แผนการจัดการเรียนรู้บทที่ 17

แผนการจัดการเรียนรู้
วิชาวิทยาศาสตร์เพิ่มเติม ( ฟิสิกส์ 5 )

17หน่วยที่
ของแข็งและ

ของไหล

จัดทำโดย

นายปัญญา ฮวดไชย
สาขาวิทยาศาสตร์(ฟิสิกส์)

61100143113
คณะครุศาสตร์

โรงเรียนท่าบ่อ

แผนการจดั การเรียนรู้
วิชาวทิ ยาศาสตรเ์ พิม่ เติม ว30205
กล่มุ สาระการเรยี นวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
ระดบั ชน้ั มธั ยมศึกษาปีท่ี 6 โรงเรยี นท่าบ่อ

นายปญั ญา ฮวดไชย
รหัสประจาตวั นกั ศึกษา 61100143113

สาขาวิทยาศาสตร์(ฟสิ กิ ส์)

การปฏบิ ตั กิ ารสอนในสถานศึกษา 1
รหัสวิชา ED18051 (INTERNSHIP IN SCHOOL 1)

คณะครศุ าสตร์ มหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี
ภาคเรยี นที่ 1 ปีการศึกษา 2561

สารบญั

บทท่ี หน้า

อนุญาตใชแ้ ผน......................................................................................................................................... 1

หนว่ ยการเรียนรู้ท่ี 17 เร่ือง ของแข็งและของไหล
แผนการจดั การเรยี นรู้ท่ี 27............................................................................................................... 3
แผนการจัดการเรยี นรู้ท่ี 28............................................................................................................... 9
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 29............................................................................................................. 16
แผนการจดั การเรยี นรู้ท่ี 30............................................................................................................. 24
แผนการจัดการเรยี นรู้ที่ 31............................................................................................................. 31
แผนการจดั การเรียนรู้ที่ 32............................................................................................................. 38
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 33............................................................................................................. 46
แผนการจดั การเรียนรู้ที่ 34............................................................................................................. 55
แผนการจดั การเรียนรู้ท่ี 35............................................................................................................. 60
แผนการจัดการเรียนรู้ท่ี 36............................................................................................................. 65
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 37............................................................................................................. 72
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 38............................................................................................................. 79
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 39............................................................................................................. 85
แผนการจัดการเรยี นรู้ท่ี 40............................................................................................................. 92

1

อนุญาตใช้แผนโรงเรยี นท่าบอ่

2

3

แผนการจดั การเรียนรู้ ท่ี 27 ชนั้ มัธยมศึกษาปที ่ี 6
เวลา 26 ชว่ั โมง
รายวชิ าวทิ ยาศาสตร์เพิม่ เติม(ฟิสกิ ส)์ เวลา 2 ชวั่ โมง
หน่วยการเรยี นรทู้ ่ี 17 ของแข็งและของไหล
เรอ่ื ง สภาพยดื หยุ่นของของแขง็ ครผู ู้สอน นายปญั ญา ฮวดไชย
ภาคเรียนที่ 1

1. สาระสาคญั

สสารและส่ิงของต่าง ๆ ในสภาพปกติโดยท่ัวไปมี 3 สถานะได้แก่ ของแข็ง ของเหลวและแก๊ส สสารที่มี

สถานะเป็นของเหลวหรอื แก๊สสามารถเรียกวา่ ของไหล เนอ่ื งจากของเหลวและแกส๊ สามารถไหลได้

สสารในสถานะของแข็งมีแรงยึดเหน่ียวระหว่างโมเลกุลมากพอท่ีจะทาให้โมเลกุลของของแข็งอยู่ ใกล้กันและ

รปู ทรงของของแขง็ ไม่เปลี่ยนแปลงมาก ของแข็งจะมีรูปร่างและปรมิ าตรคงตัว สาหรบั ของแข็ง ท่ีถกู แรงกระทาแล้ว

