกรณ์สำหรบั ตรวจสอบระจุ
ไฟฟ้า เรียกวา่ อิเล็กโทรสโคป (electroscope) 1

การต่อสายดิน (grounding) เป็นการทำให้ 1
วัตถทุ ม่ี ปี ระจไุ ฟฟ้า มีสภาพเป็นกลางทางไฟฟ้า 2
โดยตอ่ วัตถนุ ้ันกับวตั ถทุ ่ีเป็นกลางทางไฟฟ้า เชน่
โลก

ณแรงไฟฟา้ กฎแรงกระทำระหว่างประจุของคลู อมบ์ 2
บ์ กลา่ วว่า “เมอื่ ประจุไฟฟ้า 2 ตวั อยู่ห่างกันขนาด
หนึ่งจะมแี รงกระทำซ่ึงกนั และกันเสมอ หากเปน็ 2
ณ ประจุชนดิ เดยี วกันจะมแี รงผลกั กนั หากเป็น 2
รงไฟฟ้าที่ ประจุตา่ งชนดิ กนั จะมีแรงดงึ ดูดกนั ” สามารถ
ที่มีประจุ คำนวณหาขนาดของแรงได้ ทั้งในกรณแี รงผลัก
มไฟฟ้า
และแรงดงึ ดดู ระหว่างประจุ ตามสมการ =

1 2
2

สนามไฟฟ้าของจดุ ประจุ ณ ตำแหนง่ ซ่ึงหา่ ง

จากประจตุ ้นกำเนิด เปน็ ระยะทาง หาได้

จาก = สนามไฟฟ้ามีทศิ พุ่งออกจาก
2

เรอ่ื ง สนามไฟฟ้าของจดุ ประจุ รวมทั้งหาสนามไฟ
แผนท่ี 20 เน่อื งจากระบบจุด
เร่ือง สนามไฟฟ้าของระบบ โดยรวมกันแบบเว
ประจุ

แผนที่ 21
เร่ือง เส้นสนามไฟฟา้

แผนท่ี 22
เรื่อง แรงกระทำต่ออนุภาคที่
มีประจใุ นสนามไฟฟา้

ฟฟา้ ลพั ธ์ ประจุตน้ กำเนดิ ทีเ่ ป็นประจุบวกและพุ่งเขา้ หา 2 32
ดประจุ 1
วกเตอร์ ประจตุ ้นกำเนดิ ทีเ่ ปน็ ประจุลบ 2
2 2
สนามไฟฟ้าของระบบประจทุ ี่ตำแหน่งใด ๆ 1
มคี ่าเท่ากบั ผลรวมแบบเวกเตอร์ของสนาม
ไฟฟา้ เนือ่ งจากจุดประจแุ ต่ละประจุ

เสน้ สนามไฟฟา้ เป็นเส้นต่อเนือ่ งแสดงทศิ ทาง
ของสนามไฟฟ้า ซง่ึ พิจารณาได้วา่ เส้นสนามไฟฟา้
ในบริเวณรอบจดุ ประจุมีทิศอยใู่ นแนวพุง่ ออกจาก
ประจบุ วกเข้าหาประจลุ บตามแนวรัศมี
ณ ตำแหนง่ หน่ึงๆ มเี สน้ สนามไฟฟา้ ผา่ นไดเ้ สน้
เดียว ความหนาแนน่ ของเส้นสนามไฟฟา้ ใน
บริเวณหน่ึง ๆ แสดงถึงขนาดของสนามไฟฟ้าใน
บริเวณน้ันๆ ตำแหน่งทส่ี นามไฟฟา้ มีคา่ เป็นศูนย์
จะไม่มีเส้นสนามไฟฟา้ ผา่ นเรยี กวา่ จดุ สะเทิน
(neutral point)

สำหรับตวั นำทรงกลมประจุไฟฟา้ จะกระจาย
อย่างสม่ำเสมอบริเวณผิวตวั นำ และสนามไฟฟา้
ภายในตัวนำ เปน็ ศนู ย์สนามไฟฟา้ ของตัวนำทรง
กลม มที ิศตง้ั ฉากกบั ผิวตัวนำ ตอ่ เนือ่ งออกไปจาก

ผวิ ในแนวรัศมีทรงกลม หาไดเ้ ช่นเดียวกบั

สนามไฟฟา้ เนือ่ งจากจุดประจุที่มปี ระจุ

แผนที่ 23 7. อธิบายและคำนวณ

เรอ่ื ง ศกั ย์ไฟฟา้ และความตา่ ง ศักย์ไฟฟ้า ศักยไ์ ฟ
ศักย์เนื่องจากสนามไฟฟ้า ความต่างศกั ยร์ ะห
สมำ่ เสมอ ตำแหน่งใด ๆ

แผนที่ 24

เรอ่ื ง ศักย์ไฟฟ้าเนือ่ งจากจุด
ประจุ

เทา่ กนั แต่อย่ทู ี่จุดศนู ย์กลางของตวั นำทรงกลม 33

ตามสมการ = 1
2 1

เม่อื นำ ประจุ มวล วางในบริเวณทม่ี ี

สนามไฟฟา้ ⃑ จะมีแรงไฟฟา้ ทำใหป้ ระจไุ ฟฟา้

เคลอ่ื นทดี่ ว้ ย ความเรง่ เนอ่ื งจากแรงไฟฟ้า ตาม

สมการ ⃑ = ⃑⃑



ณพลังงาน เมื่อนำประจไุ ปอยู่ ณ ตำแหนง่ หนึ่งในบรเิ วณ 2
ฟฟา้ และ 2
หวา่ งสอง ท่ีมสี นามไฟฟ้าจะทำใหเ้ กิดพลังงานศกั ย์ไฟฟ้า

ของประจนุ ้ัน เมือ่ ประจเุ คลือ่ นทใ่ี นบรเิ วณท่ีมี

สนามไฟฟ้าจะมกี ารเปลีย่ นแปลงพลังงาน

ศักยไ์ ฟฟ้าและ พลงั งานจลนข์ องประจุเป็นไป

ตามกฎการอนุรักษพ์ ลังงานกล

เมอื่ ประจุ อย่ใู นสนามไฟฟา้ ทำใหม้ ี
พลงั งานศักย์ไฟฟ้า ของประจุ จะมพี ลงั งาน
ศกั ยไ์ ฟฟา้ ต่อหนง่ึ หน่วยประจุ ณ ตำแหน่งนั้น



34

เรียกวา่ ศักยไ์ ฟฟา้ (electric field) ตาม
สมการ =



ความต่างศกั ย์ หมายถงึ ศักยไ์ ฟฟ้าท่ตี ำแหนง่
หนึง่ เทียบกับอกี ตำแหน่งหน่ึง ความต่างศักยท์ ี่
ตำแหน่ง เทยี บกับตำแหน่ง

หาได้จาก − = ∆ = ∆


ซง่ึ มคี ่าเทา่ กับงานเนือ่ งจากแรงไฟฟา้ ในการ

เคลือ่ นทห่ี นง่ึ หน่วยประจบุ วก จาก ไป

ตามสมการ − = − →


ความตา่ งศกั ย์เนอื่ งจากสนามไฟฟา้ สมำ่ เสมอ

ระหวา่ งสองตำแหนง่ ท่หี ่างกนั เปน็ ระยะ ใน

แนวขนาน สนามไฟฟ้า หาได้จาก ∆ =

−

ศกั ยไ์ ฟฟ้าของจดุ ประจุ ณ ตำแหน่งซึง่ หา่ ง

จากประจุตน้ กำเนิด เป็นระยะทาง หาได้

จาก = ศักย์ไฟฟา้ เนื่องจากประจุบวกมี



แผนที่ 25 8. อธิบายส่วนประกอ
ประจุ ความสมั พนั
เรอ่ื ง หลักการทำงานของตัว ประจุไฟฟา้ ความต
เก็บประจุ ความจุของตัวเกบ็ ป
อธิบายพลงั งานสะ
แผนที่ 26 ประจุ และความจุ
รวมท้งั คำนวณปรมิ
เร่ือง พลงั งานสะสมในตัวเกบ็ เก่ียวขอ้ ง
ประจุ

