แผนการจัดการเรียนรู้ฟิสิกส์4

PHYSICS4 PHYSICS4 นางสาวณัฐิญา คาโส ครูชำ นาญการพิเศษ โรงเรีย รี นพนมศึกษา อำ เภอพนม จังหวัดสุราษฎร์ธานี สพม.สุราษฎร์ธานี ชุมพร แผนการจัดการเรีย รี นรู้

แผนการจัดการเรียนรู้ รายวิชา ฟิสิกส์4 รหัสวิชา ว 30204 ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 จำนวน 80 ชั่วโมง / ภาคเรียน จำนวน 2.0 หน่วยการเรียน ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2566 การกำหนดการใช้แผนการจัดการเรียนรู้ รายการตรวจสอบและกลั่นกรอง การใช้แผนจัดการเรียนรู้ ความคิดเห็น ความคิดเห็น ........................................................................................... ........................................................................................... ........................................................................................... ........................................................................................... ........................................................................................... ลงชื่อ…………………….………........... (นางสาวกนกวรรณ ทองเกตุ) หัวหน้ากลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ................................................................................ ................................................................................ ................................................................................ ................................................................................ ................................................................................ ลงชื่อ………………..…………........... (นางสาวณัฐิญา คาโส) หัวหน้าฝ่ายบริหารงานวิชาการ ............................................................................................................................. .................................................. ............................................................................................................................. .................................................. .............................................................................................................................................................................. ลงชื่อ…………………..............….. (นางผกา สามารถ) ผู้อำนวยการโรงเรียนพนมศึกษา

คำนำ แผนจัดการเรียนรู้เป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งต่อการพัฒนาประสิทธิภาพการเรียนการสอนเพราะ เป็นเอกสาร หลักสูตร ที่ใช้ในการบริหารงานของครูผู้สอนให้ตรงตามนโยบายในการปฏิรูปการศึกษา กำหนดไว้ในแผน หลัก คุณภาพการศึกษา สนองจุดประสงค์และคำอธิบายรายวิชาของหลักสูตร ในการบริหารงานวิชาการถือว่า “แผน จัดการเรียนรู้” เป็นเอกสารทางวิชาการที่สำคัญที่สุดของครู เพราะในแผนจัดการเรียนรู้ประกอบด้วย 1.การกำหนดเวลาเรียน กำหนดการสอน กำหนดการสอบ 2.สาระสำคัญของเนื้อหาวิชาที่เรียน 3.จุดประสงค์การเรียนรู้ 4.กิจกรรมการเรียนรู้ 5.สื่อและอุปกรณ์ 6.การวัดผลประเมินผล การจัดทำแผนจัดการเรียนรู้ ถือว่าเป็นการสร้างผลงานทางวิชาการ เป็นผลงานที่แสดง ถึงความชำนาญ ใน การสอนของครู เพราะครูใช้ศาสตร์ทุกสาขาอาชีพของครู เช่นการออกแบบการสอน การจัดการและการประเมินผล ในการจัดทำแผนจัดการเรียนรู้นั้นจะทำให้เกิดความมั่นใจในการสอนสอนได้ตรงจุดประสงค์การเรียนรู้ เพิ่ม ประสิทธิภาพการเรียนการสอนในรายวิชาที่รับผิดชอบสูงขึ้น ทั้งยังเป็นข้อมูลในการนิเทศติดตามตรวจสอบและ ปรับปรุงการเรียนการสอนได้อย่างมีระบบและ ครบวงจร ยังผลให้คุณภาพการศึกษาโดยส่วนรวมพัฒนาพัฒนาไป อย่างมีทิศทางบรรลุเป้าหมายของหลักสูตร ลงชื่อ…………….………….……….. (นางสาวณัฐิญา คาโส) ครูคศ. 3 ก

สารบัญ หน้า คำนำ ก สารบัญ ข วิเคราะห์หลักสูตร 1 คำอธิบายรายวิชา 2 ตารางวิเคราะห์รายวิชา 3 โครงสร้างรายวิชา 4 วิเคราะห์ผู้เรียน 7 การวัดผลและประเมินผล 15 หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 ไฟฟ้าสถิต 18 แผนจัดการเรียนรู้ที่ 1 19 แผนจัดการเรียนรู้ที่ 2 25 แผนจัดการเรียนรู้ที่ 3 35 แผนจัดการเรียนรู้ที่ 4 51 แผนจัดการเรียนรู้ที่ 5 70 หน่วยการเรียนรู้ที่ 2 ไฟฟ้ากระแส 85 แผนจัดการเรียนรู้ที่ 6 86 แผนจัดการเรียนรู้ที่ 7 97 แผนจัดการเรียนรู้ที่ 8 105 แผนจัดการเรียนรู้ที่ 9 118 แผนจัดการเรียนรู้ที่ 10 129 แผนจัดการเรียนรู้ที่ 11 136 แผนจัดการเรียนรู้ที่ 1 2 154 แผนจัดการเรียนรู้ที่ 1 3 161 แผนจัดการเรียนรู้ที่ 1 4 177 แผนจัดการเรียนรู้ที่ 1 5 194 หน่วยการเรียนรู้ที่ 3 แม่เหล็กไฟฟ้า 202 แผนจัดการเรียนรู้ที่ 1 6 203 แผนจัดการเรียนรู้ที่ 1 7 209 แผนจัดการเรียนรู้ที่ 1 8 215 ข1

วิเคราะห์หลักสูตร

คำอธิบายรายวิชาเพิ่มเติม รายวิชาฟิสิกส์4 รหัสวิชา ว30204 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 ภาคเรียนที่ 1 เวลา 80 ชั่วโมง จำนวน 2.0 หน่วยกิต ศึกษาหลักการของไฟฟ้าและแม่เหล็กในเรื่อง กฎของคูลอมบ์ สนามไฟฟ้า ความจุละตัวเก็บประจุ กฎของ โอห์ม สภาพต้านทานและสภาพนำไฟฟ้าการวิเคราะห์วงจรไฟฟ้ากระแสตรงอย่างง่าย การหาพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ใน เครื่องใช้ไฟฟ้า สนามแม่เหล็ก ความสัมพันธ์ระหว่างแม่เหล็กกับไฟฟ้า หลักการของมอเตอร์ กฎการเหนี่ยวนำ แม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์และของเลนซ์ หลักการของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ไฟฟ้ากระแสสลับ การแปลงไฟฟ้า กระแสสลับให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรง แนวคิดทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของแมกซ์เวลล์ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า สเปกตรัมคลื่น แม่เหล็กไฟฟ้า โดยใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ การสืบค้นข้อมูล การสำรวจตรวจสอบ เพื่อให้เกิดความรู้ ความเข้าใจ ความคิด มีความสามารถในสื่อสารสิ่งที่เรียนรู้ การตัดสินใจ การนำความรู้ไปใช้ในชีวิตประจำวัน มีจิต วิทยาศาสตร์ จริยธรรม คุณธรรมและค่านิยมที่เหมาะสม ผลการเรียนรู้ 1. อธิบายการเหนี่ยวนำไฟฟ้า 2. อธิบายแรงกระทำระหว่างอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า 3. อธิบายสนามไฟฟ้า สนามไฟฟ้าของจุดประจุ และสนามไฟฟ้าของตัวนำทรงกลม 4. อธิบายพลังงานศักย์ไฟฟ้า ศักย์ไฟฟ้า และความต่างศักย์ระหว่างสองตำแหน่ง 5. อธิบายความจุ หลักการทำงานของตัวเก็บประจุและผลการต่อตัวเก็บประจุแบบอนุกรมหรือขนาน 6. อธิบายหลักการทำงานของอุปกรณ์บางชนิดโดยใช้ความรู้เกี่ยวกับไฟฟ้าสถิต 7. อธิบายการเกิดกระแสไฟฟ้าและวิเคราะห์หากระแสไฟฟ้าในลวดตัวนำโลหะ 8. อธิบายกฎของโอห์ม ความต้านทานและการใช้กฎของโอห์ม 9. อธิบายความหมายของแรงเคลื่อนไฟฟ้าและความต่างศักย์ระหว่างขั้ว 10. อธิบายพลังงานไฟฟ้ากำลังไฟฟ้าในวงจร 11. วิเคราะห์และหาปริมาณทางไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้ากระแสตรงอย่างง่าย 12. อธิบายแรงกระทำต่ออนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่เข้าไปในสนามแม่เหล็ก และแรงกระทำต่อลวดตัวนำที่ มีกระแสไฟฟ้าผ่านและอยู่ในสนามแม่เหล็ก 13. อธิบายการหมุนของขดลวดที่มีกระแสไฟฟ้าผ่านและอยู่ในสนามแม่เหล็กและการนำหลักการนี้ไปสร้างและ อธิบายการทำงานของแกลแวนอมิเตอร์และมอเตอร์ไฟฟ้า 14. อธิบายแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ กฎของฟาราเดย์ และการนำหลักการนี้ไปสร้างและอธิบายการทำงานของ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า 15. อธิบายลักษณะของไฟฟ้ากระสลับ การผลิตไฟฟ้ากระแสสลับ และปริมาณที่เกี่ยวข้อง 16. อธิบายหลักการทำงานของหม้อแปลง 17. อธิบายการเกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และสเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า 18. อธิบายโพลาไรเซชันของแสง แสงโพลาไรส์ และแสงไม่โพลาไรส์ 19. รวมทั้งหมด 18 ผลการเรียนรู้ 2

ตารางวิเคราะห์รายวิชา กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ รายวิชาฟิสิกส์4 รหัสวิชา ว30204 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 จำนวน 80 ชั่วโมง / ภาคเรียน จำนวน 2.0 หน่วยกิต ที่ ชื่อหน่วย การเรียนรู้ มาตรฐานการ เรียนรู้/ตัวชี้วัด สาระการเรียนรู้แกนกลาง สาระการเรียนรู้ ท้องถิ่น เวลา ชั่วโมง น้ำหนัก คะแนน 1 ไฟฟ้าสถิต ข้อ 1-9 สาระที่ 4 : แรงและการ เคลื่อนที่ สาระที่ 5 :พลังงาน สาระที่ 8 :ธรรมชาติของ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี - 26 30 2 ไฟฟ้า กระแส ข้อ 10-19 สาระที่ 4 : แรงและการ เคลื่อนที่ สาระที่ 5 :พลังงาน สาระที่ 8 :ธรรมชาติของ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี - 40 40 3 ไฟฟ้า แม่เหล็ก ข้อ 20-27 สาระที่ 4 : แรงและการ เคลื่อนที่ สาระที่ 5 :พลังงาน สาระที่ 8 :ธรรมชาติของ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี - 14 30 รวมตลอด/ภาคเรียน 80 100 3

โครงสร้างรายวิชา โครงสร้างรายวิชา ฟิสิกส์4 ว33204 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 เวลารวม 80 ชั่วโมง จำนวน 2.0 หน่วยกิต ภาคเรียนที่ 1 หน่วย ที่ ชื่อหน่วย การเรียนรู้ ผลการเรียนรู้ สาระสำคัญ/ความคิดรวบยอด เวลา (ชั่วโมง) น้ำหนัก (คะแนน) 1 ไฟฟ้าสถิต 1.อธิบายการเหนี่ยวนำไฟฟ้า 2.อธิบายแรงกระทำระหว่าง อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า 3 .อ ธ ิ บ า ย ส น า ม ไ ฟ ฟ้ า สนามไฟฟ้าของจุดประจุ และ สนามไฟฟ้าของตัวนำทรงกลม 4.อธิบายพลังงานศักย์ไฟฟ้า ศักย์ไฟฟ้า และความต่างศักย์ ระหว่างสองตำแหน่ง 5.อธิบายความจุ หลักการ ทำงานของตัวเก็บประจุและ ผลการต่อตัวเก็บประจุแบบ อนุกรมหรือขนาน 6.อธิบายหลักการทำงานของ อุปกรณ์บางชนิดโดยใช้ความรู้ เกี่ยวกับไฟฟ้าสถิต การนำหลักการนี้ไปสร้างและ อธิบายการทำงานของเครื่อง กำเนิดไฟฟ้า การเหนี่ยวนำไฟฟ้าสถิต หมายถึง การที่ วัตถุมีประจุไฟฟ้าทำให้วัตถุที่เป็นกลาง ทางไฟฟ้าเกิดมีประจุไฟฟ้าเกิดมีประจุ ไฟฟ้าขึ้นที่ผิวโดยไม่สัมผัสกัน กฎของคูลอมบ์ "แรงดูดหรือแรงผลักระหว่างประจุไฟฟ้า เป็นสัดส่วนโดยตรงกับผลคูณระหว่าง ประจุและเป็นสัดส่วนโดยผกผัน กับกำลังสองของระยะ ทางระหว่างประจุ นั้น" สนามไฟฟ้า คือ บริเวณรอบ ๆ ประจุ ไฟฟ้าที่ประจุไฟฟ้าสามารถส่งอำนาจไปถึง ถ้า Q เป็นประจุ + จะได้รับแรงใน ทิศทางเดียวกับ สนามไฟฟ้า ถ้า Q เป็น ประจุ - จะได้รับแรงในทิศตรงข้ามกับ สนามไฟ ฟ้า 26 30 2 ไฟฟ้า กระแส 7.อธิบายการเกิดกระแสไฟฟ้า และวิเคราะห์หากระแสไฟฟ้า ในลวดตัวนำโลหะ 8.อธิบายกฎของโอห์ม ความ ต้านทานและการใช้หฎของ โอห์ม 9.อธิบายความหมายของ แรงเคลื่อนไฟฟ้าและความ ต่างศักย์ระหว่างขั้ว 10.อธิบายพลังงานไฟฟ้า กำลังไฟฟ้าในวงจร ขนาดของกระแสไฟฟ้า คือ ปริมาณของ ประจุไฟฟ้าที่ไหลต่อหนึ่งหน่วยเวลาผ่าน พื้นที่หน้าตัดของหลอดเครื่องเร่งอนุภาค หรือโลหะตัวนำ กฎของฟาราเดย์(Faraday’s Law) กล่าว ไว้ว่า เมื่อขดลวดได้รับแรงเคลื่อนไฟฟ้า กระแสสลับ จะทำให้ขดลวดมีการ เปลี่ยนแปลงเส้นแรงแม่เหล็กตามขนาด ของรูปคลื่นไฟฟ้ากระแสสลับ และทำให้มี แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำเกิดขึ้นที่ขดลวด นี้ วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ ประกอบด้วย 40 40 4