เกดิ การเปลี่ยนแปลงรูปรา่ งไปจากเดมิ และเมื่อหยุดแรงกระทาวตั ถสุ ามารถกลับคืนสู่ รูปร่างเดิมได้ เรยี กว่ามีสภาพ

ยืดหยุ่น (elasticity) ถ้าหยุดแรงกระทาแล้ววัตถุคงรูปร่างท่ีเปล่ียนไป เรียกว่ามีสภาพพลาสติก(plasticity)แรง

กระทาต้ังฉากต่อหน่วยพ้ืนที่หน้าตัดของวัตถุ เรียกว่า ความเค้นตามยาว (longitudinal stress) หาได้จากสมการ

σ = ความยาวของวัตถุท่ีเปล่ยี นไปต่อ ความยาวเดมิ เรียกว่าความเครยี ดตามยาว (longitudinal strain) หาได้

จากสมการ ε = ∆ อัตราส่วนระหว่างความเค้นตามยาวต่อความเครียดตามยาวเรียกว่า มอดุลัสของยัง
0
(Young’s = σ เมื่อออกแรงกระทาตามยาวกับวัตถุไม่เกินขีดจากัดการแปรผัน
modulus) หาได้จากสมการ

ตรง (proportional limit) ความเค้นจะแปรผันตรงกับความเครียด หากออกแรงกระทามากกว่าขีดจากัดการแปร

ผันตรง แต่ไมเ่ กินขีดสภาพยืดหยุ่น (Elastic limit) วัตถุสามารถคนื รปู รา่ งเดิมได้ และถา้ แรงมากกว่าขีดจากัดสภาพ

ยดื หยนุ่ ไม่สามารถคนื รูปร่างเดิมได้ การเลือกวสั ดไุ ปใช้งานตอ้ งคานึงถึงสภาพยืดหยุ่นใหเ้ หมาะสมกบั งาน

2. ผลการเรียนรู้
11. อธิบายสภาพยืดหยุ่นและลักษณะการยืดและหดตัวของวัสดุท่ีเป็นแท่งเม่ือถูกกระทาด้วยแรงค่าต่างๆ

รวมทั้งทดลอง อธิบาย และคานวณความเค้นตามยาว ความเครียดตามยาว และมอดุลัสของยัง และนาความรู้เรื่อง
สภาพยดื หยุ่นไปใช้ในชีวติ ประจาวนั

3. สาระการเรยี นรู้
3.1 ความรู้
สภาพยืดหยนุ่ ของของแขง็
นอกจากแรงจะส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ แรงยังส่งผลต่อการเปล่ียนแปลงรูปร่างของวัตถุ
กล่าวคือเม่ือวัตถุถูกแรงกระทา วัตถุอาจเปล่ียนรูปร่างแล้วไม่คืนสภาพเดิมหรือคืนสภาพเดิมหลังหยุดออก

4

แรงกระทา เช่น ออกแรงบีบกระป๋องน้าอัดลมเปล่ากระป๋องน้ันจะยุบหรือบุบอย่างเห็นได้ชัด จะทาให้
กระป๋องเกิดการผิดรูป (deformation) ไปถาวรไม่คืนสภาพเดิมเมื่อหยุดออกแรง แต่หากออกแรงบีบ
ฟองนา้ ฟองน้าจะยบุ และกลบั สสู่ ภาพเดิมเมือ่ หยดุ ออกแรงดงั รปู

รูป การเปลีย่ นแปลงรูปร่างของกระป้องน้าอัดลมและฟองนา้ เมือ่ ถูกแรงกระทา

จากตัวอย่างข้างต้นกรณีกระป๋องน้าอัดลมเปล่า เมื่อถูกแรงกระทาเปลี่ยนรูปร่างไปอย่างถาวรโดย

ไม่มีการฉีกขาดหรือแตกหัก เรียกสมบัติของวัสดุท่ีนามาทากระป๋องน้าอัดลมน้ี สภาพพลาสติก