แผนท่ี 27

เรอื่ ง การตอ่ ตัวเกบ็ ประจุ

ค่าเป็นบวกและศกั ยไ์ ฟฟา้ เนือ่ งจากประจลุ บ 35
มีคา่ เป็นลบ
1
ศักยไ์ ฟฟ้าของระบบประจุที่ตำแหน่งใด ๆ 1
มคี ่าเท่ากับผลรวมแบบสเกลาร์ของศกั ย์ไฟฟ้า 1
เน่ืองจากจดุ ประจแุ ต่ละประจุ

อบของตัวเกบ็ ตวั เกบ็ ประจุ (capacitor) คอื อปุ กรณ์ทาง 2
2
นธ์ระหวา่ ง ไฟฟา้ ซ่ึงทำหน้าที่เก็บสะสมและคายประจไุ ฟฟ้า 2

ต่างศกั ย์ และ มีโครงสรา้ งพ้ืนฐานประกอบด้วย ตวั นำสองช้นิ ท่ี

ประจุ และ คัน่ ด้วยฉนวน

ะสมในตัวเก็บ เม่ือนำตัวเก็บประจุไปตอ่ กับแบตเตอร่ี ทำให้

จสมมลู แผน่ ตวั นำแต่ละแผน่ มีประจสุ ะสม − และ

มาณตา่ ง ๆ ท่ี + ถือวา่ ตวั เก็บประจุมีประจสุ ะสมเท่ากบั

ซึง่ เรยี กวา่ การประจุ (charging)

เม่ือนำตวั เก็บประจุที่ผ่านการประจแุ ล้วไป
ตอ่ เข้าเปน็ วงจรกับเครอ่ื งใช้ไฟฟ้า ทำใหม้ กี าร
ถา่ ยโอนประจไุ ฟฟ้าจากตัวเกบ็ ประจุผา่ น
เครื่องใช้ไฟฟา้ ซงึ่ เรยี กว่า การคายประจุ

แผนท่ี 28 9. นำความรู้เร่ืองไฟฟ
อธบิ ายหลกั การทำ
เร่ือง การนำความรเู้ กย่ี วกบั เครือ่ งใช้ไฟฟา้ บาง
ไฟฟา้ สถติ ไปใช้ประโยชน์ ปรากฏการณใ์ นชวี

36

(discharging) และหยุดถา่ ยโอนเม่ือประจไุ ฟฟา้
ทีส่ ะสมเท่ากบั ศูนย์

ความจ(ุ capacitance)

เป็นความสามารถในการเก็บประจขุ องตัว
เกบ็ ประจุ หาไดจ้ ากอัตราส่วนของประจุไฟฟ้าตอ่
ความตา่ งศักย์ ตามสมการ =

∆

ฟา้ สถติ ไป ความรทู้ างไฟฟา้ สถิตสามารถนำไปอธิบาย 2 2
ำงานของ หลกั การทำงานของเครื่องใชไ้ ฟฟ้าบางชนิด เชน่
งชนดิ และ เคร่อื งถ่าย เอกสาร เครอื่ งพิมพเ์ ลเซอร์สีเคร่ือง
วิตประจำวัน เคลือบสฝี ุน่ ด้วยไฟฟา้ สถิต เคร่ืองฟอกอากาศ
และเครอ่ื งตกตะกอน ไฟฟา้ สถติ นอกจากน้ี
ความรู้ทางไฟฟา้ สถิตยงั

สามารถนำไปอธบิ ายปรากฏการณ์ใน
ชีวติ ประจำวนั เชน่ ฟา้ ผ่า ฟ้าแลบ การเกิด

3 หนว่ ยที่ 14 ไฟฟ้ากระแส 10. อธิบายการเคลื่อน
แผนที่ 29 อิเล็กตรอนอสิ ระแ
เร่ือง กระแสไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าในลว
ความสมั พันธร์ ะหว
กระแสไฟฟ้าในลว
ความเรว็ ลอยเลือ่ น
อเิ ลก็ ตรอนอิสระ ค
หนาแนน่ ของอิเล็ก
ลวดตัวนำ และพ้ืน

ของลวดตวั นำ และคำ
ตา่ ง ๆ ที่เกย่ี วขอ้ ง

ประกายไฟจากการเสียดสกี ัน ซงึ่ ช่วยใหส้ ามารถ 37
หาแนวทางปอ้ งกนั อันตรายท่อี าจเกิดข้นึ ได้
20
นที่ของ เมอ่ื มกี ระแสไฟฟ้าในตวั กลางเรียกว่ามี การ 24 2
และ นำไฟฟา้ (electrical conduction) ใน 2
วดตัวนำ ตวั กลางนน้ั และเรียกตัวกลางน้ันวา่ ตวั นำไฟฟ้า
วา่ ง (electrical conductor) หรอื เรียกสน้ั ๆ วา่
วดตัวนำ กบั ตวั นำ
นของ
ความ เมอ่ื มปี ระจไุ ฟฟา้ ลัพธเ์ คล่ือนทีผ่ ่านตำแหนง่
กตรอนใน ใดตำแหน่งหนึ่งในตัวนำไฟฟ้า เรียกวา่ มี
นท่ีหน้าตัด กระแสไฟฟ้า (electric current) ในตัวนำนนั้
ในกรณที ีต่ วั นำไฟฟา้ เป็นโลหะ ในสภาวะปกติ

ำนวณปรมิ าณ อเิ ล็กตรอนอิสระในตวั นำโลหะจะเคลอ่ื นทอ่ี ยา่ ง
ไร้ระเบยี บโดยมีความเร็วเฉล่ียเป็นศนู ย์ แตเ่ มอ่ื มี
สนามไฟฟ้าภายในตวั นำ โลหะจะทำให้
อิเล็กตรอนอิสระเคลือ่ นทดี่ ว้ ยความเร็วเฉลย่ี ไม่
เป็นศูนย์ ซึง่ เรียกว่า ความเร็วลอยเลื่อน (drift
velocity) ทำให้เกิดกระแสอิเล็กตรอน



38

(electron current) และมีประจุไฟฟา้ ลัพธ์
เคลือ่ นท่ีผา่ นตำแหน่งใดตำแหนง่ หน่ึงในตวั นำ
โลหะ ทำให้เกดิ กระแสไฟฟา้ ในทิศทางตรงข้าม
กบั ทศิ ทางของกระแสอเิ ล็กตรอน

ค่าของกระแสไฟฟา้ พิจารณาได้จากประจุ
ไฟฟา้ ท่ผี า่ นพ้ืนทห่ี นา้ ตดั ของตวั นำ ในหน่ึงหนว่ ย
เวลา เขียนเป็นสมการไดเ้ ปน็ = =

∆ ∆

เมอื่ เปน็ จำนวนอนุภาคท่มี ปี ระจุ
เคล่ือนที่ผ่านพนื้ ที่หนา้ ตัดของตวั นำในเวลา ∆

กระแสไฟฟ้าในตวั นำมีทิศทางเดียวกับ
ทิศทางของสนามไฟฟา้ หรอื มีทศิ ทางจาก
ตำแหนง่ ท่ีมีศกั ยไ์ ฟฟ้าสงู ไปยังตำแหนง่ ท่มี ี
ศักย์ไฟฟ้าต่ำกวา่

กระแสไฟฟ้าในลวดตัวนำมีคา่ ข้ึนกับ
จำนวนอเิ ล็กตรอนตอ่ หนงึ่ หนว่ ยปริมาตร
ความเรว็ ลอยเลอื่ น ของอเิ ล็กตรอนอสิ ระ