หน่วย ที่ ชื่อหน่วย การเรียนรู้ ผลการเรียนรู้ สาระสำคัญ/ความคิดรวบยอด เวลา (ชั่วโมง) น้ำหนัก (คะแนน) 11.วิเคราะห์และหาปริมาณ ทางไฟฟ้าในว งจ ร ไ ฟ ฟ้ า กระแสตรงอย่างง่าย 12.อธิบายแรงกระทำต่อ อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าที่ เ ค ล ื ่ อ น ท ี ่ เ ข ้ า ไ ป ใ น สนามแม่เหล็ก และแรง กระทำต่อลวดตัวนำที่มี กระแสไฟฟ้าผ่านและอยู่ใน สนามแม่เหล็ก 13.อธิบายการหมุนของ ขดลวดที่มีกระแสไฟฟ้าผ่าน และอยู่ในสนามแม่เหล็กและ การนำหลักการนี้ไปสร้างและ อธิบายการทำงานของแกล แวนอมิเตอร์และมอเตอร์ ไฟฟ้า 14.อธิบายแรงเคลื่อนไฟฟ้า เหนี่ยวนำ กฎของฟาราเดย์ และการนำหลักการนี้ไปสร้าง และอธิบายการทำงานของ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า 15.อธิบายลักษณะของไฟฟ้า กระสลับ การผลิตไฟฟ้า กระแสสลับ และปริมาณที่ เกี่ยวข้อง 16.อธิบายหลักการทำงาน ของหม้อแปลง 1.วงจรตัวต้านทาน (resistor) 2.วงจรตัวจุ (capacitor) 3.วงจรตัวเหนี่ยวนำ (inductor) นิยมวัดเป็นกำลังไฟฟ้าเฉลี่ย โดยคำนึงถึง มุมเฟส ระหว่างกระแสไฟฟ้าและความ ต่างศักย์ไฟฟ้าดังสมการ P = IV cos เรียก cos ว่าตัวประกอบกำลัง กัลวานอมิเตอร์เป็นเครื่องมือวัด กระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ไฟฟ้าที่มี ค่าน้อย ประกอบด้วยขดลวดวางระหว่าง ขั้วแม่เหล็กที่ขดลวดจะมีเข็มชี้ติดอยู่ เมื่อ กระแสไฟฟ้าผ่านเข้าไปในขดลวดจะทำให้ รอบๆขดลวดเกิดสนามแม่เหล็ก มีผลทำให้ ขดลวดที่วางในสนามแม่เหล็กเคลื่อนที่ และเข็มที่ติดกับขดลวดจะเบนไปด้วย การ เบนของเข็มนี้ขึ้นอยู่กับกระแสไฟฟ้าที่ผ่าน เข้าไปในขดลวด มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงประกอบด้วย ขดลวดพันรอบแกน วางตัวอยู่ในบริเวณที่ มีสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ เมื่อมี กระแสไฟฟ้าผ่านขดลวด จะเกิดโมเมนต์ ของแรงคู่ควบทำให้ขดลวดหมุน พลังงานไฟฟ้าที่แหล่งกำเนิดไฟฟ้าให้ต่อ หนึ่งหน่วยประจุไฟฟ้า ซึ่งเคลื่อนที่ผ่าน แหล่งกำเนิดไฟฟ้านั้น เป็น แรงเคลื่อนไฟฟ้าของแหล่งกำเนิดไฟฟ้านั้น ส่วนความต่างศักย์ไฟฟ้าเป็นพลังงาน ไฟฟ้าที่ให้ต่อหนึ่งหน่วยประจุ ซึ่งเคลื่อนที่ จากศักย์ไฟฟ้าหนึ่งไปยังอีกศักย์ไฟฟ้าหนึ่ง กฎของเคอร์ชอฟฟ์ผลบวกทางพีชคณิต ของกระแสไฟฟ้าที่จุดชุมทางใดๆ เป็นศูนย์ ( I = 0 )

หน่วย ที่ ชื่อหน่วย การเรียนรู้ ผลการเรียนรู้ สาระสำคัญ/ความคิดรวบยอด เวลา (ชั่วโมง) น้ำหนัก (คะแนน) 3 ไฟฟ้า แม่เหล็ก 17.ทดลองและอธิบาย ความหมายของสนามแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กโลก ฟลักซ์ แม่เหล็ก การเคลื่อนที่ของ อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าใน สนามแม่เหล็ก 18.อธิบายสนามแม่เหล็กของ ตัวนำตรง โซเลนอยด์ ทอ รอยด์ เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหล ผ่าน หาทิศสนามแม่เหล็กโดย ใช้กฎมือขวา และทดลองหา ความสัมพันธ์ระหว่าง กระแสไฟฟ้ากับ สนามแม่เหล็ก อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเมื่อเคลื่อนที่เข้าไป ในบริเวณที่มีสนามแม่เหล็กซึ่งมีทิศตั้งฉาก กับทิศการเคลื่อนที่ จะมีแรงกระทำต่อ อนุภาคนั้น และสามารถหาทิศของแรงได้ โดยใช้กฎมือขวา แรงกระทำต่อลวดตัวนำ นั้น และทิศของแรงจะขึ้นอยู่กับทิศของ กระแสไฟฟ้าและทิศของสนามแม่เหล็ก กระแสไฟฟ้าที่ผ่านขดลวดตัวนำรูป สี่เหลี่ยมที่อยู่ในสนามแม่เหล็กจะมี โมเมนต์ของแรงคู่ควบ กระทำต่อขดลวด ทำให้ขดลวดหมุน ขนาดของโมเมนต์ของแรงคู่ควบจะ สัมพันธ์กับจำนวนรอบของขดลวด ระนาบ ของขดลวด กระแสไฟฟ้าที่ผ่านขดลวด และสนามแม่เหล็ก ฟลักซ์แม่เหล็ก(Magnetic Flux) คือ จำนวนเส้นแรงแม่เหล็ก ในบริเวณหนึ่งๆ มี หน่วยเป็นเวเบอร์(Weber, Wb) ในระบบ SI มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงประกอบด้วย ขดลวดพันรอบแกน วางตัวอยู่ในบริเวณที่ มีสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ เมื่อมี กระแสไฟฟ้าผ่านขดลวด จะเกิดโมเมนต์ ของแรงคู่ควบทำให้ขดลวดหมุน นอกจากนี้ยังมีคอมมิวเทเตอร์ และแปรง สำหรับเปลี่ยนทิศกระแสไฟฟ้าในขดลวด เพื่อให้ขดลวดหมุนในทางเดียวตลอดเวลา 14 30

วิเคราะห์ผู้เรียน 7

โรงเรียนพนมศึกษา ตารางวิเคราะห์ผู้เรียนด้านผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน วัตถุประสงค์ 1. เพื่อนำไปออกแบบการเรียนรู้ ให้สอดคล้องกับความสามารถของนักเรียน 2. เพื่อเป็นแนวทางในการแก้ไขปัญหาและพัฒนาผู้เรียนด้านผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ รายวิชา ฟิสิกส์4 รหัสวิชา ว30204 ภาคเรียนที่ 1/2566 ชื่อผู้สอน นางณัฐิญา คาโส สรุปผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนพื้นฐานที่ใช้ในการเรียนวิชานี้ ระดับคุณภาพของ ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน GPA ของกลุ่ม จำนวนคน ร้อยละ ปรับปรุง ต่ำกว่า 2.00 - - พอใช้ 2.00 – 2.50 7 19.99 ดี สูงกว่า 2.50 28 79.99 แนวทางการจัดกิจกรรม ผลสัมฤทธิ์ ทางการ เรียน ร้อยละ กิจกรรมแก้ไขหรือพัฒนา ในแผนการเรียนรู้ จำนวน เครื่องมือ/วิธีการ เดิม เป้าหมาย ประเมิน ดี 79.99 83.98 กิจกรรมการเรียนการสอนดำเนิน เช่นเดียวกับนักเรียนกลุ่มอื่น ๆ ในชั้น เรียน ให้นักเรียนกลุ่มนี้เป็นผู้ดำเนินการ เฉลยแบบฝึกหัดตามสมควร ให้นักเรียนกลุ่มนี้เป็นผู้ช่วยเหลือ เพื่อนในการแก้ปัญหาโจทย์ แบบฝึกต่าง ๆ เป็นผู้อธิบาย (ผู้ช่วยครู) สอนเพื่อน กลุ่มอ่อนที่ยังไม่เข้าใจ ให้แบบฝึกพิเศษเพิ่มเติม แบบฝึกหัด เพิ่มเติมชุดที่ 1 และ2 แบบบันทึก การเก็บคะแนน แบบบันทึก หลังการสอน แผนการ จัดการเรียนรู้ ปรับปรุง - - กิจกรรมการเรียนการสอนดำเนิน เช่นเดียวกับนักเรียนกลุ่มอื่น ๆ เพิ่มเติม แบบฝึกคู่ขนาน ให้นักเรียนกลุ่มนี้จับคู่ประกบตัวต่อ ตัวกับนักเรียนกลุ่มเก่งและปานกลาง จัดสอนซ่อมเสริมในเนื้อหาที่ไม่ผ่าน เกณฑ์การประเมิน หรือยังไม่เข้าใจแก่ นักเรียนกลุ่มนี้ แบบฝึก คู่ขนาน แบบบันทึก การเก็บคะแนน แบบบันทึก หลังการสอน แผนการ จัดการเรียนรู้ 8

แบบวิเคราะห์นักเรียนเป็นรายบุคคล ระดับชั้นมัธยม ชื่อ – สกุล พื้นฐาน 8 กลุ่มสาระ ภาษาไทย คณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ สังคมศึกษาฯ สุขศึกษาพลศึกษา ศิลปะ

( ข้อมูลพื้นฐานผู้เรียน ) ศึกษาปีที่ 6/1 สุขภาพ ครอบครัว พฤติกรรม จุดเด่น/จุดควร แก้ไขในการ เรียนรู้ การงานอาชีพฯ ภาษาอังกฤษ 9

แบบวิเคราะห์นักเรียนเป็นรายบุคคล ระดับชั้นมัธยม ชื่อ - สกุล พื้นฐาน 8 กลุ่มสาระ ภาษาไทย คณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ สังคมศึกษาฯ สุขศึกษาพลศึกษา ศิลปะ

( ข้อมูลพื้นฐานผู้เรียน ) ศึกษาปีที่ 6/1 สุขภาพ ครอบครัว พฤติกรรม จุดเด่น/จุดควร แก้ไขในการ เรียนรู้ การงานอาชีพฯ ภาษาอังกฤษ 10

แบบวิเคราะห์นักเรียนเป็นรายบุคคล ระดับชั้นมัธยม ชื่อ - สกุล พื้นฐาน 8 กลุ่มสาระ ภาษาไทย คณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ สังคมศึกษาฯ สุขศึกษาพลศึกษา ศิลปะ