(plasticity) ส่วนกรณีฟองน้าเม่ือถูกแรงกระทาเปลี่ยนรูปร่างและกลับสู่รูปร่างเดิมเม่ือหยุดออกแรง

กระทาเรยี กสมบัติน้ีว่า สภาพยืดหยุ่น (elasticity) อย่างไรก็ตามวัตถุแต่ละชนิดจะอยู่ในสภาพยืดหยุ่นได้

ท่แี รงกระทาช่วงหนงึ่ แต่จะเสยี รปู อยา่ งถาวร (สภาพพลาสติก)

3.2 กระบวนการ

1) ความสามารถในการสอื่ สาร (อา่ น ฟัง พดู เขียน)

2) ความสามารถในการคิด (สังเกต วเิ คราะห์ จัดกลมุ่ สรุป)

3) ความสามารถในการแก้ปัญหา (แสวงหาความรู้)

4. จุดประสงค์การเรียนรู้

จดุ ประสงคการเรียนรู้ รายละเอียด

ดา้ นความรู้ 1. นักเรียนอธบิ ายสภาพยืดหยนุ่ และลักษณะการยืดและหดตวั ของวสั ดุ
(K: Knowledge) ทเ่ี ปน็ แทง่ เมือ่ ถกู กระทา
ดา้ นทกั ษะกระบวนการ
(P: Process) 2. นักเรียนสามารถจัดกระทาและสื่อความหมายของข้อมูลท่ีศึกษา
ดา้ นคณุ ลักษณะที่พึง ค้นคว้าได้
ประสงค์ (A: Attitude)
3. ใฝ่เรียนร้แู ละมงุ่ ม่ันในการทางาน

5

5. กิจกรรมการเรียนรู้
ขั้นท่ี 1 ข้นั สรา้ งความสนใจ
1.1 ครนู าเข้าสูเ่ นื้อหาหวั ขอ้ ที่ 17.1.1 เรือ่ ง สภาพยืดหยุน่ ของของแข็ง ดงั น้ี
- โดยครูนาภาพมาใหน้ กั เรยี นศึกษา จากนัน้ ครูตัง้ คาถามเพ่ือนาไปสู่กิจกรรม ดังนี้