แผนท่ี 30 11. ทดลองและอธบิ า
เร่อื ง กฎของโอหม์ โอหม์ อธบิ ายความ
ระหว่างความต้าน
แผนท่ี 31 ยาวพื้นท่หี น้าตดั แ
เร่ือง สภาพตา้ นทานไฟฟ้า ตา้ นทานของตัวนำ
และสภาพนำไฟฟ้า อุณหภมู คิ งตวั และ
ปริมาณตา่ ง ๆ ท่เี ก
รวมทงั้ อธบิ ายและ
ต้านทานสมมลู เมื่อ
ตา้ นทานมาต่อกันแ
และแบบขนาน

ายกฎของ และขนาดพื้นที่หนา้ ตดั ของลวดตวั นำ 2 39
มสัมพันธ์ รวมทัง้ ประจขุ องอิเล็กตรอน เขียนแทนดว้ ย 2 2
นทานกบั ความ สมการไดว้ า่ =
และสภาพ 1
ำ โลหะที่ กฎของโอหม์ (Ohm’s law) มใี จความ
ะคำนวณ ว่า ถา้ อณุ หภมู ิคงตัว กระแสไฟฟ้าในตัวนำ
กีย่ วขอ้ ง โลหะจะแปรผนั ตรงกับความต่างศักย์ระหว่าง
ะคำนวณความ ปลายของตัวนำน้นั เขียนในรปู สมการได้เป็น
อนำ ตวั = (1)∆ เม่อื เปน็ ค่าคงตวั ซึ่งเปน็
แบบอนุกรม


ความต้านทานไฟฟ้า (หรือความต้านทาน) ของ
ลวดตัวนำน้ัน ทง้ั นี้จากการศกึ ษาเพิ่มเติมพบวา่
กฎของโอห์มเปน็ จรงิ สำหรบั ตัวนำและอุปกรณ์
บางชนิดเท่าน้ัน

ความต้านทาน (resistance) แทนดว้ ย
สญั ลักษณ์ โดยความต้านทานของวัตถุ
ข้ึนอยู่กบั ชนดิ และรปู รา่ งของวตั ถุ สำหรับลวด
ตวั นำยาว พื้นทห่ี นา้ ตดั ที่อุณหภูมิคง
ตัว

แผนที่ 32 11. ทดลองและอธิบา
เรื่อง ความตา้ นทาน โอห์ม อธิบายความ
แผนท่ี 33 ระหว่างความต้าน
เรือ่ ง การต่อความตา้ นทาน ยาวพืน้ ท่ีหน้าตัด แ
ตา้ นทานของตัวนำ
อุณหภูมคิ งตวั และ
ปริมาณต่าง ๆ ทเี่ ก
รวมท้ังอธิบายและ
ตา้ นทานสมมูลเมื่อ
ต้านทานมาตอ่ กนั แ
และแบบขนาน

ายกฎของ ความต้านทานของลวดตัวนำเปน็ ไปตาม 2 40
มสัมพันธ์ 2 1
นทานกับความ สมการ = ( ) เมอื่ เป็นสภาพ
และสภาพ 2
ำ โลหะท่ี
ะคำนวณ
กี่ยวข้อง ต้านทานไฟฟา้ (electrical resistivity)
ะคำนวณความ
อนำ ตัว สว่ นกลับของสภาพตา้ นทานไฟฟ้า
แบบอนุกรม เรียกวา่ สภาพนำไฟฟ้า (electrical
conductivity) แทนดว้ ยสญั ลกั ษณ์ σ

ตวั ตา้ นทาน (resistor) เป็นชนิ้ ส่วน
อิเล็กทรอนกิ ส์ที่ใชส้ ำหรับควบคุมปรมิ าณ
กระแสไฟฟ้าและความต่างศกั ย์ในวงจรไฟฟ้า
ใหพ้ อเหมาะกบั การใชง้ านต่าง ๆ โดยตวั
ต้านทานท่ีใชท้ ่วั ไปในวงจรไฟฟ้า ส่วนใหญเ่ ปน็
ชนิดท่เี รยี กวา่ ตัวต้านทานคา่ คงตัว (fixed
resistor)

การต่อตัวต้านทานแบบอนกุ รม (series

combination) ตัว จะได้ความตา้ นทาน

สมมูล (equivalent resistance) มคี ่า

เพ่ิมขนึ้ ตามสมการ = 1 + 2 +
3 + ⋯ +

แผนท่ี 34 12. ทดลอง อธิบาย แ

เรอ่ื ง พลังงานไฟฟา้ และความ อเี อ็มเอฟของแหล
ตา่ งศักย์ กระแสตรง รวมทัง้
คำนวณพลงั งานไฟ
แผนท่ี 35 กำลังไฟฟ้า

เรื่อง พลังงานไฟฟา้ และ

กำลงั ไฟฟา้ ของเครื่องใชไ้ ฟฟา้

กระแสตรง

41

และคำนวณ การตอ่ ตัวต้านทานแบบขนาน 2 2
ลง่ กำเนดิ ไฟฟา้ 3 2
งอธิบายและ (parallel combination) ตวั จะไดค้ วาม
ฟฟ้า และ
ต้านทานสมมูล มีค่าลดลงตามสมการ

1 = 1 + 1 + 1 +⋯+ 1
1 2 3
พลังงานไฟฟ้าท่ีประจไุ ฟฟา้ ได้รับต่อหนง่ึ หนว่ ย

ประจุไฟฟ้าเมอ่ื เคลือ่ นที่ผา่ นแหลง่ กำเนดิ ไฟฟ้า

เรยี กวา่ อเี อม็ เอฟ (emf หรือ

electromotive force) แทนด้วยสัญลกั ษณ์

ซ่งึ ในบริบทอ่ืนอาจเรยี กวา่ แรงเคลอื่ นไฟฟ้า

หรือ แรงดนั ไฟฟ้า

อีเอ็มเอฟของแบตเตอรี่ มคี วามสัมพันธก์ บั
ความต่างศักยร์ ะหว่างขั้วแบตเตอรี่ ∆
กระแสไฟฟา้ ในวงจร และ ความต้านทาน
ภายใน (internal resistance) ของ
แบตเตอรี่ ตามสมการ ε = ∆ +

แผนที่ 36 13. ทดลองและคำน
สมมูลจากการต่อแ

พลังงานไฟฟ้า (electrical energy) 42
เปน็ พลงั งานทีป่ ระจุไฟฟา้ ได้รับจากแหล่งกำเนดิ 2
ไฟฟ้าแล้ว นำไปถ่ายโอนให้กับสว่ นต่าง ๆ ของ
วงจร โดยพลงั งานไฟฟ้าที่

ประจไุ ฟฟา้ หนง่ึ หน่วยถ่ายโอนให้ส่วน
ตา่ ง ๆ ของวงจรเรยี กว่า ความตา่ งศกั ย์
(potential difference) แทนด้วย
สัญลักษณ์ ∆

พลังงานไฟฟ้า ทถ่ี ูกใช้ไปใน
เครอื่ งใชไ้ ฟฟา้ ในเวลา ∆ มีค่าเป็น =
∆ ∆

กำลงั ไฟฟ้า (power) เป็นพลงั งาน
ไฟฟา้ ทปี่ ระจุไฟฟ้าถา่ ยโอนให้กบั สว่ นตา่ ง ๆ
ของวงจรในหนง่ึ หน่วยเวลา หรอื พลงั งาน
ไฟฟา้ ที่เครือ่ งใช้ไฟฟา้ ใช้ไปในหน่ึงหน่วยเวลา
มคี ่าเป็น = ∆

นวณอเี อม็ เอฟ การต่อแบตเตอร่แี บบอนกุ รม กอ้ น จะ 2

แบตเตอร่ีแบบ ได้อีเอม็ เอฟสมมลู (equivalent emf) แทน

เรอื่ ง การตอ่ แบตเตอร่ี อนกุ รมและแบบข
คำนวณปริมาณต่า
เกี่ยวขอ้ งในวงจรไฟ
กระแสตรงซึ่งประ
แบตเตอร่แี ละตวั ต