( ข้อมูลพื้นฐานผู้เรียน ) ศึกษาปีที่ 6/1 สุขภาพ ครอบครัว พฤติกรรม จุดเด่น/จุดควร แก้ไขในการ เรียนรู้ การงานอาชีพฯ ภาษาอังกฤษ 11

แบบวิเคราะห์นักเรียนเป็นรายบุคคล เกี่ยวกับความถนัด / ความสนใจ รายวิชา ฟิสิกส์ ชั้นมัธยมศึกษาปี่ที่ 6 ห้อง 1 เลขที่ ชื่อ - สกุล ระดับความถนัด / ความสนใจ หมายเหตุ 3 2 1 0 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 12

แบบวิเคราะห์นักเรียนเป็นรายบุคคล เกี่ยวกับความถนัด / ความสนใจ รายวิชา ฟิสิกส์ ชั้นมัธยมศึกษาปี่ที่ 6 ห้อง 1 เลขที่ ชื่อ - สกุล ระดับความถนัด / ความสนใจ หมายเหตุ 3 2 1 0 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 ระดับ 3 มีความถนัด / ความสนใจ มากที่สุด ระดับ 2 มีความถนัด / ความสนใจ มาก ระดับ 1 มีความถนัด / ความสนใจ น้อย ระดับ 0 ไม่มีความถนัด / ความสนใจ เลย หมายเหตุ*** ประเมินจากระดับผลการเรียนรู้รายวิชา ฟิสิกส์3 13

แบบสรุปข้อมูลการวิเคราะห์นักเรียนเป็นรายบุคคล รายวิชา ฟิสิกส์ 4 ว30204 ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2566 ชื่อครูผู้สอน นางสาวณัฐิญา คาโส กลุ่มเก่ง กลุ่มปานกลาง กลุ่มอ่อน 14

การวัดผลและประเมินผล การวัดผลการเรียนรู้ 1. การวัดผลระหว่างเรียน 50 คะแนน 2. การวัดผลกลางภาคเรียน 20 คะแนน 3. การวัดผลปลายภาคเรียน 30 คะแนน 4. รวมการวัดผลตลอดภาคเรียน 100 คะแนน การประเมินผลการเรียนรู้ เกณฑ์การตัดสินผลการประเมินผล การเรียนรู้กลุ่มสาระการเรียนรู้ ระดับผลการเรียน ความหมาย ช่วงคะแนนเป็นร้อยละ 4 ดีเยี่ยม 80 – 100 3.5 ดีมาก 75 – 79 3 ดี 70 – 74 2.5 ค่อนข้างดี 65 – 69 2 น่าพอใช้ 60 – 64 1.5 พอใช้ 55 – 59 1 ผ่าน 50 – 54 0 ต่ำกว่าเกณฑ์ 0 – 49 การประเมินการอ่าน คิดวิเคราะห์และเขียน และคุณลักษณะอันพึงประสงค์นั้น ให้ระดับผลการ ประเมินเป็น ดีเยี่ยม ดี และผ่าน ดีเยี่ยม หมายถึง มีผลงานที่แสดงถึงความสามารถในการอ่าน คิดวิเคราะห์และ เขียนที่มีคุณภาพ ดีเลิศอยู่เสมอ ดี หมายถึง มีผลงานที่แสดงถึงความสามารถในการอ่าน คิดวิเคราะห์และเขียนที่มีคุณภาพ เป็นที่ยอมรับ ผ่าน หมายถึง มีผลงานที่แสดงถึงความสามารถในการอ่าน คิดวิเคราะห์และเขียนที่มีคุณภาพ เป็นที่ยอมรับ แต่ยังมีข้อบกพร่องบาง ประการ ไม่ผ่าน หมายถึง ไม่มีผลงานที่แสดงถึงความสามารถในการอ่าน คิดวิเคราะห์และเขียน หรือถ้ามี ผลงาน ผลงานนั้นยังมีข้อบกพร่องที่ต้องได้รับการปรับปรุงแก้ไขหลายประการ 15

จบชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 • เข้าใจการรักษาดุลยภาพของเซลล์และกลไกการรักษาดุลยภาพของสิ่งมีชีวิต • เข้าใจกระบวนการถ่ายทอดสารพันธุกรรม การแปรผัน มิวเทชัน วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต ความ หลากหลายของสิ่งมีชีวิตและปัจจัยที่มีผลต่อการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตในสิ่งแวดล้อมต่างๆ • เข้าใจกระบวนการ ความสำคัญและผลของเทคโนโลยีชีวภาพต่อมนุษย์ สิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม • เข้าใจชนิดของอนุภาคสำคัญที่เป็นส่วนประกอบในโครงสร้างอะตอม การจัดเรียงธาตุในตารางธาตุ การ เกิดปฏิกิริยาเคมีและเขียนสมการเคมี ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี • เข้าใจชนิดของแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาคและสมบัติต่างๆ ของสารที่มีความสัมพันธ์กับแรงยึดเหนี่ยว • เข้าใจการเกิดปิโตรเลียม การแยกแก๊สธรรมชาติและการกลั่นลำดับส่วนน้ำมันดิบ การนำผลิตภัณฑ์ ปิโตรเลียมไปใช้ประโยชน์และผลต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม • เข้าใจชนิด สมบัติ ปฏิกิริยาที่สำคัญของพอลิเมอร์และสารชีวโมเลกุล • เข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณที่เกี่ยวกับการเคลื่อนที่แบบต่างๆ สมบัติของคลื่นกล คุณภาพของ เสียงและการได้ยิน สมบัติ ประโยชน์และโทษของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า กัมมันตภาพรังสีและพลังงานนิวเคลียร์ • เข้าใจกระบวนการเปลี่ยนแปลงของโลกและปรากฏการณ์ทางธรณีที่มีผลต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม • เข้าใจการเกิดและวิวัฒนาการของระบบสุริยะ กาแล็กซี เอกภพและความสำคัญของเทคโนโลยีอวกาศ • เข้าใจความสัมพันธ์ของความรู้วิทยาศาสตร์ที่มีผลต่อการพัฒนาเทคโนโลยีประเภทต่างๆ และการพัฒนา เทคโนโลยีที่ส่งผลให้มีการคิดค้นความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่ก้าวหน้า ผลของเทคโนโลยีต่อชีวิต สังคม และสิ่งแวดล้อม • ระบุปัญหา ตั้งคำถามที่จะสำรวจตรวจสอบ โดยมีการกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรต่างๆ สืบค้น ข้อมูลจากหลายแหล่ง ตั้งสมมติฐานที่เป็นไปได้หลายแนวทาง ตัดสินใจเลือกตรวจสอบสมมติฐานที่เป็นไปได้ • วางแผนการสำรวจตรวจสอบเพื่อแก้ปัญหาหรือตอบคำถาม วิเคราะห์ เชื่อมโยงความสัมพันธ์ของตัวแปร ต่างๆ โดยใช้สมการทางคณิตศาสตร์หรือสร้างแบบจำลองจากผลหรือความรู้ที่ได้รับจากการสำรวจตรวจสอบ • สื่อสารความคิด ความรู้จากผลการสำรวจตรวจสอบโดยการพูด เขียน จัดแสดง หรือใช้เทคโนโลยี สารสนเทศ • ใช้ความรู้และกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ในการดำรงชีวิต การศึกษาหาความรู้เพิ่มเติม ทำโครงงาน หรือสร้างชิ้นงานตามความสนใจ • แสดงถึงความสนใจ มุ่งมั่น รับผิดชอบ รอบคอบและซื่อสัตย์ในการสืบเสาะหาความรู้ โดยใช้เครื่องมือ และวิธีการที่ให้ได้ผลถูกต้องเชื่อถือได้ • ตระหนักในคุณค่าของความรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่ใช้ในชีวิตประจำวัน การประกอบอาชีพ แสดง ถึงความชื่นชม ภูมิใจ ยกย่อง อ้างอิงผลงาน ชิ้นงานที่เป็นผลจากภูมิปัญญาท้องถิ่นและการพัฒนาเทคโนโลยีที่ทันสมัย • แสดงความซาบซึ้ง ห่วงใย มีพฤติกรรมเกี่ยวกับการใช้และรักษาทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม อย่างรู้คุณค่า เสนอตัวเองร่วมมือปฏิบัติกับชุมชนในการป้องกัน ดูแลทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมของท้องถิ่น • แสดงถึงความพอใจ และเห็นคุณค่าในการค้นพบความรู้ พบคำตอบ หรือแก้ปัญหาได้ • ทำงานร่วมกับผู้อื่นอย่างสร้างสรรค์ แสดงความคิดเห็นโดยมีข้อมูลอ้างอิงและเหตุผลประกอบ เกี่ยวกับ ผลของการพัฒนาและการใช้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างมีคุณธรรมต่อสังคมและสิ่งแวดล้อม และยอมรับฟัง ความคิดเห็นของผู้อื่น 16

เกณฑ์การจบระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย (1) ผู้เรียนเรียนรายวิชาพื้นฐานและเพิ่มเติม โดยเป็นรายวิชาพื้นฐาน 41 หน่วยกิต และรายวิชาเพิ่มเติมตามที่ สถานศึกษากำหนด (2) ผู้เรียนต้องได้หน่วยกิต ตลอดหลักสูตรไม่น้อยกว่า 81 หน่วยกิต โดยเป็นรายวิชาพื้นฐาน 41 หน่วยกิต และ รายวิชาเพิ่มเติม ไม่น้อยว่า 40 หน่วยกิต (3) ผู้เรียนมีผลการประเมิน การอ่าน คิดวิเคราะห์และเขียน ในระดับผ่านเกณฑ์การประเมิน ตามที่สถานศึกษา กำหนด (4)ผู้เรียนมีผลการประเมินคุณลักษณะอันพึงประสงค์ ในระดับผ่านเกณฑ์การประเมิน ตามที่สถานศึกษากำหนด (5)ผู้เรียนเข้าร่วมกิจกรรมพัฒนาผู้เรียนและมีผลการประเมินผ่านเกณฑ์การประเมิน ตามที่สถานศึกษากำหนด สำหรับการจบการศึกษาสำหรับกลุ่มเป้าหมายเฉพาะ เช่น การศึกษาเฉพาะทาง การศึกษาสำหรับผู้มี ความสามารถพิเศษ การศึกษาทางเลือก การศึกษาสำหรับผู้ด้อยโอกาส การศึกษาตามอัธยาศัย ให้คณะกรรมการของ สถานศึกษา เขตพื้นที่การศึกษา และผู้ที่เกี่ยวข้อง ดำเนินการวัดและประเมินผลการเรียนรู้ตามหลักเกณฑ์ในแนว ปฏิบัติการวัดและประเมินผลการเรียนรู้ของหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐานสำหรับกลุ่มเป้าหมายเฉพาะ 17

18 แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์4 ว30204 แผนการจัดการเรียนรู้หน่วยที่ 1 เรื่อง ไฟฟ้าสถิต

19 แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์4 ว30204 แผนการจัดการเรียนรู้ กลุ่มสาระการเรียนรู้ วิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 รายวิชา ฟิสิกส์4 รหัสวิชา ว30204 หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 เรื่อง ไฟฟ้าสถิต จำนวน 26 ชั่วโมง แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1 เรื่อง ประจุไฟฟ้า จำนวน 6 ชั่วโมง ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 1. มาตรฐานการเรียนรู้/ตัวชี้วัด - 2. สาระสำคัญ 2.1 นิยามของไฟฟ้าสถิต 2.2 ชนิดของประจุไฟฟ้า ประจุไฟฟ้ามี 2 ชนิด คือ ประจุไฟฟ้าบวกและประจุไฟฟ้าลบ 2.3 แรงระหว่างประจุ แรงระหว่างประจุมี 2 ชนิด คือ แรงดูด และแรงผลัก 2.4 ผลของแรงระหว่างประจุ ประจุเหมือนกันผลักกัน ประจุต่างกันดูดกัน 2.5 ตัวนำและฉนวน 2.6 ประจุสุทธิ 2.7 กฎการอนุรักษ์ประจุไฟฟ้า 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ 3.1 ด้านความรู้ 3.1.1 อธิบายความหมายของไฟฟ้าสถิต 3.1.2 อธิบายความหมายของแรงระหว่างประจุไฟฟ้า 3.1.3 อธิบายความหมายของการอนุรักษ์ไฟฟ้า 3.1.4 ทดลองการเกิดไฟฟ้าสถิต จากสถานการณ์ประจำวัน 3.2 ด้านทักษะ/กระบวนการ 3.2.1 มีกระบวนการสังเกตอย่างเป็นลำดับขั้นตอน 3.2.2 นักเรียนมีทักษะในการคิดหาเหตุผลและนำไปใช้แก้ปัญหาสถานการณ์ที่กำหนดในลักษณะต่าง ๆ 3.3 ด้านเจตคติ/คุณลักษณะอันพึงประสงค์/คุณธรรมจริยธรรมที่สอดแทรก 3.3.1 นักเรียนมีความซื่อสัตย์ แก้โจทย์ปัญหาได้ด้วยตัวเอง 3.3.2 นักเรียนมีความรับผิดชอบ ตรงต่อเวลา 3.3.3 นักเรียนมีระเบียบวินัย รักการเรียนรู้ 4. สมรรถนะของผู้เรียน 4.1 ความสามารถในการสื่อสาร 4.2 ความสามารถในการคิด 4.3 ความสามารถในการแก้ปัญหา 4.4 ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต 4.5 ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี

20 แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์4 ว30204 5. สาระการเรียนรู้ ไฟฟ้าสถิตและประจุไฟฟ้า ทาลีส นักปราชญ์ชาวกรีก ได้พบว่าถ้านำเอาแท่งอำพันมาถูกับผ้าขนสัตว์แล้ว แท่งอำพันนั้นจะสามารถ ดูดวัตถุเบาๆได้ อำนาจที่เกิดขึ้นนี้ถูกเรียกว่า ไฟฟ้า ต่อมาพบว่ามีวัตถุบางชนิดเช่นพลาสติก เมื่อนำมาถูกับผ้า สักหลาดจะสามารถดึงดูดวัตถุเบาๆได้ และแรงดึงดูดนี้ไม่ใช่แรงดึงดูดระหว่างมวลเพราะจะเกิดขึ้นภายหลังที่มี การนำวัตถุดังกล่าวมาถูกันเท่านั้น และเรียกว่าสิ่งที่ทำให้เกิดแรงนี้คือ ประจุไฟฟ้า หรือเรียกสั้นๆว่า ประจุ ทิศของแรงกระทำระหว่างอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าได้ดังต่อไปนี้ ต่อมาพบว่า วัตถุทุกชนิด ประกอบด้วย อะตอม โดยอะตอมประกอบด้วย นิวเคลียส ซึ่งเป็นแกนกลางของอะตอม ประกอบด้วยประจุไฟฟ้าบวกเรียกว่า โปรตอน และอนุภาค ที่มีไม่มีประจุ เรียกว่า นิวตรอน อิเล็กตรอน มีประจุไฟฟ้าเป็นลบ วิ่งวนอยู่รอบๆนิวเคลียส ด้วยพลังงานที่คงตัวค่าหนึ่ง ตารางโครงสร้างของอะตอม อนุภาค มวล ( kg ) ประจุไฟฟ้า ( C ) อิเล็กตรอน ( e ) โปรตอน ( P ) นิวตรอน ( n ) 9.1 x 10-31 1.67 x 10-27 1.67 x 10-27 1.6 x 10-19 1.6 x 10-19 เป็นกลางทางไฟฟ้า เราสามารถหาขนาดประจุไฟฟ้าบนวัตถุใดๆได้จากสมการ --- --- F F + --- F F + + F F รูป แรงระหว่าอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า รูป โครงสร้างอะตอม โปรตอน นิวตรอน อิเล็กตรอน - + - - + - + - -

21 แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์4 ว30204 Q = ne เมื่อ Q คือ ประจุไฟฟ้า มีหน่วยเป็นคูลอมบ์ (C) n คือ จำนวนประจุไฟฟ้า มีหน่วยเป็น อนุภาค ( ตัว ) e คือ ขนาดอิเล็กตรอน 1 อนุภาค หรือ โปรตอน 1 อนุภาค เท่ากับ 1.6 x 10-19 C กฎการอนุรักษ์ประจุไฟฟ้า ( Conservation of charge ) วัตถุชิ้นหนึ่งๆ ประกอบด้วย อะตอมจำนวนมาก แต่ละอะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสซึ่งประกอบด้วย อนุภาคที่มีประจุบวกเรียกว่า โปรตอน และอนุภาคที่เป็นกลางทางไฟฟ้า เรียกว่า นิวตรอน นอกนิวเคลียสมี อนุภาคที่มีประจุลบ เรียกว่า อิเล็กตรอน เคลื่อนที่รอบนิวเคลียส ด้วย พลังงานในการเคลื่อนที่ค่าหนึ่ง อะตอม ที่มีจำนวนโปรตอนและจำนวนอิเล็กตรอนเท่ากันจะไม่แสดงอำนาจไฟฟ้า ซึ่งเราเรียกว่าอยู่ในสภาพเป็นกลางทาง ไฟฟ้า ส่วนวัตถุที่มี จำนวนอนุภาคทั้งสองไม่เท่ากันจะอยู่ในสภาพวัตถุมีประจุไฟฟ้าและจะแสดงอำนาจไฟฟ้า โดยจะแสดงว่ามีประจุบวกถ้ามีจำนวนโปรตอนมากกว่าจำนวนอิเล็กตรอนหรือในทางกลับกันจะแสดงว่ามีประจุ ลบ ถ้าจำนวนอิเล็กตรอนมากกว่าจำนวนโปรตอน อะตอมที่เป็นกลางทางไฟฟ้านั้นผลรวมระหว่างประจุของโปรตอนและประจุของอิเล็กตรอนในอะตอมมี ค่าเป็นศูนย์ และเนื่องจากอะตอมที่เป็นกลางมีจำนวนโปรตอนเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนแสดงว่าประจุของ อิเล็กตรอนกับประจุของอิเล็กตรอนต้องมีค่าเท่ากัน จากความรู้นี้เราจะพิจารณาต่อไปได้ว่า การทีอิเล็กตรอนหลุดหลุดจากอะตอมหนึ่งไปสู่อีกอะตอมหนึ่ง ย่อมทำให้อะตอมที่เสียอิเล็กตรอนไปมีประจุลบลดลง ส่วนอะตอมที่ได้รับอิเล็กตรอนจะมีประจุลบเพิ่มขึ้น นั่นคือ สำหรับอะตอมที่เป็นกลางทางไฟฟ้าเมื่อเสียอิเล็กตรอนไปจะกลายเป็นอะตอมที่มีประจุบวก ส่วนอะตอมที่ได้รับ อิเล็กตรอนเพิ่มขึ้นจะกลายเป็นอะตอมมีประจุลบ ดังนั้นในการนำวัตถุมาถูกันแล้วมีผลทำให้วัตถุมีประจุไฟฟ้าขึ้นนั้น อธิบายได้ว่าเป็นเพราะงานหรือ พลังงานกลเนื่องจากการถูกถ่ายโอนให้กับอิเล็กตรอนของอะตอมบริเวณที่ถูกันทำให้พลังงานของอิเล็กตรอน สูงขึ้นจนสามารถหลุดเป็นอิสระออกจากอะตอมของวัตถุหนึ่งไปสู่อะตอมของอีกวัตถุหนึ่งกล่าวคืออิเล็กตรอนได้ ถูกถ่ายเทจากวัตถุหนึ่งไปอีกวัตถุหนึ่ง วัตถุที่มีอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้นจะมีประจุลบส่วนวัตถุที่เสียอิเล็กตรอนจะมี ประจุบวก เราจึงสรุปได้ว่าการทำให้วัตถุมีประจุไฟฟ้าไม่ใช่เป็นการสร้างประจุขึ้นใหม่ แต่เป็นเดพียงการย้าย ประจุจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งเท่านั้น โดยที่ผลรวมของจำนวนประจุทั้งหมดของระบบที่พิจารณายังคงเท่าเดิม ซึ่งข้อสรุปนี้ก็คือ กฎมูลฐานทางฟิสิกส์ที่มีชื่อว่า กฎการอนุรักษ์ประจุไฟฟ้า นั่นเอง ตัวนำและฉนวน ( Conductor and Insulator ) วัตถุใดที่ได้รับการถ่ายเทอิเล็กตรอนแล้วอิเล็กตรอนนั้นยังคงอยู่ ณ บริเวณเดิมต่อไป เรียกว่า ฉนวนไฟฟ้า หรือเรียกสั้นๆว่า ฉนวน นั่นคืออิเล็กตรอนที่ถูกถ่ายเทให้แก่วัตถุที่เป็นฉนวนจะไม่เคลื่อนที่จากที่ หนึ่งไปสู่อีกที่หนึ่งในเนื้อวัตถุ กล่าวได้ว่า ในฉนวนประจุไฟฟ้าจะถ่ายเทจากที่หนึ่งไปสู่อีกที่หนึ่งได้ยาก วัตถุใดได้รับการถ่ายเทอิเล็กตรอนแล้ว อิเล็กตรอนที่ถูกถ่ายเทสามารถเคลื่อนที่กระจายไปได้ตลอดเนื้อ วัตถุโดยง่าย หรืออาจกล่าวได้ว่าอิเล็กตรอนมีอิสระในการเคลื่อนที่ในวัตถุนั้น เรียกวัตถุที่มีสมบัติเช่นนั้นว่า ตัวนำ ไฟฟ้า หรือเรียกสั้นๆว่า ตัวนำ 6. กระบวนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้

22 แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์4 ว30204 1. ขั้นสร้างความสนใจ 1.1 นักเรียนและครูร่วมกันทำกิจกรรม โดยใช้บรรทัดพลาสติกถูกับเส้นผมแล้วนำไปล่อเศษ กระดาษที่ถูกฉีกเป็นชิ้นเล็กๆ 1.2 นักเรียนตอบข้อซักถามของครูว่า “วัตถุที่มีประจุไฟฟ้า และวัตถุที่ไม่มีประจุไฟฟ้าแตกต่าง กันอย่างไร” ( ทิ้งช่วงให้นักเรียนคิด ) 1.3 นักเรียนร่วมกันอภิปรายในแต่ละกลุ่ม พร้อมทั้งบันทึกความเห็นของกลุ่มในใบงาน 1.1 เฉพาะข้อ 1 และข้อ 2 (เปิดโอกาสให้นักเรียนได้แสดงความคิดเห็นโดยยังไม่เน้นถูกผิด) 1.4 ตัวแทนนักเรียนแต่ละกลุ่มนำเสนอความเห็นของกลุ่ม ( ของแต่ละคนในกลุ่มโดยตัวแทน ของกลุ่ม และข้อสรุปของกลุ่ม ) 1.5 นักเรียนและครูร่วมกันอภิปรายเกี่ยวกับ วัตถุที่มีประจุไฟฟ้า และวัตถุที่ไม่มีประจุไฟฟ้า แตกต่างกันอย่างไร ที่ครูเตรียมให้ และบันทึกลงในใบงาน 1.1 1.6 นักเรียนทำแบบทดสอบก่อนเรียน จำนวนข้อสอบ 10 ข้อ 1.7 แจ้งให้นักเรียนทราบว่า จะได้ศึกษาเกี่ยวกับประจุไฟฟ้า และแรงระหว่างประจุไฟฟ้า 2. ขั้นสำรวจและค้นหา 2.1 นักเรียนสืบค้นข้อมูลเกี่ยวกับประจุไฟฟ้า และแรงระหว่างประจุไฟฟ้าจากใบความรู้ที่ 1 พร้อมกับใบงาน 1.2 แล้วสรุปสาระสำคัญ บันทึกลงในสมุดจดบันทึกและตอบคำถาม 2.2 สุ่มนักเรียน 1 กลุ่มนำเสนอผลการสืบค้นข้อมูล 3. ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป 3.1 นักเรียนนำข้อมูลจากขั้นการสืบค้น ข้อมูล มาอภิปรายร่วมกับครู 3.2 ครูอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับประจุไฟฟ้า และแรงระหว่างประจุไฟฟ้าเพื่อให้ นักเรียนสรุป สาระสำคัญลงในสมุดจดบันทึก 4. ขั้นขยายความรู้ 4.1 นักเรียนสนทนาซักถามครูและตอบคำถามว่า “แรงระหว่างประจุขึ้นกับปริมาณใดบ้าง” ( ทิ้งช่วงให้นักเรียนคิด ) เพื่อนำไปสู่ การคำนวณหาขนาดของแรงระหว่างประจุตามกฎ ของคูลอมบ์ 4.2 นักเรียนและครูร่วมกันอภิปราย เกี่ยวกับ สมการ F = 2 1 2 r kq q 5. ขั้นประเมิน 5.1 นักเรียนเขียนเรื่องราวสั้นๆ เกี่ยวกับ ประจุไฟฟ้า และแรงระหว่างประจุ ในใบกิจกรรม 1 5.2 นักเรียนนำเรื่องสั้น ของเพื่อนมาอ่าน และประเมิน ครูนำเรื่องสั้นจากการประเมินของ นักเรียน โดยให้เจ้าของผลงานอ่าน แล้วร่วมอภิปราย 5.3 นักเรียนทำแบบทดสอบหลังเรียน