1) เมอ่ื ออกแรงบีบกระป๋องน้าอัดลมเปล่ากระป๋องนัน้ จะยุบหรือบุบหรือไม่
2) เมื่อออกแรงบีบกระป๋องน้าอัดลมเปล่ากระป๋องนน้ั แล้วปล่อยมือ กระป๋องจะมีสภาพ
เหมือนกับก่อนของแรงหรือไม่ อยา่ งไร
3) แตห่ ากออกแรงบบี ฟองน้า ฟองนา้ จะยุบหรอื ไม่
4) หากออกแรงบบี ฟองนา้ แล้ว จากน้นั ปล่อยมือ ฟองน้าจะมสี ภาพเหมอื นกับก่อนของ
แรงหรอื ไม่ อยา่ งไร
(ครูเปิดโอกาสให้นักเรียนแสดงความคิดเห็นอย่างอสิ ระ ไม่คาดหวงั คาตอบที่ถูกต้อง)
- โดยอาจยกสถานการณ์หรอื ใชก้ ารสาธติ เพ่ืออธิบายสภาพยืดหยุ่นสภาพพลาสตกิ โดยครใู ช้
ยางรัดของกบั ขวดน้าพลาสติกเปน็ อปุ กรณ์ ครูให้นักเรยี นสังเกตรปู รา่ งของยางรัดของ และขวดน้า
พลาสตกิ จากน้นั ครตู ้ังคาถามเพ่อื นาไปส่กู ิจกรรม ดังน้ี
1) ถ้าออกแรงกระทาตอ่ วัตถุทง้ั สองจะเกิดการเปลย่ี นแปลงอย่างไร
2) เมือ่ ได้รับแรงกระทามากเกินค่าหนึ่งสภาพยืดหย่นุ ของวัตถเุ ก่ียวข้องกบั แรงกระทาและ
การเปล่ยี นรปู ร่างอย่างไร
(ครูเปดิ โอกาสให้นักเรยี นแสดงความคดิ เหน็ อยา่ งอิสระ ไมค่ าดหวังคาตอบทถี่ ูกตอ้ ง)
ข้ันท่ี 2 ข้นั สารวจและค้นหา
2.1 ครใู หน้ กั เรียนศึกษาเกี่ยวกับสภาพยืดหย่นุ ของของแข็ง ในหนงั สอื เรยี น หน้า 192-193 และ
สามารถศึกษาค้นคว้าเพ่ิมเติมในหอ้ งสมุด หรืออินเทอร์เนต็
2.2 ครใู หน้ กั เรยี นสรุปองคค์ วามรทู้ ่ีได้จากการศกึ ษาคน้ ควา้ ลงในกระดาษ A4 ในรปู แบบ
Mind mapping
2.3 ครูใหน้ กั เรียนตอบคาถามตรวจสอบความเข้าใจ จานวน 5 ขอ้ ลงในสมดุ ของตนเอง
คาถาม
1) เมอ่ื ออกแรงบบี กระป๋องน้าอดั ลมเปล่า กระป๋องจะยบุ หรือบุบหรือไม่ และเมื่อหยุด
ออกแรงกระทาตอ่ กระป๋อง กระปอ๋ งมสี ภาพอยา่ งไร
2) เมือ่ ถูกแรงกระทาเปลี่ยนรูปร่างไปอยา่ งถาวรโดยไมม่ ีการฉีกขาดหรือแตกหกั เรยี ก
สมบัติของวสั ดุทนี่ ามาทากระป๋องนา้ อัดลมน้ีว่าอะไร

6

3) เมอ่ื ออกแรงบีบฟองนา้ ฟองน้าจะยุบหรือไม่ และเมอ่ื หยดุ ออกแรงกระทาต่อฟองน้า
ฟองน้ามีสภาพอย่างไร

4) กรณีฟองน้าเม่ือถูกแรงกระทาเปล่ียนรปู ร่างและกลับส่รู ูปร่างเดมิ เม่ือหยดุ ออกแรง
กระทาเรียกสมบตั ินว้ี ่าอะไร

5) ถ้าออกแรงขนาดตา่ ง ๆ กระทากบั ฟองนา้ และกระป๋องน้าอัดลมเปลา่ ฟองน้าจะมี
สภาพพลาสตกิ และกระป๋องน้าอดั ลมเปล่าจะมีสภาพยืดหยุ่นไดห้ รอื ไม่

ขนั้ ท่ี 3 ข้ันอธิบายและลงข้อสรุป
3.1 ครสู ุม่ นกั เรียน 2 คน ออกมานาเสนอผลงานของตนเองหนา้ ชัน้ เรยี น
3.2 ครนู านกั เรียนอภิปรายเพอื่ นาไปส่กู ารสรปุ โดยใช้คาถามตอ่ ไปน้ี
1) เม่ือออกแรงบบี กระป๋องน้าอดั ลมเปล่า กระป๋องจะยุบหรือบบุ หรือไม่ และเม่ือหยุด

ออกแรงกระทาตอ่ กระป๋อง กระป๋องมสี ภาพอยา่ งไร (แนวการตอบ กระป๋องจะยบุ และบุบ และเมื่อหยดุ
ออกแรงกระทาต่อกระป๋อง กระปอ๋ งมีสภาพการผิดรปู (deformation) ไปถาวรไม่คืนสภาพเดิม)