แผนที่ 37 13. ทดลองและคำนว

เรือ่ ง การวิเคราะห์วงจรไฟฟา้ สมมูลจากการต่อแ
กระแสตรง อนุกรมและแบบข
คำนวณปรมิ าณต่า

เก่ียวขอ้ งในวงจรไฟ

กระแสตรงซึง่ ประ

แบตเตอร่ีและตวั ต

แผนที่ 38 14. อธบิ ายการเปล่ยี
ทดแทนเป็นพลงั งา
รวมท้ังสืบค้นและอ

ขนาน รวมท้ัง ดว้ ยสญั ลักษณ์ ε และความต้านทานภายใน 43
าง ๆ ที่ สมมลู (equivalent internal resistance) 1
ฟฟา้ แทนดว้ ยสัญลักษณ์ มคี า่ เพิม่ ขนึ้ ตามสมการ 5
ะกอบด้วย = 1 + 2 + ⋯ + และ =
ต้านทาน 1 + 2 + ⋯ + ตามลำดบั

วณอเี อม็ เอฟ การตอ่ แบตเตอรแ่ี บบขนาน กอ้ น จะ 2
แบตเตอร่ีแบบ 5
ขนาน รวมทง้ั ได้อเี อม็ เอฟสมมูล มีคา่ คงเดิม และความ
าง ๆ ท่ี
ฟฟ้า ต้านทานภายในสมมูล มคี ่าลดลงตามสมการ
ะกอบดว้ ย
ต้านทาน = 1 = 2 = ⋯ = และ

ยนพลงั งาน 1 = 1 + 1 + ⋯ + 1 ตามลำดับ
านไฟฟา้ 1 2
อภปิ ราย
กระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้ากระแสตรงที่

ประกอบด้วยแบตเตอรี่และตัวต้านทาน มีค่า

เป็น =

+

พลงั งานท่ีนำมาใชท้ ดแทนแหลง่ พลังงาน

หลัก เรียกว่า พลงั งานทดแทน (alternative

เรอ่ื ง พลังงานทดแทนและ เกีย่ วกบั เทคโนโลย
เทคโนโลยีด้านพลงั งาน แก้ปญั หาหรอื ตอบ
ตอ้ งการทางดา้ นพ
เนน้ ดา้ นประสิทธภิ
คุ้มค่าด้านคา่ ใช้จ่า

44

ยีทน่ี ำมา energy) เช่น พลงั งานแสงอาทิตย์ พลังงานชวี
บสนองความ มวล พลังงานลม
พลังงาน โดย
ภาพและความ เซลลส์ ุรยิ ะ (solar cell) คือ อุปกรณท์ ี่
าย เปล่ยี นพลงั งานแสงเปน็ พลงั งานไฟฟ้า เซลล์
สุริยะทีใ่ ช้ท่ัวไปทำจากสารกึง่ ตัวนำ
(semiconductor) ที่แตกต่างกันสองชนิด
เม่อื แสงอาทิตย์ตกกระทบเซลล์สรุ ยิ ะทต่ี ่อกับ
เคร่อื งใชไ้ ฟฟ้า จะทำ ให้เกดิ กระแสไฟฟา้ ใน
วงจร ทำใหอ้ ุปกรณ์ไฟฟา้ สามารถทำ งานได้

พลงั งานนิวเคลยี ร์ (nuclear energy)
เป็นพลังงานทปี่ ลดปลอ่ ยออกมาจากนวิ เคลียส
ของอะตอมเมอ่ื นวิ เคลียสมีการเปลีย่ นแปลงท่ี
เรียกว่า ปฏิกิริยานิวเคลยี ร์ (nuclear
reaction) ซงึ่ การเกดิ ปฏกิ ริ ิยานิวเคลียรอ์ ย่าง
ตอ่ เนอ่ื ง เรยี กวา่ ปฏกิ ริ ิยาลกู โซ่ (chain
reaction)



45

โรงไฟฟา้ พลงั งานนวิ เคลยี ร์ (nuclear
power plant) เปลย่ี นพลงั งานนิวเคลียร์เป็น
พลงั งานไฟฟ้าโดยอาศยั เครือ่ งปฏกิ รณ์
นิวเคลยี ร์ (nuclear reactor) ท่ีทำหนา้ ที่
สร้างและควบคมุ ปฏกิ ริ ยิ าลูกโซ่ เพ่ือใหม้ ีการ
ปลดปล่อยพลงั งานนวิ เคลียร์ในปริมาณที่
เหมาะสมสำหรับนำไปถ่ายโอนใหก้ ับนำ้ เพ่อื ทำ
ใหน้ ้ำกลายเป็นไอน้ำท่ีสามารถนำไปหมนุ กงั หนั
และเครื่องกำ นดิ ไฟฟ้า

แบตเตอร่ี วสั ดฉุ นวนความรอ้ น
เครอ่ื งใช้ไฟฟ้าประหยดั พลงั งาน เซลล์
เช้ือเพลงิ เป็นตวั อย่างของเทคโนโลยดี า้ น
พลังงานทน่ี ำ มาใช้แก้ปญั หาหรือตอบสนอง

ความตอ้ งการทางดา้ นพลังงาน การพจิ ารณา
เลอื กเทคโนโลยมี าช่วยแกป้ ญั หาพลงั งาน ไม่
เพยี งควรคำนึงถึงประสิทธภิ าพในการใชง้ าน
เท่านน้ั แต่ควรคำนึงถึงความคุม้ ค่าด้าน

รวม
สอบกลางภา
สอบปลายภา
คะแนนรวม

46

คา่ ใช้จ่าย ขนาดทเี่ หมาะสม และความจำเป็น
ตอ่ การใช้งานจรงิ ๆ

80 60
าค 20
าค 20
ม 100

47

แผนการจัดการเรยี นรู้
บทที่ 12
เร่ือง เสียง

48

แผนการจัดการเรียนรู้ท่ี 1

เรือ่ ง การเคลอ่ื นทขี่ องเสียง

รายวชิ า ฟสิ กิ ส์ 4 รหัสวชิ า ว30204 เวลา 2 ช่ัวโมง

หน่วยการเรียนร้ทู ี่ 12 ช่อื หน่วยการเรยี นรู้ เสียง รวม 26 ชัว่ โมง

กล่มุ สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชนั้ มัธยมศกึ ษาปีที่ 5 ภาคเรียนท่ี 2

บรู ณาการ

 ปรชั ญาของเศรษฐกจิ พอเพยี ง  อาเซยี น  STEM  PLC

 สวนพฤกษศาสตร์โรงเรียน  มาตรฐานสากล  ขา้ มกลมุ่ สาระ

1. สาระฟสิ ิกส์
2. เขา้ ใจการเคลื่อนท่ีแบบฮารม์ อนกิ อยา่ งงา่ ย ธรรมชาตขิ องคลนื่ เสียงและการได้ยนิ ปรากฏการณ์ท่ี

เก่ยี วขอ้ งกับเสียง แสงและการเห็น ปรากฏการณ์ทีเ่ กี่ยวขอ้ งกับแสงรวมท้งั นำความรูไ้ ปใชป้ ระโยชน์

2. ผลการเรยี นรู้
1. อธิบายการเกิดเสียง การเคลื่อนที่ของเสียง ความสัมพันธ์ระหว่างคลื่นการกระจัดของอนุภาคกับคลื่น

ความดัน ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราเร็วของเสียงในอากาศที่ขึ้นกับอุณหภูมิในหน่วยองศาเซลเซียส การสะท้อน
การหกั เห การแทรกสอด การเล้ยี วเบน ของคลื่นเสยี ง รวมทงั้ คำนวณปรมิ าณต่าง ๆ ท่ีเกย่ี วขอ้ ง

3. จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้
3.1 ด้านความรู้ (K)
1) อธิบายการเกิดเสยี งและการเคล่อื นทีข่ องเสียง
2) อธบิ ายความสมั พนั ธ์ระหวา่ งคลนื่ การกระจดั ของอนภุ าคกบั คล่นื ความดนั ขณะคลื่นเสยี ง
เคล่อื นที่ผ่าน
3.2 ดา้ นกระบวนการ (P)
1) นักเรียนสามารถจัดกระทำและสื่อความหมายของข้อมูลท่ศี ึกษาคน้ คว้าได้
3.3 ดา้ นคุณลกั ษณะ (A)
1) เปน็ ผู้มคี วามรับผิดชอบและเป็นผ้มู ีความมุ่งมั่นในการทำงาน

4. สาระสำคัญ
คลื่นเสียง (sound wave) เป็นคลื่นกลชนิดหนึ่ง ซึ่งต้องอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่ คลื่นเสียงเกิดจาก

การสั่นของวัตถุ และเคลื่อนทีผ่ ่านตัวกลางจากท่ีหน่ึงไปยังอีกท่ีหนึ่ง เมื่อคลื่นเสียงเคลื่อนทีไ่ ปก็จะเกิดการถ่ายโอน
พลังงานจากท่หี น่งึ ไปยังอีกท่หี นง่ึ

เสยี งเกิดจากการสั่นของแหลง่ กำเนดิ เสยี ง และถ่ายโอนพลงั งานการสัน่ ไปยังอนุภาคของตัวกลางท่ีอย่ตู ิดกับ
แหล่งกำเนิดเสียง ทำให้อนุภาคของตัวกลางสัน่ และถ่ายโอนพลังงานต่อไปยังอนุภาคที่อยู่ถัดกนั ไปเร่ือยๆ จนถึงหู
ผู้ฟงั ทำให้เกิดการเคลอื่ นทข่ี องเสียง (Sound propagation)

คล่ืนเสียงในอากาศ เมอื่ ตวั กอ่ เกิดเสยี งมีการสัน่ โมเลกลุ ของอากาศจะทำหน้าทีเ่ ป็นตวั กลางในการถ่ายโอน
พลังงานของการสน่ั ให้กบั โมเลกุลของอากาศทอ่ี ยรู่ อบๆ โดยการชน

49

กรณีการเคลื่อนที่ของเสียงในอากาศ พบว่าทิศการเคลื่อนที่ของคลื่นเสียงกับทิศการสั่นของอนุภาคของ
อากาศอยู่ในแนวเดียวกัน ดงั นัน้ เสยี งจึงเปน็ คลืน่ เสียงตามยาว

5. สาระการเรียนรู้
5.1 ความรู้
คลื่นเสียง (sound wave) เป็นคลื่นกลชนิดหนึ่ง ซึ่งต้องอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนท่ี
คลื่นเสียงเกิดจากการสั่นของวัตถุ และเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง เมื่อคลื่นเสียง
เคล่อื นทไี่ ปก็จะเกิดการถ่ายโอนพลังงานจากท่หี นึง่ ไปยงั อีกทีห่ นง่ึ
เสียงเกดิ จากการสัน่ ของวตั ถุ แต่การสนั่ ของวตั ถทุ กุ ชนิดไม่จำเปน็ ตอ้ งทำให้เกิดเสียง เน่ืองจากเมื่อ
เราพูดถึง “เสียง” เช่ือมโยงกับการได้ยนิ ของมนษุ ย์ ซ่ึงการไดย้ ินเสียงของมนุษยข์ ึน้ กับปจั จัยหลายด้าน เช่น
ความถี่ของคลื่น แอมพลิจูดของคลื่น เป็นต้น วัตถุที่สั่นและมีการถ่ายโอนพลังงานไปยงั ตวั กลางที่ทำให้หู
ของมนษุ ย์ตอบสนองต่อการส่นั เรียกคลื่นที่เกดิ จากการสน่ั นัน้ วา่ เสียง (sound)
นักฟิสิกส์ได้จำแนกชนิดของคลื่นเสียงตามความถี่ของคลื่นและความสามารถในการได้ยินของ
มนุษย์ ดังนี้
1) คลื่นที่ได้ยิน หรือ เสียง (audible waves หรือ sounds) เป็นคลื่นเสียงที่มีความถี่
ท่อี ยู่ในชว่ งทีม่ นษุ ย์ได้ยิน คือ อยูใ่ นชว่ ง 20 – 20000 เฮริ ตซ์
2) คลื่นใต้เสียง (infrasonic waves หรือ infrasounds) เป็นคลื่นเสียงที่มีความถี่
ตำ่ กว่าชว่ งท่มี นษุ ยไ์ ดย้ ิน คือ ตำ่ กวา่ 20 เฮิรตซ์
3) คลื่นเหนือเสียง (ultrasonic waves หรือ ultrasounds) เป็นคลื่นเสียงทีม่ ีความถ่ีสูง
กวา่ ชว่ งทมี่ นุษยไ์ ด้ยนิ คอื สงู กวา่ 20000 เฮิรตซ์
การเคลื่อนที่ของเสยี ง เสียงเกิดจากการส่ันของแหล่งกำเนิดเสียง และถ่ายโอนพลงั งานการสัน่ ไป
ยังอนุภาคของตัวกลางที่อยู่ติดกับแหล่งกำเนิดเสียง ทำให้อนุภาคของตัวกลางสั่นและถ่ายโอนพลังงาน
ต่อไปยังอนภุ าคที่อยู่ถัดกันไปเรื่อยๆ จนถึงหูผู้ฟัง พิจารณาการเคลื่อนที่ของเสียงที่เกิดจากการเคาะส้อม
เสียงยาง ขาส้อมเสียงจะสั่นกางออกและหุบเข้า ทำให้ความหนาแน่นของอากาศบริเวณรอบส้อมเสียง
เปลย่ี นไป กลา่ วคือขณะที่ขาสอ้ มเสยี งกางออก อนุภาคของอากาศท่ีอยู่ดา้ นท่ีคลน่ื เสยี งผ่านไป จะอยู่ชิดกัน
มากขน้ึ ความดันอากาศจงึ สงู กว่าปกติ เรยี กวา่ สว่ นอัด (compression) เมอ่ื ขาสอ้ มเสยี งหบุ เขา้ อนุภาค
ของอากาศดา้ นนัน้ จะอยู่ห่างกันมาก ความดนั อากาศจงึ ต่ำกวา่ ปกติ เรยี กว่า ส่วนขยาย (rarefaction) ทำ
ใหอ้ ากาศถูกอัดและขยายอยา่ งต่อเนอ่ื ง ตามการสนั่ ของส้อมเสียง เกดิ เป็นคลน่ื เสยี งเคลือ่ นทแ่ี ผอ่ อกไป ดัง
รปู 12.1

รปู 12.1 อากาศบรเิ วณล้อมเสียงถูกอัดและขยาย ตามการสน่ั ของสอ้ มเสยี ง

50
เมอ่ื สอ้ มเสยี งสั่น จะเกิดการถ่ายโอนพลังงานไปยงั อนุภาคของอากาศที่อยคู่ ้างเขยี ง เกดิ การชนกัน
ระหว่างอนุภาคที่อยู่ติดกัน ทำให้อนุภาคเหล่านั้นเคลื่อนที่กลับไปกลับมารอบตำแหน่งสมดุลในลักษณะ
เดียวกับการสั่นของแหล่งกำเนดิ ซึ่งจุดสีแดงแทนอนุภาคของอากาศที่กำลังพิจารณาในช่วงเวลา 0 ถึง 1
คาบ (T) ดังรูป 12.2 ก. - จ. จะเห็นว่าที่เวลา t = 0 (รูป 12.2 ก.) จุดสีแดงอยู่ที่ตำแหน่งสมดุล ที่เวลา
t = T/4 (รูป 12.2 ข.) จุดสีแดงมกี ารกระจดั ในทิศทางหนงึ่ ทเ่ี วลา t = T/2 (รปู 12.2 ค.) จดุ สแี ดงกลับมา
อยู่ที่ตำแหน่งสมดุล ที่เวลา t =3T/4 (รูป 12.2 ง.) จุดสีแดงมีการกระจัดในทิศทางตรงข้าม และที่เวลา
t = T (รูป 12.2 จ.) จุดสีแดงกลับมาอยู่ที่ตำแหน่งสมดุลอีกครั้ง นั่นคือ อนุภาคของอากาศจะเคลื่อนที่
กลับไปกลับมาในแนวเดียวกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่นเสียง โดยไม่เคลื่อนที่ไปพร้อมกับคลื่นเสียง
ดังนัน้ เสยี งจงึ เปน็ คล่นื ตามยาว