23 แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์4 ว30204 7. สื่อการเรียนรู้ สื่อการเรียนการสอน รายการสื่อ จำนวน สภาพการใช้สื่อ 1. ไม้บรรทัดพลาสติกและเศษกระดาษ ที่ถูกฉีกเป็นชิ้นเล็กๆ 1 ชุด ใช้ขั้นสร้างความสนใจ 2. แบบทดสอบก่อนเรียน 1 ชุด ใช้ขั้นสร้างความสนใจ 3. ใบงาน 1.1 1 ชุด ใช้ขั้นสร้างความสนใจ 4. แบบฝึกทักษะ 1 1 ชุด ใช้อธิบายและลงข้อสรุป ( ใช้ขั้นประเมิน ) 5. ใบความรู้ 1 1 ชุด ใช้อธิบายและลงข้อสรุป 6. ใบงาน 1.2 1 ชุด ใช้สำรวจและค้นหา 7. ใบกิจกรรม 1 1 ชุด ใช้ขั้นประเมินและลงข้อสรุป 8. แบบทดสอบหลังเรียน 1 ชุด ใช้ขั้นประเมิน 8. แหล่งเรียนรู้ ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ 9. การวัดและการประเมินผล การวัดและการ ประเมินผล วิธีการวัดและการ ประเมินผล เครื่องมือ เกณฑ์ ความรู้ความเข้าใจ(K) ตรวจใบงาน 1.1 – 1.2 ตรวจแบบฝึกทักษะ 1 ตรวจสมุดจด การวัดผลหลังเรียน ใบงานที่ 1.1-1.2 แบบฝึกทักษะ 1 สมุดจด แบบทดสอบหลังเรียน - ร้อยละ 50 ขึ้นไป - ร้อยละ 50 ขึ้นไป ทักษะกระบวนการ(P) ตรวจใบกิจกรรม 1 ใบกิจกรรม 1 ระดับ 3 ขึ้นไป คุณธรรม จิตพิสัย(A) สังเกตพฤติกรรมนักเรียน - ลงชื่อ ..................................................ครูผู้สอน (นางสาวณัฐิญา คาโส) .........../.............../..................

24 แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์4 ว30204 แผนการจัดการเรียนรู้ กลุ่มสาระการเรียนรู้ วิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 รายวิชา ฟิสิกส์4 รหัสวิชา ว30204 หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 เรื่อง ไฟฟ้าสถิต จำนวน 26 ชั่วโมง แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 2 เรื่อง วิธีทำให้วัตถุที่เป็นกลางเกิดประจุ,กฎของคูลอมบ์ จำนวน 6 ชั่วโมง ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 1. มาตรฐานการเรียนรู้/ตัวชี้วัด - 2. สาระสำคัญ 2.1 วิธีทำให้วัตถุที่เป็นกลางเกิดประจุ - โดยการขัดสี (ถู) - โดยการสัมผัส - โดยการเหนี่ยวนำ 2.2 กฎของคูลอมบ์ 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ 3.1 ด้านความรู้ 3.1.1 อธิบายความหมายของการเหนี่ยวนำไฟฟ้า 3.1.2 อธิบายเกี่ยวกับหลักความสัมพันธ์ระหว่างแรงของประจุไฟฟ้า ระยะห่างระหว่างประจุ และ ปริมาณประจุไฟฟ้าซึ่งเป็นกฎของคูลอมบ์ 3.1.3 ศึกษากฎของคูลอมบ์ เพื่อนำไปคำนวณหาปริมาณที่เกี่ยวข้องได้ 3.2 ด้านทักษะ/กระบวนการ 3.2.1 มีกระบวนการสังเกตอย่างเป็นลำดับขั้นตอน 3.2.2 นักเรียนมีทักษะในการคิดหาเหตุผลและนำไปใช้แก้ปัญหาสถานการณ์ที่กำหนดในลักษณะต่าง ๆ 3.3 ด้านเจตคติ/คุณลักษณะอันพึงประสงค์/คุณธรรมจริยธรรมที่สอดแทรก 3.3.1 นักเรียนมีความซื่อสัตย์ แก้โจทย์ปัญหาได้ด้วยตัวเอง 3.3.2 นักเรียนมีความรับผิดชอบ ตรงต่อเวลา 3.3.3 นักเรียนมีระเบียบวินัย รักการเรียนรู้ 4. สมรรถนะของผู้เรียน 4.1 ความสามารถในการสื่อสาร 4.2 ความสามารถในการคิด 4.3 ความสามารถในการแก้ปัญหา 4.4 ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต 4.5 ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี

25 แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์4 ว30204 5. สาระการเรียนรู้ การทำวัตถุที่เป็นกลางให้เกิดประจุมี 3 วิธี 1. การขัดสี ( ถู ) เป็นการนำเอาวัตถุที่เป็นกลางมาถูกัน ( วัตถุที่นำมาถูกันต้องเป็นฉนวนเช่นผ้าไหมกับแท่ง แก้ว ) จะทำให้อิเล็กตรอนในวัตถุได้รับความร้อนจากการถูมีพลังงานเพิ่มขึ้นสามารถเคลื่อนที่จากวัตถุอันหนึ่ง ไปยังอีกอันหนึ่งได้ ประจุที่เกิดกับวัตถุทั้งสองชนิดเป็นประจุชนิดตรงข้ามกันแต่ปริมาณ เท่ากัน 2. การสัมผัส เกิดจากการนำวัตถุ 2 อันมาสัมผัส หรือแตะกันโดยตรงแล้วเกิดการถ่ายเทประจุโดยอิเล็กตรอน เคลื่อนที่จากศักย์ไฟฟ้าลบไปยังศักย์ไฟฟ้าบวก หรือศักย์ไฟฟ้าศูนย์ไปยังศักย์ไฟฟ้าบวก หรือศักย์ไฟฟ้าลบไปยัง ศักย์ไฟฟ้าศูนย์จะหยุดการถ่ายเทเมื่อวัตถุ 2 อัน มีศักย์ไฟฟ้าเท่ากัน ทรงกลมตัวนำเมื่อมีประจุไฟฟ้าอิสระเกิดขึ้น ประจุไฟฟ้าเหล่านี้จะกระจายไปตามผิวนอกของทรงกลมอย่าง สม่ำเสมอ เมื่อเกิดการถ่ายเทประจุแสดงว่ามีการเคลื่อนของอิเล็กตรอน เช่น รูปที่ 1 แสดงว่า เมื่อทรงกลมทั้งสองขนาดเท่ากัน เมื่อแยกออกจากกันแล้วจะแบ่งประจุไปอย่างละครึ่งหนึ่งของประจุ ไฟฟ้ารวม +100 C A เป็นกลาง B A +50C B +50C Q รวม = 100 + 0 = 100C QA = 50 C , QB = 50 C - - + + หลังถู A รับอิเล็กตรอน จะเกิดประจุอิสระลบ B ให้อิเล็กตรอน จะเกิดประจุอิสระ บวก A B + + - - + + + - - - ก่อนถู วัตถุ Aและ B เป็นกลาง A B + + - - + + + - - - ขณะถู อิเล็กตรอนจะถ่ายเท จากB ไป A A B e อิเล็กตรอน B เส้นลวดโลหะ A

26 แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์4 ว30204 รูปที่ 2 แสดงว่า เมื่อทรงกลมทั้งสองขนาดเท่ากัน เมื่อแยกออกจากกันแล้วจะแบ่งประจุไปอย่างละครึ่งหนึ่งของประจุ ไฟฟ้ารวม รูปที่ 3 แสดงว่า ทรงกลมที่ขนาดไม่เท่ากันก็จะแบ่งประจุตามสัดส่วนของรัศมีทรงกลมต่อรัศมีรวม ทรงกลมขนาดใหญ่จะได้รับประจุไฟฟ้าไปมากกว่าทรงกลมขนาดเล็ก A 200 C B 300 C Q รวม = 500 + 0 = 500 C QA = 25 10 ( 500 C ) = 200 C QA = 25 15 ( 500 C ) = 300 C +500 C A รัศมี 10 ซม. เป็นกลาง B รัศมี 15 ซม. +300 C A - 400C B A - 50C B - 50C Q รวม = 300 +(-400) = - 100C QA = - 50 C , QB = - 50 C e อิเล็กตรอน B เส้นลวดโลหะ A e อิเล็กตรอน B เส้นลวดโลหะ A

27 แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์4 ว30204 ตัวอย่างที่ 1 การถ่ายเทประจุเมื่อสัมผัสกัน ( แตะกัน) 1. 2. 3. ตัวอย่างที่ 2 ตัวนำรูปทรงกลม A และ B มีรัศมีของทรงกลมเป็น r และ 2r ตามลำดับ ถ้าตัวนำ A มีประจุ Q และตัวนำ B มีประจุ – 2Q เมื่อเอามาแตะกันและแยกออก จงหาประจุของตัวนำ A วิธีทำ ทรงกลมที่ขนาดไม่เท่ากันก็จะแบ่งประจุตามสัดส่วนของรัศมีทรงกลมต่อรัศมีรวม ทรงกลมขนาดใหญ่จะได้รับประจุไฟฟ้าไปมากกว่าทรงกลมขนาดเล็ก ( ดังรูปที่ 3 ) Q = Q + ( - 2Q ) = - Q QA = 3r r ( - Q ) = - 3 Q ตอบ QA = - 3 Q 3. การเหนี่ยวนำ ( Induction ) เป็นการนำวัตถุที่มีประจุไฟฟ้าเข้ามาใกล้วัตถุที่เป็นกลาง มีผลให้อิเล็กตรอนเกิดการ เปลี่ยนตำแหน่ง แล้วเกิดประจุชนิดตรงข้ามบนผิวที่อยู่ใกล้ และเกิดประจุชนิดเดียวกันกับประจุบนวัตถุที่นำมา จ่อบนผิวที่อยู่ใกล้ และวัตถุที่มีประจุไฟฟ้าจะดูดวัตถุที่เป็นกลางเสมอ เช่น 1. ลูกพิทซึ่งเป็นกลางแขวนด้วยเส้นด้ายอยู่นิ่งๆ แล้วนำวัตถุที่มีประจุ + ( บวก ) มาวางใกล้ๆ ประจุบนลูกพิทจะถูกเหนี่ยวนำให้แยกออกจากกัน ทำให้เกิดแรงระหว่างประจุที่วัตถุกับลูกพิทกระทำซึ่งกันและ กัน แล้วทำให้ลูกพิทเบนออกจากแนวเดิม ถ้านำเอาแท่งประจุ+ออก ลูกพิทก็จะเป็นกลาง A B A B A B -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- ลบ ลบ A B A B A B + + + + + + + + + บวก + + + + + + + บวก ก่อนแตะ เมื่อแตะ หลังแตะ A B A B A B -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- ลบ ลบ ก่อนแตะ เมื่อแตะ หลังแตะ C C C กลาง -- -- -- -- - - - - - + + + + + + เป็นกลาง เป็นกลาง

28 แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์4 ว30204 2. อิเล็กโทรสโคปแผ่นโลหะซึ่งเดิมเป็นกลาง เมื่อนำวัตถุที่มีประจุ + ( บวก ) มาวางใกล้ๆ จานรับวัตถุจะเกิดการเหนี่ยวนำ ดังรูป ถ้านำเอาแท่งประจุ+ออก อิเล็กโทรสโคปแผ่โลหะก็จะเป็นกลาง เราสามารถทำให้ลูกพิท และ อิเล็กโทรสโคป มีประจุ สามารถทำได้โดยการต่อลงดินดังรูป 3. ลูกพิทซึ่งเป็นกลางแขวนด้วยเส้นด้ายอยู่นิ่งๆ แล้วนำวัตถุที่มีประจุ + ( บวก ) มาวางใกล้ๆ ประจุบนลูกพิทจะถูกเหนี่ยวนำให้แยกออกจากกัน ทำให้เกิดแรงระหว่างประจุที่วัตถุกับลูกพิทกระทำซึ่งกันและ กัน แล้วทำให้ลูกพิทเบนออกจากแนวเดิม เมื่อสัมผัสกับลูกพิท ( ต่อลงดิน ) จะมีการถ่ายเทประจุ ถ้านำเอาแท่ง ประจุบวก+ออก ลูกพิทก็จะมีประจุเป็นลบ ( – ) 4. อิเล็กโทรสโคปแผ่นโลหะซึ่งเดิมเป็นกลาง เมื่อนำวัตถุที่มีประจุ + ( บวก ) มาวางใกล้ๆ จานรับวัตถุจะเกิดการเหนี่ยวนำ ดังรูป เมื่อสัมผัสกับแผ่นโลหะ ( ต่อลงดิน ) จะมีการถ่ายเทประจุ ถ้านำเอา แท่งประจุ+ออก อิเล็กโทรสโคปแผ่โลหะก็จะเป็นกลาง ตัวอย่างที่ 1 เมื่อนำวัตถุ A เข้าใกล้ลูกพิท P ซึ่งเป็นกลาง ตามรูปข้อใดเป็นไปได้ 1. ก และ ค 2. ข และ ค 3. ก และ ข 4. ก , ข และ ค P ข A ค P A P A ก ลบ - - - - - - + + + - - - - - - - - - + + + + + + เป็นกลาง เป็นกลาง + + + - - + - - - - + - - + + + + + + - - + + - - - - ลบ + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + - - - -

29 แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์4 ว30204 เฉลย ข้อ 1 แนวคิด รูป ข เป็นไปไม่ได้ เพราะถ้าวัตถุ A มีประจุ จะต้องดูดลูกพิท P เท่านั้น และ ถ้าวัตถุ A เป็นกลาง จะไม่มีแรงระหว่างประจุเกิดขึ้นกับลูกพิท P ตัวอย่างที่ 2 ทรงกลมโลหะ A และ B วางสัมผัสกันโดยยึดไว้ด้วยฉนวน เมื่อนำแท่งวัตถุที่มีประจุลบเข้าใกล้ ทรงกลม B ดังรูป จะมีประจุไฟฟ้าชนิดใดเกิดขึ้นที่ตัวนำทรงกลมทั้งสอง ตอบ ทรงกลม A มีประจุลบ ทรงกลม B มีประจุบวก ตัวอย่างที่ 3 ตัวนำทรงกลม A, B, C และ D มีขนาดเท่ากันและเป็นกลางทางไฟฟ้าวางติดกันตามลำดับอยู่ บนฉนวนไฟฟ้า นำแท่งประจุลบเข้าใกล้ทรงกลม D ดังรูป แล้วแยกให้ออกจากกัน ประจุบนทรงกลมแต่ละลูก เรียงตามลำดับจะเป็นอย่างไร ตอบ ลบ กลาง กลาง บวก ตัวอย่างที่ 4 เมื่อนำวัตถุที่มีประจุไฟฟ้าชนิดบวกไปเหนี่ยวนำเพื่อทำให้อิเล็กโทรสโคปแผ่นโลหะซึ่งเดิมเป็น กลางให้มีประจุไฟฟ้า แล้วจึงนำวัตถุ A ซึ่งมีประจุมาใกล้ ดังรูป ปรากฏว่าแผ่นโลหะของอิเล็ก-โทรสโคปกางออก มากขึ้นอีก ชนิดของประจุที่จุด , , และ เป็นชนิดใดตามลำดับ ตอบ ชนิดของประจุที่จุด , , และ จะเป็น ลบ บวก ลบ ลบ A B - - - - - - - - - - - - - - - - - - แนวคิด - - - - - - - - - - - - - - - - - - A B C D แนวคิด แนวคิด เมื่อนำประจุบวกไปเหนี่ยวนำอิเล็กทรสโคปที่ เป็นกลางจะทำให้อิเล็กโทรสโคปมีประจุเป็นลบกางอยู่ ต่อมาเมื่อนำวัตถุ A ซึ่งมีประจุ มาใกล้ แล้วทำให้แผ่นโลหะกางมากขึ้น แสดงว่าประจุ ต้อง เป็นลบ จะผลักประจุลบจากจานโลหะลงไปยังแผ่น โลหะข้างล่าง แผ่นโลหะ,จึงมีประจุลบมากขึ้นก็ จะกางออกมากขึ้นกว่าเดิม ส่วนบริเวณจานโลหะก็ จะมีประจุเป็นบวก A _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ + + - - C - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + A B D A B - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + - - - - - - -

30 แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์4 ว30204 กฎของคูลอมบ์ (Coulomb , s Law) “ แรงระหว่างประจุจะเป็นสัดส่วนกับผลคูณของประจุ และแปรผกผันกับระยะห่างระหว่างประจุยก กำลังสอง “ นั่นคือ F Q1Q2 และ F 2 R 1 ดังนั้น F 2 1 2 R Q Q เขียนเป็นสมการ F = 2 1 2 R KQ Q ………………………**** โดย K = 9 x 109 Nm2 /C2 , Q = ประจุไฟฟ้า หน่วย คูลอมบ์ , R = ระยะห่าง ระหว่างประจุ หน่วย เมตร ตัวอย่างที่ 1 มีประจุ + 1 คูลอมบ์ และ + 2 คูลอมบ์ วางห่างกัน 3 เมตร จงหาแรงระหว่างประจุ +1 C +2 C 3 m 1 F , 2 F คือ แรงระหว่างร่วมที่ ประจุ + 1 คูลอมบ์ และ + 2 คูลอมบ์ กระทำซึ่งกันและกัน วิธีทำ จากกฎคูลอมบ์ F = 2 1 2 r KQ Q = 2 9 3 9x10 x1x2 = 2 x 109 N ดังนั้น แรงระหว่างประจุมีค่า 2 x 109 N ตัวอย่างที่ 2 จากรูป จงหาแรงที่กระทำต่อประจุ +3 C วิธีทำ 1. กำหนดจุด และเขียนทิศของแรง 2. หาแรงตามกฎคูลอมบ์จาก F = 2 1 2 r KQ Q F1 = 2 9 -6 -6 3 9x10 x4x10 x3x10 = 12 x 10- 3 N 1 F F 2 F F 3 m 3 m +4 C +3 C -2 C +4 C +3 C F1 -2 C F 2 F F F1 คือ แรงผลัก ที่ประจุ + 4 C กระทำต่อประจุ +3 C F2 คือ แรงดูด ที่ประจุ -2 C กระทำต่อประจุ +3 C

31 แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์4 ว30204 F2 = 2 9 -6 -6 3 9x10 x2x10 x3x10 = 6 x 10- 3 N 3. หาแรงลัพธ์ (แบบปริมาณเวกเตอร์) ทิศเดียวกัน นำมาบวกกัน F = 1 F + 2 F = 12 x 10 - 3 + 6 x 10- 3 = 18 x 10- 3 N ดังนั้น แรงที่กระทำต่อประจุ +3 C เท่ากับ 18 x 10-3 N 6. กระบวนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ 1. ขั้นสร้างความสนใจ 1.1 นักเรียนและครูร่วมกันแสดงความคิดเห็น เกี่ยวกับวิธีทำให้วัตถุที่เป็นกลางทางไฟฟ้า สามารถมีประจุไฟฟ้า หรือมีอำนาจไฟฟ้าได้หรือไม่ 1.2 ให้นักเรียนเสนอความคิด วิธีที่ทำให้วัตถุที่เป็นกลางทางไฟฟ้า มีประจุไฟฟ้า 1.3 นักเรียนร่วมกันอภิปรายในแต่ละกลุ่ม จากคำถาม “นักเรียนสามารถสร้างหรือทำลาย ประจุได้หรือไม่ ถ้าได้โดยวิธีการใด 2. ขั้นสำรวจและค้นหา 2.1 นักเรียนสืบค้นข้อมูลเกี่ยวกับวิธีทำให้วัตถุที่เป็นกลางทางไฟฟ้า เกิดประจุไฟฟ้า หรือมี อำนาจไฟฟ้า จากใบความรู้ที่ 1 2.2 สุ่มนักเรียน 1 กลุ่มนำเสนอผลการสืบค้นข้อมูล 3. ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป 3.1 นักเรียนนำข้อมูลจากขั้นการสืบค้น ข้อมูล มาอภิปรายร่วมกับครู 3.2 ครูอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีทำให้วัตถุที่เป็นกลางทางไฟฟ้า มีอำนาจไฟฟ้าและกฎของ คูลอมบ์ 4. ขั้นขยายความรู้ 4.1 ให้นักเรียนศึกษาตัวอย่าง กฎของคูลอมบ์ และแก้โจทย์ปัญหาคู่ขนาน ตามใบงานที่ 1.2 ข้อที่ 13,14 และใบงานที่ 1.3 4.2 นักเรียนและครูร่วมกันอภิปราย เกี่ยวกับ สมการ F = 2 1 2 r kq q 5. ขั้นประเมิน 5.1 นักเรียนทำใบงานที่ 1.3 5.2 นักเรียนทำแบบทดสอบหลังเรียน

32 แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์4 ว30204 7. สื่อการเรียนรู้ สื่อการเรียนการสอน รายการสื่อ จำนวน สภาพการใช้สื่อ 1.อิเล็กโทรสโคป 1 ชุด ใช้ขั้นสร้างความสนใจ 2. แบบทดสอบก่อนเรียน 1 ชุด ใช้ขั้นสร้างความสนใจ 3. ใบงาน 1.1 1 ชุด ใช้ขั้นสร้างความสนใจ 4. แบบฝึกทักษะ 1(ข้อ3,4) 1 ชุด ใช้อธิบายและลงข้อสรุป ( ใช้ขั้นประเมิน ) 5. ใบความรู้ 1 1 ชุด ใช้อธิบายและลงข้อสรุป 6. ใบงาน 1.2 (ข้อ 13,14) 1 ชุด ใช้สำรวจและค้นหา 7. ใบงาน 1.3 1 ชุด ใช้ขั้นประเมินและลงข้อสรุป 8. แบบทดสอบหลังเรียน 1 ชุด ใช้ขั้นประเมิน 8. แหล่งเรียนรู้ ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ 9. การวัดและการประเมินผล การวัดและการ ประเมินผล วิธีการวัดและการ ประเมินผล เครื่องมือ เกณฑ์ ความรู้ความเข้าใจ(K) ตรวจใบงาน 1.2 – 1.3 ตรวจแบบฝึกทักษะ 1 ตรวจสมุดจด การวัดผลหลังเรียน ใบงานที่ 1.2-1.3 แบบฝึกทักษะ 1 (ข้อ3,4) สมุดจด แบบทดสอบหลังเรียน - ร้อยละ 50 ขึ้นไป - ร้อยละ 50 ขึ้นไป ทักษะกระบวนการ(P) ตรวจใบกิจกรรม 1 ใบกิจกรรม 1 ระดับ 3 ขึ้นไป คุณธรรม จิตพิสัย(A) สังเกตพฤติกรรมนักเรียน - ลงชื่อ ..................................................ครูผู้สอน (นางสาวณัฐิญา คาโส) .........../.............../..................

33 แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์4 ว30204 แผนการจัดการเรียนรู้ กลุ่มสาระการเรียนรู้ วิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 รายวิชา ฟิสิกส์4 รหัสวิชา ว30204 หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 เรื่อง ไฟฟ้าสถิต จำนวน 26 ชั่วโมง แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 เรื่อง สนามไฟฟ้า จำนวน 6 ชั่วโมง ................................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................. 1. มาตรฐานการเรียนรู้/ตัวชี้วัด - 2. สาระสำคัญ บริเวณที่มีแรงระหว่างประจุกระทำต่อประจุทดสอบ บริเวณนั้นจะมีสนามไฟฟ้า และขนาดของ สนามไฟฟ้า จะขึ้นกับปริมาณของประจุไฟฟ้า ขนาดและทิศของสนามไฟฟ้าลัพธ์ของสนามไฟฟ้าเนื่องจากจุด ประจุหลาย ๆ จุด เท่ากับผลรวมของเวกเตอร์ของสนามไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุแต่ละจุดประจุเส้นแรงไฟฟ้าจะ เป็นเส้นแสดงขนาดและทิศของสนามไฟฟ้า เมื่อศึกษาและฝึก แก้ปัญหาเกี่ยวกับเส้น แรงไฟฟ้า จะเกิดความคิดรวบยอดจนสามารถใช้ความรู้เกี่ยวกับเส้นแรงไฟฟ้า อธิบายเกี่ยวกับ สนามไฟฟ้าได้ 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ 3.1 ด้านความรู้ 3.1.1 อธิบายความหมายของสนามไฟฟ้าและคำนวณหาสนามไฟฟ้า ณ ตำแหน่งต่าง ๆ ที่อยู่ห่างจาก ประจุที่ทำให้เกิดสนามไฟฟ้า 3.1.2 อธิบายเกี่ยวกับขนาดและทิศทางของแรงที่กระทำต่อประจุไฟฟ้าที่อยู่ในสนามไฟฟ้า 3.2 ด้านทักษะ/กระบวนการ 3.2.1 มีกระบวนการสังเกตอย่างเป็นลำดับขั้นตอน 3.2.2 นักเรียนมีทักษะในการคิดหาเหตุผลและนำไปใช้แก้ปัญหาสถานการณ์ที่กำหนดในลักษณะต่าง ๆ 3.3 ด้านเจตคติ/คุณลักษณะอันพึงประสงค์/คุณธรรมจริยธรรมที่สอดแทรก 3.3.1 นักเรียนมีความซื่อสัตย์ แก้โจทย์ปัญหาได้ด้วยตัวเอง 3.3.2 นักเรียนมีความรับผิดชอบ ตรงต่อเวลา 3.3.3 นักเรียนมีระเบียบวินัย รักการเรียนรู้ 4. สมรรถนะของผู้เรียน 4.1 ความสามารถในการสื่อสาร 4.2 ความสามารถในการคิด 4.3 ความสามารถในการแก้ปัญหา 4.4 ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต 4.5 ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี

34 แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์4 ว30204 5. สาระการเรียนรู้ สนามไฟฟ้า ( Electric field ) การนำประจุไฟฟ้าไปวางไว้ ณ ตำแหน่งต่างๆกันในบริเวณรอบๆอีกประจุหนึ่ง จะพบว่ามีแรงไฟฟ้า กระทำต่อประจุที่นำไปวางเสมอ ในกรณีเช่นนี้เรากล่าวว่ามี สนามไฟฟ้า เรียกประจุที่นำไปวางนั้นว่า ประจุ ทดสอบ ดังรูป 1. รูป 1. แรง F กระทำต่อประจุทดสอบ +q เมื่อ + q เป็นประจุทดสอบ ไปวาง ณ จุดใดๆ ในบริเวณรอบๆ ประจุ +Q แรง F ที่กระทำต่อประจุ ทดสอบ +q จะมีค่าแปรผันตรงกับค่าของ +q ตามกฎของคูลอมบ์ นั่นคือ แรงกระทำกับประจุที่นำไปวางใน บริเวณที่มีสนามไฟฟ้ามีค่าแปรผันตรงกับค่าของประจุทดสอบ ในทางกลับกัน ประจุทดสอบก็จะส่งแรงกระทำต่อประจุเจ้าของสนามที่วางอยู่เดิมด้วยขนาดแรง F นี้ เช่นกัน ดังนั้น ถ้าขนาดประจุทดสอบมีค่ามาก แรงกระทำนี้ก็จะมีค่ามากด้วย ซึ่งอาจส่งผลให้การวางตัวของ ประจุที่ทำให้เกิดสนามเปลี่ยนไปจากเดิม นอกจากนี้ประจุทดสอบจะมีผลทำให้สนามในบริเวณรอบๆประจุเดิมมี ค่าเปลี่ยนไปเพราะบริเวณรอบๆประจุทดสอบก็จะมีสนามไฟฟ้าอันเนื่องจากประจุทดสอบอยู่ด้วย ด้วยเหตุผลข้างต้นนี้ประจุทดสอบจึงควรมีขนาดเล็กมากๆ เพื่อให้มีผลกระทบต่อสนามไฟฟ้าเดิมน้อย ที่สุด ดังนั้น แรงที่กระทำต่อหนึ่งหน่วยประจุบวกซึ่งวาง ณ ตำแหน่งใดๆคือ สนามไฟฟ้า ณ ตำแหน่งนั้น และ เขียนด้วยสัญลักษณ์ E E = ประจท ุ ดสอบ q แรงF ทก ี่ระทา ตอ่ ประจท ุ ดสอบ q + + หรือเขียนว่า E = q F + หรือ F = qE สนามไฟฟ้าเป็นปริมาณเวกเตอร์ โดยโยกำหนดทิศของสนามไฟฟ้าให้อยู่ในทิศเดียวกับทิศของแรงที่กระทำต่อ ประจุทดสอบ ดังรูป 2 รูป 2 ทิศของสนามไฟฟ้า E ของประจุ +Q กับทิศของแรง F กระทำต่อประจุทดสอบ+q +Q +q + F +q + F +Q +q + F E

35 แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์4 ว30204 นั่นคือ ขนาดและทิศของสนามไฟฟ้าที่ตำแหน่งใด จะหมายถึง ขนาดและทิศของแรงที่กระทำต่อประจุ บวกหนึ่งหน่วยซึ่งวาง ณ ตำแหน่งนั้น ในระบบ เอสไอ ( SI ) แรง F มีหน่วยเป็น นิวตัน ( N ) ประจุ q มีหน่วยเป็นคูลอมบ์ ( C ) ดังนั้น สนามไฟฟ้า E มีหน่วยเป็น นิวตันต่อคูลอมบ์ ( N /C ) ตัวอย่างที่ 1 แรงไฟฟ้าทีกระทำต่อประจุทดสอบ จะเปลี่ยนไปอย่างไร เมื่อค่าประจุทดสอบ เปลี่ยนไป ณ ตำแหน่งที่สังเกตเดิม วิธีทำ จาก F = qE ดังนั้น ณ ตำแหน่งเดิม สนามไฟฟ้า E จะมีค่าเท่าเดิม จะได้ ขนาดของแรงที่กระทำต่อประจุทดสอบ มี ความสัมพันธ์ดังนี้ F q หมายความว่า ขนาดของแรง F แปรผันตรงกับขนาดประจุ q ตอบ แรง F ที่กระทำต่อประจุทดสอบ q จะมีค่าเพิ่มขึ้น เมื่อ ขนาดของประจุทดสอบ q เพิ่มขึ้น และ แรง F ที่กระทำต่อประจุทดสอบ q จะมีค่าลดลง เมื่อ ขนาดของประจุทดสอบ q ลดลง ตัวอย่างที่ 2 จากรูป แรง F กระทำต่อประจุทดสอบ +q จะมีค่าเป็นกี่เท่าของค่าแรงที่กระทำต่อประจุ ทดสอบที่มีค่าเป็น 3 เท่าของค่าเดิม วิธีทำ จาก F = qE ดังนั้น ณ ตำแหน่งเดิม สนามไฟฟ้า E จะมีค่าเท่าเดิม จะได้ ขนาดของแรงที่กระทำต่อประจุทดสอบ มี ความสัมพันธ์ดังนี้ F q 2 1 2 1 q q F F = เมื่อ F1 คือ แรงที่กระทำต่อประจุทดสอบเดิม F2 คือ แรงที่กระทำต่อประจุทดสอบใหม่ q1 คือ ประจุทดสอบเดิม = q q2 คือ ประจุทดสอบใหม่ = 3q แทนค่า 3q q F F 2 1 = F1 = 2 F 3 1 ตอบ แรง F กระทำต่อประจุทดสอบ +q มีค่าเป็น หนึ่งในสาม ของแรงที่กระทำต่อประจุทดสอบที่มีค่าประจุ เป็น 3 เท่าของประจุเดิม +Q +q + F E

36 แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์4 ว30204 สนามไฟฟ้า ณ ตำแหน่งใดๆเนื่องจากจุดประจุ เมื่อนำจุดประจุบวกหรือลบวางอยู่ในบริเวณว่างเปล่าใดๆ รอบๆ จุดประจุบวกหรือลบนี้จะมีสนามไฟฟ้า แผ่ออกไป ซึ่งสามารถหาขนาดและทิศทางของสนามไฟฟ้า ณ จุดต่างๆรอบจุดประจุนี้ได้ โดยนำประจุทดสอบ บวก ( ซึ่งประจุที่คิดขึ้นมีสมบัติประจำตัวคือ ประจุทดสอบนี้จะไม่รบกวนประจุที่อยู่ข้างเคียง ) วางไว้ ณ ตำแหน่งต่างๆรอบจุดประจุบวกหรือลบนั้น ทิศทางของสนามไฟฟ้า ณ จุดใดจุดหนึ่งจะอยู่ในแนวเดียวกับทิศของ แรงที่กระทำต่อประจุทดสอบบวกที่วางไว้ ณ จุดนั้น จะได้ทิศทางของสนามไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุดังรูป 3. รูป 3. สนามไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุอิสระ จากรูป เมื่อวางประจุทดสอบบวกรอบๆ จุดประจุบวก จะเกิดแรงผลักประจุทดสอบบวกนี้มีทิศพุ่งออก จากจุดประจุบวก ดังนั้นทิศทางของสนามไฟฟ้าที่เกิดจากประจุบวกจะมีทิศทางพุ่งออกจากจุดประจุบวกทุก ทิศทาง ในทำนองกลับกันถ้าเป็นสนามไฟฟ้าที่เกิดจากประจุลบจะมีทิศทางพุ่งเข้าหาจุดประจุลบทุกทิศทาง การหาขนาดของสนามไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุ กำหนดให้มีจุดประจุ +Q อยู่ที่ตำแหน่งหนึ่ง ถ้าวางประจุทดสอบ +q ไว้ห่างจาก +Q เป็นระยะ r แล้ว เกิดแรงซึ่งมีขนาด F กระทำต่อประจุ + q ดังรูป จากรูปจะได้ว่า 2 r KQq F = และจาก q F E = ดังนั้น q 1 x r KQq E 2 = จะได้ว่า 2 r KQ E = + - r +Q +q + F E

37 แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์4 ว30204 ตัวอย่างที่ 1 จงหาสนามไฟฟ้า ณ จุด A ซึ่งอยู่ห่างจากจุดประจุ 6 ไมโครคูลอมบ์ เป็นระยะ 10 เซนติเมตร วิธีทำ จาก 2 r KQ E = แทนค่า -2 9 -6 10 9x10 x6x10 E = E = 5.4x106 N/C ตอบ สนามไฟฟ้า ณ จุด A มีค่าเท่ากับ 5.4x106 นิวตันต่อคูลอมบ์ ตัวอย่างที่ 2 จุด P และจุด Q อยู่ห่างจากจุดประจุ q เป็นระยะ 20 เซนติเมตร และ 50 เซนติเมตร ตามลำดับ ถ้าที่จุด P สนามไฟฟ้ามีค่าเท่ากับ 5 โวลต์ต่อเมตร และมีทิศชี้เข้าหาประจุแล้วสนามไฟฟ้าที่จุด Q มี ค่าเท่าไร และมีทิศอย่างไร วิธีทำ จาก 2 r KQ E = ที่จุด P ( ) 2 0.2 KQ 5 = KQ = 5( 0.2 )2 ที่จุด Q ( ) 2 0.5 KQ E = ( ) 2 r 5 0.2 2 = = 0.8 N/C สนามไฟฟ้าที่จุด P มีทิศชี้เข้า แสดงว่าประจุ q เป็นประจุลบ สนามไฟฟ้าที่จุด Q ซึ่งมีขนาด 0.8 N/C จะมีทิศชี้เข้าหาประจุ q ด้วย ตอบ สนามไฟฟ้าที่จุด Q ซึ่งมีขนาด 0.8 นิวตันต่อคูลอมบ์ และมีทิศชี้เข้าหาประจุ q สนามไฟฟ้าที่เกิดจากจุดประจุหนึ่งจุดประจุและหลายจุดประจุ ชนิดเดียวกันหรือต่างชนิดกัน ในกรณีตำแหน่งที่พิจารณามีสนามไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุสองจุดประจุ ดังรูป 4. หรือ สนามไฟฟ้า เนื่องจากหลายประจุ ขนาดและทิศของสนามไฟฟ้าลัพธ์ E ที่ตำแหน่งนั้นก็คือ ผลรวมแบบเวกเตอร์ของ สนามไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุแต่ละจุด นั่นคือ 1 2 E E E = + รูป 4. สนามไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุ Q1 และ Q2 6C A E A + - B C 1 E 2 E E Q 1 Q 2

38 แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์4 ว30204 ดังนั้น สนามไฟฟ้าที่ตำแหน่งหนึ่งเนื่องจาก n ประจุ จึงเขียนเป็นสมการได้ว่า = = n i 1 i E E จุดสะเทิน คือ จุดที่สนามไฟฟ้าลัพธ์เป็นศูนย์ 1. ประจุชนิดเดียวกัน จุดสะเทินจะเกิดในแนวต่อระหว่างประจุทั้งสองใกล้ประจุที่มีค่าน้อย ถ้า + Q1 + Q2 จะได้จุดสะเทินอยู่ใน ใกล้ประจุ +Q2 แล้วหาตำแหน่งจุดสะเทินจาก E1 = E2 2 1 1 R kQ = 2 2 2 R kQ 2. ประจุต่างชนิดกัน จุดสะเทินจะเกิดนอกแนวต่อระหว่างประจุทั้งสองใกล้ประจุที่มีค่าน้อย ถ้า + Q1 - Q2 จะได้จุดสะเทินอยู่นอก ใกล้ประจุ -Q2 แล้วหาตำแหน่งจุดสะเทินจาก E1 = E2 2 1 1 R kQ = 2 2 2 R kQ +Q 1 +Q 2 1 E E1 2 E E2 R1 R2 2 E E2 R1 R2 1 E E1 +Q 1 -Q2