2) เม่ือถูกแรงกระทาเปลี่ยนรูปรา่ งไปอยา่ งถาวรโดยไมม่ กี ารฉกี ขาดหรือแตกหัก เรียก
สมบตั ิของวสั ดุทนี่ ามาทากระป๋องน้าอัดลมนี้ว่าอะไร (แนวการตอบ สภาพพลาสติก(plasticity))

3) เมือ่ ออกแรงบีบฟองน้า ฟองนา้ จะยุบหรือไม่ และเม่ือหยุดออกแรงกระทาต่อฟองน้า
ฟองน้ามสี ภาพอย่างไร (แนวการตอบ ฟองนา้ ยุบและบุบ และเม่ือหยุดออกแรงกระทาต่อฟองน้า ฟองน้า
กลับสสู่ ภาพเดมิ )

4) กรณีฟองนา้ เมื่อถูกแรงกระทาเปลยี่ นรปู ร่างและกลับส่รู ูปรา่ งเดมิ เมื่อหยดุ ออกแรง
กระทาเรียกสมบัตนิ ้วี ่าอะไร (แนวการตอบ สภาพยดื หยุ่น (elasticity))

5) ถ้าออกแรงขนาดตา่ ง ๆ กระทากับฟองนา้ และกระป๋องน้าอดั ลมเปล่า ฟองนา้ จะมี
สภาพพลาสตกิ และกระป๋องน้าอัดลมเปลา่ จะมสี ภาพยืดหยุ่นได้หรอื ไม่ (แนวการตอบ วตั ถุแตล่ ะชนดิ จะอยู่
ในสภาพยดื หยุน่ ได้ทแ่ี รงกระทาชว่ งหนง่ึ แตจ่ ะเสียรปู อย่างถาวรหรือมีสภาพพลาสติก เม่ือได้รับแรงกระทา
มากเกินคา่ หน่ึง)

3.3 ครูและนกั เรยี นร่วมกนั อภปิ รายจนได้ข้อสรุป เร่อื ง สภาพยืดหยนุ่ ของของแขง็ ดงั นี้
- วัตถทุ ท่ี าจากวสั ดุทีเ่ ปล่ียนแปลงรปู ร่างได้เม่ือมีแรงกระทาและ เมือ่ หยุดออกแรงกระทา

วัตถุกลับคืนรูปร่างเดิมได้ เรยี กสมบตั นิ ี้ว่า สภาพยดื หยุ่น แต่ถา้ ออกแรงแล้ว วตั ถเุ ปล่ยี นรปู รา่ งไปอย่าง
ถาวรโดยไม่มีการฉีกขาดหรือแตกหัก เรียกสมบัตนิ ี้ว่า สภาพพลาสติก ตวั อยา่ ง เช่น ฟองน้ามสี ภาพยดื หยุ่น
และกระป๋องนา้ อดั ลมเปลา่ มีสภาพพลาสติก

- วตั ถแุ ตล่ ะชนดิ จะอยใู่ นสภาพยดื หย่นุ ได้ท่ีแรงกระทาช่วงหนงึ่ แต่จะเสียรูปอย่างถาวร
หรือมสี ภาพพลาสตกิ เมื่อได้รับแรงกระทามากเกนิ ค่าหน่ึง

ข้ันที่ 4 ขนั้ ขยายความรู้
4.1 ครูให้ความร้เู พมิ่ เติมเกย่ี วกับยกตัวอย่างวตั ถุท่ีมีสภาพยืดหยุ่น และวตั ถุทม่ี ีสภาพพลาสตกิ

ทีพ่ บในชวี ติ ประจาวนั เชน่ ถุงมอื ยาง ยางยดื ยางรัดผม ดินนา้ มนั ไม้ แผน่ พลาสตกิ กระดาษ