รปู 12.2 การเคลื่อนที่ของเสยี งและสนั่ ของอนภุ าคของอากาศ
6) พจิ ารณารูป 12.3 ก. ซึ่งแสดงการกระจายตัวของอนภุ าคของอากาศที่ตำแหนง่ ตา่ ง ๆ เม่ือคล่ืน
เสียงเคลื่อนที่ผ่านไป ณ เวลาหนึ่ง เมื่อพิจาณาการกระจัดของอนุภาคอากาศที่ตำแหน่งต่างๆ จะเห็นว่า
อนุภาคของอากาศไมม่ ีการกระจัด ณ ตำแหน่งที่อากาศถกู อัดหรือขยายมากท่ีสุด และอนุภาคของอากาศ
จะเคลื่อนที่จากตำแหน่งสมดุลมากที่สุดหรือมีการกระจัดสูงสุด ณ ตำแหน่งซึ่งอยู่กึ่งกลางระหว่างส่วนท่ี
อากาศถูกอดั และขยายมากที่สุด เม่ือเขียนกราฟระหว่างการกระจดั ของอนภุ าคอากาศกบั ตำแหนง่ ตามแนว
ทคี่ ลื่นเสียงเคลือ่ นที่ ดังรูป 12.3 ข.

รปู 12.3 การกระจายตวั ของอนุภาคอากาศท่ีตำแหนง่ ตา่ งๆ เม่ือคล่นื เสียงเคลอ่ื นทีผ่ ่านไป
ณ เวลาหน่ึงเปรยี บเทยี บกับคลนื่ ตามยาวในสปรงิ

51

เมื่อพิจารณาความตนั อากาศท่ีเปลี่ยนไปตำแหน่งต่างๆ ดังรูป 12.3 ค. พบว่า เมื่ออนุภาคอากาศ
อยู่หา่ งกันเปน็ ระยะเท่ากบั ตอนไม่มีคลน่ื สยี ง ความดนั อากาศในบริเวณนั้นเท่ากับความดนั บรรยากาศหรือ
ความดันที่เปลี่ยนไปเท่ากับศูนย์ แต่ในขณะที่คลื่นเสียงเคลื่อนท่ีผ่านอนุภาคของอากาศ ระยะห่างระหว่าง
อนภุ าคจะเปลีย่ นไป ความดันอากาศในบริเวณน้ันไม่เท่ากับความดนั บรรยากาศ หรือ ความดันท่ีเปล่ียนไป
ไม่เท่ากบั ศนู ย์ โดยความดันอากาศท่ีเปลี่ยนไปมีค่าเปน็ บวกในบริเวณทีอ่ นุภาคอยู่ชดิ กนั เนื่องจากมีความ
ดันมากกว่าความดันบรรยากาศ และความดันอากาศทีเ่ ปล่ียนไปมีค่าเป็นลบในบริเวณท่ีอนุภาคอย่หู ่างกัน
เน่ืองจากมีความดันน้อยกว่าความดันบรรยากาศ

ความดันที่เปลี่ยนไปของตัวกลางนี้เปลี่ยนแปลงไปตามจังหวะหรือความถี่การสั่นของ
แหลง่ กำเนิดเสยี ง คลืน่ เสียงท่เี กิดขนึ้ จึงมีความถ่ีเดียวกันกบั ความถี่การสน่ั ของแหล่งกำเนดิ เสียงนั่นเอง

กราฟระหว่างความดันอากาศที่เปลี่ยนไปกับตำแหน่ง ดังรูป 12.3 ค. มีลักษณะเป็นคลื่น
รูปไซน์ (Sinusoidal wave) เช่นเดียวกับกราฟระหว่างการกระจัดของอนุภาคอากาศกับตำแหน่ง
ดังรูป 12.3 ข. แต่มีเฟสต่างกัน 90 องศา โดยความดันอากาศที่เปลี่ยนไปมีค่าสูงสุด เม่ือการกระจัดของ
อนภุ าคของอากาศมีค่าเป็นศูนย์ และความดนั อากาศที่เปลี่ยนไปมีค่าเป็นศนู ย์ เม่ือการกระจัดของอนุภาค
ของอากาศมีค่าสูงสุด ขณะคลื่นเสียงเคลื่อนที่ การกระจัดของอนุภาคอากาศและความดันอากาศที่
เปลี่ยนแปลงไป เทียบกับตำแหน่งเป็นคลื่นรูปไซน์ เรียกการเปลี่ยนแปลงการกระจัดว่า คลื่นการกระจัด
และเรียกการเปลี่ยนแปลงความดันอากาศว่า คลื่นความดัน การเคลื่อนที่ของเสียงในตัวกลาง
อาจเปรียบเทยี บกบั การเคลอ่ื นที่ของอนุภาคของขดลวดสปรงิ ที่ถูกดงึ และดนั ตามแนวสปริง ดงั รูป 12.3 ง.

5.2 กระบวนการ
1) ความสามารถในการส่อื สาร (อ่าน ฟัง พดู เขยี น)
2) ความสามารถในการคิด (สังเกต วเิ คราะห์ จดั กลุ่ม สรุป)
3) ความสามารถในการแก้ปญั หา (-)
4) ความสามารถในการใชท้ กั ษะชวี ิต (ความรับผดิ ชอบ)
5) ความสามารถในการใช้เทคโนโลยีสารสนเทศ (ใช้การสืบค้นผา่ นคอมพิวเตอร์)

5.3 คุณลกั ษณะและคา่ นิยม
เป็นผมู้ คี วามรบั ผิดชอบและเป็นผ้มู คี วามมงุ่ มัน่ ในการทำงาน

6. บูรณาการ
6.1 บูรณาการ PLC นักเรียนแต่ละกลุ่มแลกเปลี่ยนเรียนรู้เล่าสู่กันฟังถึงความรู้ที่ได้จากการทำกิจกรรม และ

ปญั หาที่เกดิ ข้ึนระหว่างการทำกิจกรรม
6.2 บรู ณาการกับกลุ่มสาระการเรยี นรู้ศิลปะ เรื่อง เครื่องดนตรี