39 แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์4 ว30204 ตัวอย่างที่ 1 จากรูป เมื่อวางจุดประจุ +Q ไว้ที่จุด A ปรากฏว่าสนามไฟฟ้าที่จุด P มีค่าเท่ากับ 0.5 นิวตันต่อ เมตร ถ้านำจุดประจุชนิด –Q มาวางไว้ที่จุด B โดย A , P และ B อยู่บนเส้นตรงเดียวกัน สนามไฟฟ้าที่จุด P จะ มีค่าเท่าใด วิธีทำ จาก A B E E E = + เมื่อ ประจุไฟฟ้า +Q ที่จุด A จะทำให้เกิดสนามไฟฟ้าที่จุด P มีทิศพุ่งออกจากประจุ +Q และเมื่อนำ ประจุ –Q มาไว้ที่ B จะทำให้เกิดสนามไฟฟ้าที่จุด P ในทิศพุ่งเข้าหาประจุ –Q ซึ่งจะเป็นทิศทางเดิมของ สนามไฟฟ้าจากประจุ +Q A E = 0.5 N/C มีทิศจาก P ไป B จะได้ B E = 0.5 N/C มีทิศจาก P ไป B ด้วย ดังนั้น E = 0.5 + 0.5 = 1.0 N/C ตอบ สนามไฟฟ้าที่จุด P มีค่าเท่ากับ 1.0 N/C ตัวอย่างที่ 2 จุดประจุขนาด +1 ไมโครคูลอมบ์ และ +4 ไมโครคูลอมบ์ ว่างไว้ห่างกันเป็นระยะ 6 เซนติเมตร ตำแหน่งที่สนามไฟฟ้ามีค่าเป็นศูนย์ จะอยู่ห่างจากจุดประจุ +1 ไมโครคูลอบ์ กี่เซนติเมตร วิธีทำ สร้างรูปและกำหนดตำแหน่งที่สนามไฟฟ้าเป็นศูนย์ โดยถ้าประจุชนิดเดียวกัน ตำแหน่งที่สนามไฟฟ้า เป็นศูนย์จะอยู่ระหว่างประจุทั้งสอง จะได้ 1 E = 2 E ( ) ( ( )) -2 2 x 10 k 1C = ( ) (( )( )) -2 2 6- x 10 k 4C 2 x 1 = ( ) 2 6 - x 4 x 1 = 6- x 2 6-x = 2x X = 2 ตอบ ตำแหน่งที่สนามไฟฟ้าเป็นศูนย์อยู่ห่างจากประจุ +1C เป็นระยะ 2 เซนติเมตร 0.1 m 0.1 m -Q A E = 0.5 N/C +Q A P B B E +1 C 6 cm x +4 C 1 E 2 E

40 แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์4 ว30204 ตัวอย่างที่ 3 ที่ตำแหน่ง A และ C มีประจุเป็น 3.2x10-3 คูลอมบ์ และ –1.6x10-3 คูลอมบ์ ตามลำดับ ดังรูป เมื่อระยะ AB = 4.8 เมตร BC = 1.6 เมตร จงหาขนาดและทิศของสนามไฟฟ้าที่ตำแหน่ง B วิธีทำ ให้ E1 และ E2 เป็นสนามไฟฟ้าที่ตำแหน่ง B เนื่องจากจุดประจุที่ A และ C ตามลำดับ และให้ E เป็น สนามไฟฟ้าลัพธ์ที่ B เมื่อพิจารณาทิศของสนามก็จะเห็นว่า E1 มีทิศออกจาก A ไป B เพราะเป็นสนามเนื่องจาก ประจุบวก ส่วน E2 นั้นมีทิศจาก B เข้าหา C ขนาดของ E1 และ E2 ที่ตำแหน่ง B หาได้จากสมการ 2 r KQ E = ดังนั้น E1 = ( ) 2 4.8 3.2x10 9x10 x -3 9 = 1.3x106 N/C และ E2 = ( ) 2 1.6 1.6x10 9x10 x -3 9 = 5.6x106 N/C จาก E = 2 2 2 1 E + E = ( ) ( ) 6 2 6 2 1.3x10 + 5.6x10 = 5.7x106 N/C ทิศของสนามไฟฟ้าลัพธ์ที่ตำแหน่ง B เทียบกับแนว AB หาได้จาก tan = 1 2 E E = 6 6 1.3x10 5.6x10 = 4.5 = 77.5 องศา ตอบ สนามไฟฟ้าลัพธ์ที่ตำแหน่ง B มีขนาด 5.7x106 นิวตันต่อคูลอมบ์ และทำมุม 77.5 องศากับแนว AB 1 E 2 E E + - A 3.2x10-3 C C –1.6x10-3 C B C 1.6 m + - A B 3.2x10-3 C –1.6x10-3 C 4.8 m

41 แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์4 ว30204 แรงกระทำต่อประจุที่อยู่ในสนามไฟฟ้า ขนาดและทิศของสนามไฟฟ้าดังได้กล่าวมาแล้ว หมายถึง ขนาดและทิศของแรงไฟฟ้ากระทำต่อประจุ บวกหนึ่งหน่วย ณ ตำแหน่งที่พิจารณา เช่น ถ้านำประจุ +q ไปวางไว้ในบริเวณที่มีสนามไฟฟ้าที่เกิดจากประจุ +Q แรงที่กระทำต่อประจุ +q หาได้ จาก F = qE มีทิศเดียวกับทิศของสนามไฟฟ้า E ดังรูป 5. รูป 5. ทิศของแรงที่กระทำต่อประจุ +q มีทิศเดียวกับทิศของสนามไฟฟ้า ถ้านำประจุ +q ไปวางไว้ในบริเวณที่มีสนามไฟฟ้าซึ่งเกิดจากประจุ –Q แรงที่กระทำต่อประจุ + q หาได้ จาก F = qE มีทิศเดียวกับทิศของสนามไฟฟ้า E เช่นเดียวกัน ดังรูป 6. รูป 6. ทิศของแรงที่กระทำต่อประจุ +q มีทิศเดียวกับทิศของสนามไฟฟ้า ถ้านำประจุ – q เข้าไปในบริเวณที่มีสนามไฟฟ้า E ทิศของแรง F ที่กระทำต่อประจุ – q จะมีทิศตรงกัน ข้ามกับทิศของสนามไฟฟ้า ดังรูป 7. รูป 7. ทิศของแรงที่กระทำต่อประจุ - q มีทิศตรงกันข้ามกับทิศของสนามไฟฟ้า ตัวอย่าง เมื่อนำประจุ –2x10-6 คูลอมบ์ เข้าไปวางไว้ ณ จุดๆหนึ่ง ปรากฏว่ามีแรง 8x10-6 นิวตัน มากระทำ ต่อประจุนี้ในทิศจากซ้ายไปขวา สนามไฟฟ้าตรงจุดนั้น มีค่าเท่าไร และมีทิศอย่างไร วิธีทำ แรงที่เกิดกับประจุลบ จะมีทิศตรงข้ามกับสนามไฟฟ้า ดังนั้นสนามไฟฟ้ามีทิศจากขวาไปซ้าย หาขนาดจาก F = qE E = q F = -6 -6 2x10 8x10 = 4 N/C ตอบ สนามไฟฟ้าตรงจุดนั้นมีขนาดเท่ากับ 4 นิวตันต่อคูลอมบ์ มีทิศจากขวาไปซ้าย - - E -Q - q F E F = 8x10-6 N Q = - 2x10-6 C + + E +Q + q F - + E -Q + q F - E +Q - q F +

42 แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์4 ว30204 ตัวอย่าง อนุภาคมีประจุ q มวล m ในสนามไฟฟ้า E จะมีความเร่งขนาดเท่าใด วิธีทำ จาก F = m a จะได้ qE = ma m qE a = ตอบ อนุภาคนี้จะมีความเร่งเท่ากับ m qE เส้นแรงไฟฟ้า ( Electric line of force ) จากความรู้เรื่องสนามไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุ พบว่าสนามไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุบวกมีทิศทางพุ่งออก จากจุดประจุบวกทุกทิศทาง และสนามไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุลบมีทิศพุ่งเข้าหาจุดประจุลบทุกทิศทาง เส้นต่างๆ ที่ใช้เขียน เพื่อแสดงทิศของสนามไฟฟ้าในบริเวณรอบๆจุดประจุ จะเรียกว่า เส้นแรงไฟฟ้า หรืออาจกล่าวว่าเส้น แรงไฟฟ้า ใช้แสดงทิศของแรงที่กระทำต่อประจุบวกที่วางอยู่ในบริเวณที่มีสนามไฟฟ้า ดังรูป 8. รูป 8.แสดงเส้นแรงไฟฟ้า จากจุดประจุบวกอิสระ และจุดประจุลบอิสระ ถ้าสนามไฟฟ้าที่พิจารณาเป็นสนามไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุมากกว่า 1จุดประจุ เส้นแรงไฟฟ้าจะเป็นเส้น แสดงทิศทางของสนามไฟฟ้าลัพธ์มีทิศเดียวกับทิศของแรงลัพธ์ที่กระทำต่อประจุบวก ตัวอย่างของเส้นแรงไฟฟ้าลักษณะต่างๆกัน ดังรูป 9., รูป 10. รูป 10. แสดงทิศของสนามไฟฟ้าที่ตำแหน่งต่างๆ q E F รูป 9. เส้นแรงไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุอิสระ 2 ประจุ

43 แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์4 ว30204 นอกจากนี้ยังมีเส้นแรงไฟฟ้าของแผ่นตัวนำขนาน และเส้นแรงไฟฟ้าจากประจุต่างชนิดกันของ วงกลม ดังรูป 11. รูป 11 ก. เส้นแรงไฟฟ้าเนื่องจากประจุต่างชนิดกันของแผ่นตัวนำขนาน ข. เส้นแรงไฟฟ้าเนื่องจากประจุต่างชนิดกันของตัวนำวงกลมซ้อนกัน คุณสมบัติของเส้นแรงไฟฟ้า ที่ควรทราบ คือ 1. เส้นแรงไฟฟ้าพุ่งออกจากประจุไฟฟ้าบวก และพุ่งเข้าสู่ประจุไฟฟ้าลบ 2. เส้นแรงไฟฟ้าแต่ละเส้นจะไม่ตัดกันเลย 3. เส้นแรงไฟฟ้าจากประจุไฟฟ้าชนิดเดียวกัน ไม่เสริมเป็นแนวเดียวกัน แต่จะเบนแยกออก จากกันเป็นแต่ละแนว ส่วนเส้นแรงไฟฟ้าจากประจุไฟฟ้าต่างชนิดกันจะเสริมเป็นแนวเดียวกัน 4. เส้นแรงไฟฟ้าที่พุ่งออกหรือพุ่งเข้าสู่ผิวของวัตถุย่อมตั้งฉากกับผิวของวัตถุนั้นๆเสมอ 5. เส้นแรงไฟฟ้า จะไม่พุ่งผ่านวัตถุตัวนำเลย เส้นแรงไฟฟ้าจะสิ้นสุดอยู่ที่ผิวตัวนำเท่านั้น ความสัมพันธ์ระหว่างเส้นแรงไฟฟ้ากับสนามไฟฟ้า 1. เส้นตรงที่สัมผัสเส้นแรงไฟฟ้าตรงจุดใดๆ จะแสดงแนวของสนามไฟฟ้า ณ จุดนั้น 2. จำนวนเส้นแรงไฟฟ้าที่เขียนขึ้นต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่หน้าตัดจะเป็นสัดส่วนกับขนาดของ สนามไฟฟ้า หมายความว่า ที่บริเวณใดก็ตามถ้าเส้นแรงไฟฟ้าอยู่ชิดกันมาก สนามไฟฟ้าก็จะมีค่ามาก ถ้าเส้นแรงไฟฟ้าอยู่ห่าง กันสนามไฟฟ้าก็จะมีค่าน้อย 3. ณ บริเวณใดที่สนามไฟฟ้าห่างกันสม่ำเสมอ สนามไฟฟ้าก็จะคงที่ด้วย เช่น สนามไฟฟ้าที่เกิดจากแผ่น โลหะคู่ขนานที่มีประจุไฟฟ้า 4. สนามไฟฟ้าคงที่เส้นแรงไฟฟ้าจะมีทิศขนานกัน สนามไฟฟ้าบนตัวนำทรงกลม เมื่อพิจารณาตัวนำทรงกลมกลวงหรือตันที่มีประจุไฟฟ้าอิสระ ประจุจะกระจายอยู่ที่ผิวนอกอย่าง สม่ำเสมอ ( ตามหลักการกระจายของประจุไฟฟ้า ) ซึ่งพบว่าทรงกลมที่จะแผ่อำนาจไฟฟ้าออกไปโดยรอบ ทำให้มี สนามไฟฟ้าเกิดขึ้น ดังรูป 12 รูป 12. สนามไฟฟ้า เนื่องจากประจุบนตัวนำทรงกลมและจุดประจุ + _ _ + _ _ ก ข