52

7. กจิ กรรมการเรียนรู้
ข้ันที่ 1 ขั้นสรา้ งความสนใจ
1.1 ครใู หน้ ักเรยี นยกตวั อยา่ งเก่ียวกับเสียงที่ได้ยินในชวี ิตประจำวัน และให้นักเรียนทุกคนทดลอง
เอามอื จบั ทีล่ ำคอขณะเปลง่ เสียง แล้วสงั เกตการส่ันของลำคอ
1.2 ครูถามนักเรียนว่าเกิดอะไรขึ้นบ้าง (นักเรียนควรตอบไดว้ ่า รู้สึกได้ว่ามีบางอย่างสั่นในลำคอ
ระหวา่ งเปลง่ เสยี งออกมา)
1.3 ครูอธิบายตามรายละเอียดในหนงั สือเรียน หน้า 3 เพื่อชี้ให้นกั เรยี นเห็นว่าเสยี งมีความสำคญั
ต่อมนุษย์มาก
1.4 ครตู ั้งคำถามเพือ่ นำเขา้ สู่การทำกิจกรรม
1) ครูเปิดวีดโิ อเกีย่ วกบั ดีดกีตาร์ พร้อมกับถามนักเรียนว่า เสียงที่ได้ยินเกิดขึ้นได้อยา่ งไร
(แนวตอบ เสยี งเกิดจากการดดี กตี าร)์
2) เมื่อดีดกีตาร์ทำไมจึงเกดิ เสียง และในขณะดีดสายกีตารจ์ ะมลี กั ษณะเปน็ อย่างไร
(แนวการตอบ เมอ่ื ดดี สายกีตารจ์ ะเกิดการสนั่ ของสายกีตาร์ ทำให้เกดิ เสยี ง)
3) นักเรียนคิดว่า เมื่อดีดสายกีตาร์ให้สั่น แล้วจับสายกีตาร์ให้หยุดทันที (แนวการตอบ
เมอ่ื จบั สายกีตารใ์ ห้หยุดสนั่ เสยี งจะเงยี บทนั ที)
4) ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรายจนได้ข้อสรุปว่า เสียงเกิดจากการสั่นของวัตถุ
(แหล่งกำเนิดเสียง) เสียงเป็นคลื่นกล เสียงที่เราได้ยินทุกวันอาศัยอากาศเป็นตัวกลางในการถ่ายโอน
พลังงาน
5) การสั่นทุกชนิดทำให้เกดิ เสยี งท่ีมนษุ ย์ไดย้ นิ หรอื ไม่
6) ขณะเกิดคลื่นเสียง อนุภาคของตัวกลางมกี ารเคล่อื นท่อี ย่างไร และเคลอ่ื นท่ีไปกับคลื่น
หรอื ไม่

ขนั้ ท่ี 2 ขั้นสำรวจและคน้ หา
2.1 นักเรยี นทกุ คนศกึ ษาค้นคว้า เร่อื ง การเกดิ เสียงและการเคลอื่ นท่ขี องเสียง ในหนังสอื เรียน

หนา้ 3 - 8
2.2 นักเรยี นทำกจิ กรรม เรื่อง การเกิดเสยี งและการเคลอ่ื นท่ขี องเสียง ลงในใบกจิ กรรมทีค่ รูแจกให้

ขน้ั ท่ี 3 ข้ันอธิบายและลงข้อสรุป
3.1 ครูสุม่ นกั เรยี น 1 คน ออกมานำเสนอผลงานของตนเองหนา้ ช้ันเรยี น
3.2 ครูนำนกั เรยี นอภปิ รายเพอื่ นำไปสู่การสรปุ โดยใช้คำถามตอ่ ไปน้ี
1) เสียงเกดิ ขึน้ ไดอ้ ยา่ งไร (แนวการตอบ เกดิ จากการสน่ั ของวัตถุ)
2) คลืน่ เสียงเปน็ คลืน่ ชนิดใด (แนวการตอบ คลืน่ เสยี งเปน็ คล่ืนกล หรือ คลื่นตามยาว)
3) จงอธบิ ายความหมายของคลื่นเสียง (แนวการตอบ เป็นคล่นื กลชนิดหน่ึง ซ่ึงต้องอาศัย

ตัวกลางในการเคล่ือนท่ี คลื่นเสียงเกิดจากการสั่นของวตั ถุ และเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางจากที่หน่ึงไปยงั อกี ที่
หนึ่ง เมอ่ื คลนื่ เสยี งเคลื่อนทไี่ ปกจ็ ะเกิดการถา่ ยโอนพลังงานจากท่ีหนง่ึ ไปยังอีกท่ีหนึง่ )

53

4) นักฟิสิกส์ได้จำแนกชนิดของคลื่นเสียงตามความถี่ของคลื่นและความสามารถในการ
ได้ยินของมนษุ ย์ กี่คล่ืน อะไรบา้ ง จงอธิบาย (แนวการตอบ 3 คลืน่ คือ 1) คลืน่ ทไี่ ดย้ นิ หรือ เสยี ง (audible
waves หรือ sounds) เป็นคลื่นเสียงที่มีความถี่ที่อยู่ในช่วงที่มนุษย์ได้ยิน คือ อยู่ในช่วง 20 – 20000
เฮิรตซ์ 2) คลื่นใต้เสียง (infrasonic waves หรือ infrasounds) เป็นคลื่นเสียงที่มีความถี่
ต่ำกว่าช่วงที่มนุษย์ได้ยิน คือ ต่ำกว่า 20 เฮิรตซ์ และ 3) คลื่นเหนือเสียง (ultrasonic waves หรือ
ultrasounds) เปน็ คลื่นเสยี งทีม่ คี วามถี่สงู กว่าช่วงที่มนุษยไ์ ดย้ ิน คอื สูงกว่า 20000 เฮริ ตซ์)

5) ขณะเกิดคล่ืนเสียง อนภุ าคของตวั กลางมกี ารเคลอื่ นท่ีอย่างไร และเคลอ่ื นท่ีไปกับคล่ืน
หรือไม่ (แนวการตอบ อนุภาคตัวกลางไม่ได้เคลื่อนที่ไปกับคลื่นเสียง เพราะอนุภาคตัวกลางสั่นกลับไป
กลบั มา และถ่ายโอนพลงั งานให้กับอนุภาคท่อี ยูถ่ ัดกันตอ่ เน่อื งกันไป)

3.3 นกั เรยี นและครรู ว่ มกนั อภิปรายและสรปุ การศึกษาคน้ ควา้ จนสรปุ ได้ ดงั นี้
คลื่นเสียง (sound wave) เป็นคลื่นกลชนิดหนึ่ง ซึ่งต้องอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนท่ี

คลื่นเสียงเกิดจากการสั่นของวัตถุ และเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง เมื่อคลื่นเสียง
เคล่ือนทีไ่ ปกจ็ ะเกิดการถา่ ยโอนพลังงานจากทหี่ นง่ึ ไปยงั อีกท่ีหนง่ึ

เสียงเกิดจากการสั่นของวัตถุ แต่การสั่นของวัตถุทุกชนิดไม่จำเป็นต้องทำให้เกิดเสียง
เนอื่ งจากเม่ือเราพูดถงึ “เสยี ง” เชอื่ มโยงกบั การได้ยนิ ของมนษุ ย์ ซึ่งการได้ยินเสยี งของมนุษย์ข้ึนกับปัจจัย
หลายด้าน เช่น ความถี่ของคลื่น แอมพลิจูดของคลื่น เป็นต้น วัตถุที่สั่นและมีการถ่ายโอนพลังงานไปยัง
ตวั กลางทีท่ ำให้หูของมนุษยต์ อบสนองต่อการสน่ั เรียกคลนื่ ทเ่ี กิดจากการสน่ั นน้ั ว่า เสยี ง (sound)

นกั ฟิสิกส์ได้จำแนกชนดิ ของคลนื่ เสยี งตามความถีข่ องคลื่นและความสามารถในการได้ยิน
ของมนษุ ย์ ดงั นี้

1) คลื่นที่ได้ยิน หรือ เสียง (audible waves หรือ sounds) เป็นคลื่นเสียงที่มีความถ่ี
ท่อี ยใู่ นชว่ งท่มี นษุ ยไ์ ด้ยนิ คือ อยู่ในช่วง 20 – 20000 เฮริ ตซ์

2) คลื่นใต้เสียง (infrasonic waves หรือ infrasounds) เป็นคลื่นเสียงที่มีความถ่ี
ตำ่ กวา่ ชว่ งท่ีมนษุ ย์ได้ยิน คือ ตำ่ กว่า 20 เฮริ ตซ์

3) คลื่นเหนือเสียง (ultrasonic waves หรือ ultrasounds) เป็นคลื่นเสียงที่มีความถี่
สูงกว่าช่วงทีม่ นษุ ยไ์ ด้ยิน คอื สูงกว่า 20000 เฮิรตซ์

การเคลื่อนที่ของเสียง เสียงเกิดจากการสั่นของแหล่งกำเนิดเสียง และถ่ายโอนพลังงาน
การสั่นไปยังอนุภาคของตัวกลางที่อยู่ติดกับแหล่งกำเนิดเสียง ทำให้อนุภาคของตัวกลางสั่นและถ่ายโอน
พลังงานต่อไปยังอนุภาคที่อยู่ถัดกันไปเรื่อยๆ จนถึงหูผู้ฟัง พิจารณาการเคลื่อนที่ของเสียงที่เกิดจากการ
เคาะสอ้ มเสียงยาง ขาสอ้ มเสยี งจะสั่นกางออกและหุบเขา้ ทำให้ความหนาแนน่ ของอากาศบริเวณรอบส้อม
เสยี งเปล่ียนไป กลา่ วคอื ขณะท่ขี าส้อมเสียงกางออก อนุภาคของอากาศท่ีอยู่ด้านที่คลืน่ เสียงผ่านไป จะอยู่
ชิดกันมากขึ้น ความดันอากาศจึงสูงกว่าปกติ เรียกว่า ส่วนอัด (compression) เมื่อขาส้อมเสียงหุบเข้า
อนุภาคของอากาศด้านนั้นจะอยู่ห่างกันมาก ความดันอากาศจึงต่ำกว่าปกติ เรียกว่า ส่วนขยาย
(rarefaction) ทำให้อากาศถูกอัดและขยายอย่างต่อเนื่อง ตามการสั่นของส้อมเสียง เกิดเป็นคลื่นเสียง
เคลอื่ นท่ีแผอ่ อกไป

54

ข้นั ท่ี 4 ข้นั ขยายความรู้
4.1 ครูใหค้ วามรู้เพ่มิ เติมเกี่ยวกับ การกระจายตัวของอนภุ าคอากาศทีต่ ำแหนง่ ต่างๆ เม่ือคล่นื เสียง

เคลื่อนทผ่ี ่านไป ณ เวลาหน่งึ เปรียบเทยี บกับคล่นื ตามยาวในสปรงิ ในหนงั สอื เรียน หนา้ 6 - 8
4.2 ครูให้นักเรียนแต่ละคนเล่าสู่กันฟังถึงความรู้ที่ได้จากการทำกิจกรรม และปัญหาที่เกิดข้ึน

ระหว่างการทำกจิ กรรม

ขัน้ ท่ี 5 ขั้นประเมนิ ผล
5.1 นกั เรียนส่งใบกิจกรรม เรอื่ ง การเกิดเสียงและการเคลอื่ นทข่ี องเสยี ง

ประยกุ ต์และตอบแทนสังคม
ครูให้นักเรียนแต่ละคนนำความรู้ท่ีเรยี นไปคน้ คว้าเพ่ิมเตมิ ท่หี อ้ งสมุด หรือเวบ็ ไซต์ แลว้ นำเสนอใน

ชน้ั เรียน

8. ส่ือการเรียนรู้/แหลง่ เรยี นรู้
8.1 คลิปวดี โี อ เพลง ตราบธุรดี ิน-PMC Fingerstyle Guitar Cover by ToeyGuitar (TAB)
- https://www.youtube.com/watch?v=GnTnOhdQkig
8.2 ใบกจิ กรรม เร่อื ง การเกิดเสยี งและการเคล่อื นท่ขี องเสียง
8.3 หนงั สือเรียนรายวิชาเพม่ิ เตมิ วทิ ยาศาสตร์ (ฟสิ ิกส์) ช้นั มัธยมศกึ ษาปที ่ี 5 เล่ม 4 (ฉบับปรับปรงุ พ.ศ.2560)
8.4 หอ้ งสมดุ
8.5 อินเทอร์เน็ต

55

9. การวัดและประเมนิ ผล

จุดประสงค์การเรยี นรู้ วธิ กี ารวัด เครอ่ื งมอื เกณฑก์ ารประเมนิ

ดา้ นความรู้ (K) 1) แบบประเมนิ การ 1) นกั เรยี นสามารถ
ทำกิจกรรม ตอบคำถามในใบ
1) อธิบายการเกดิ เสียงและการเคล่อื นทขี่ อง 1) ตรวจใบกิจกรรม 2) ใบกจิ กรรม เรอื่ ง กจิ กรรมไดร้ ะดบั ดี
การเกิดเสยี งและการ ผา่ นเกณฑ์
เสียง เร่อื ง การเกดิ เสียงและ เคลือ่ นทีข่ องเสยี ง
1) นักเรียนสามารถ
2) อธิบายความสัมพนั ธร์ ะหวา่ งคลนื่ การ การเคลือ่ นทข่ี องเสียง 1) แบบประเมินการ ตอบคำถามในใบ
ทำกจิ กรรม กจิ กรรมได้ระดับดี
กระจัดของอนภุ าคกับคลื่นความดันขณะ 2) ใบกจิ กรรม เรื่อง ผา่ นเกณฑ์
การเกิดเสยี งและการ
คล่ืนเสียงเคลอื่ นที่ผ่าน เคล่ือนท่ีของเสยี ง

ด้านกระบวนการ (P)

1) นักเรียนสามารถจดั กระทำและสอ่ื 1) ตรวจใบกิจกรรม

ความหมายของขอ้ มลู ท่ศี ึกษาค้นคว้าได้ เรือ่ ง การเกดิ เสยี งและ

การเคลอ่ื นทข่ี องเสยี ง

ดา้ นคณุ ลกั ษณะ (A) 1) ตรวจใบกิจกรรม 1) แบบประเมนิ การ 1) นักเรียนทำภาระ
1) เปน็ ผู้มีความรบั ผิดชอบและ
เป็นผมู้ คี วามมุ่งม่ันในการทำงาน เรอ่ื ง การเกดิ เสยี งและ ทำกิจกรรม งานทไ่ี ด้รับมอบหมาย

การเคลื่อนทขี่ องเสียง ได้ระดบั ดี ผา่ นเกณฑ์

10. เกณฑก์ ารประเมนิ ผลงานนักเรียน

เกณฑก์ ารประเมนิ แบบ Rubrics ของการทำกิจกรรม เรอ่ื ง การเกดิ เสยี งและการเคลอ่ื นท่ีของเสียง

ประเดน็ การ ค่าน้ำหนัก แนวทางการใหค้ ะแนน
ประเมนิ คะแนน

ด้านความรู้ 3 สรปุ การเกิดเสยี งและการเคลื่อนที่ของเสยี งไดถ้ กู ต้องครบถ้วน

(K) 2 สรปุ การเกิดเสียงและการเคล่ือนท่ีของเสียงไดค้ อ่ นข้างถูกตอ้ งครบถว้ น

1 สรุปการเกิดเสยี งและการเคล่ือนท่ีของเสียงได้ แต่ไมค่ รบถว้ น

ด้าน 3 ทำแบบฝึกหัดและตอบคำถามถกู ต้องทุกขอ้

กระบวนการ 2 ทำแบบฝึกหัดและตอบคำถามได้ถูกต้อง รอ้ ยละ 60 ของคำถามท้ังหมดข้ึนไป

(P) 1 ทำแบบฝกึ หัดและตอบคำถามไดถ้ ูกตอ้ ง ต่ำกวา่ ร้อยละ 60 ของคำถามทั้งหมด

ด้าน 3 ทำภาระงานที่ได้รบั มอบหมายเสรจ็ ภายในเวลาที่กำหนด และเรยี บรอ้ ยถูกต้องครบถว้ น

คุณลักษณะ 2 ทำภาระงานท่ไี ด้รับมอบหมายเสรจ็ ภายในเวลาที่กำหนด แตง่ านยงั ผดิ พลาดบางสว่ น

(A) 1 ทำภาระงานที่ไดร้ ับมอบหมายเสรจ็ แต่ลา่ ช้า และเกดิ ข้อผดิ พลาดบางสว่ น