ขั้นที่ 5 ขั้นประเมินผล

7

5.1 ครตู รวจ Mind mapping เร่อื ง สภาพยืดหย่นุ ของของแขง็
5.2 ครตู รวจสมุดนักเรยี นในการตอบคาถามตรวจสอบความเขา้ ใจ จานวน 5 ข้อ
6. ส่อื การเรยี นร้/ู แหลง่ เรยี นรู้
6.1 หนังสือเรียนรายวชิ าเพม่ิ เติมวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ฟิสกิ ส์) ชน้ั มธั ยมศึกษาปีที่ 6 เลม่ 5
(ฉบบั ปรบั ปรุง พ.ศ.2560)
6.2 อินเทอร์เนต็
6.3 หอ้ งสมุด

7. การวดั และประเมินผล

จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้ วธิ ีการวัด เคร่อื งมือ เกณฑ์การประเมิน

ด้านความรู้ (K) 1) นกั เรยี นสามารถ
ตอบคาถามได้
1) นกั เรียนอธบิ ายสภาพยืดหยุน่ และลกั ษณะ 1) ตรวจสมุดนักเรยี น 1) แบบประเมินการ ระดบั ดี ผ่านเกณฑ์

การยดื และหดตวั ของวสั ดุท่ีเปน็ แท่งเม่ือถูก ในการตอบคาถาม ทากิจกรรม 1) นกั เรยี นสามารถ
สรปุ เนื้อหาท่ีได้จาก
กระทาด้วยแรงคา่ ต่าง ๆ ได้ ตรวจสอบความเขา้ ใจ 2) คาถามตรวจสอบ การศกึ ษาค้นควา้
ได้ระดับดี ผ่านเกณฑ์
จานวน 5 ข้อ ความเขา้ ใจ จานวน
1) นักเรยี นทาภาระ
5 ข้อ งานท่ไี ดร้ ับมอบหมาย
ไดร้ ะดับดี ผ่านเกณฑ์
ด้านกระบวนการ (P)

1) นักเรยี นสามารถจดั กระทาและสื่อ 1) ตรวจ Mind 1) แบบประเมินการ

ความหมายของข้อมูลทศี่ ึกษาคน้ ควา้ ได้ mapping เรื่อง สภาพ ทากจิ กรรม

ยดื หย่นุ ของของแขง็

ด้านคุณลกั ษณะ (A) 1) ตรวจสมุดนกั เรยี น 1) แบบประเมินการ
1) ใฝเ่ รียนรูแ้ ละมงุ่ ม่นั ในการทางาน

ในการตอบคาถาม ทากิจกรรม

ตรวจสอบความเขา้ ใจ 2) คาถามตรวจสอบ

จานวน 5 ข้อ ความเขา้ ใจ จานวน

2) ตรวจ Mind 5 ขอ้

mapping เร่ือง สภาพ

ยืดหยุ่นของของแข็ง

8

9

แผนการจัดการเรียนรู้ ท่ี 28 ชน้ั มัธยมศกึ ษาปที ่ี 6
เวลา 26 ชว่ั โมง
รายวิชาวิทยาศาสตร์เพมิ่ เติม(ฟิสิกส)์ เวลา 2 ชวั่ โมง
หน่วยการเรียนร้ทู ่ี 17 ของแข็งและของไหล
เร่ือง ความเคน้ และความเครียดของของแข็ง ครผู ้สู อน นายปัญญา ฮวดไชย
ภาคเรียนท่ี 1

1. สาระสาคญั

สสารและส่ิงของต่างๆ ในสภาพปกติโดยท่ัวไปมี 3 สถานะได้แก่ ของแข็ง ของเหลวและแก๊ส สสารที่มี

สถานะเปน็ ของเหลวหรอื แกส๊ สามารถเรยี กวา่ ของไหล เนอ่ื งจากของเหลวและแก๊สสามารถไหลได้

สสารในสถานะของแข็งมีแรงยึดเหน่ียวระหว่างโมเลกุลมากพอที่จะทาให้โมเลกุลของของแข็งอยู่ ใกล้กัน

และรูปทรงของของแข็งไม่เปล่ียนแปลงมาก ของแข็งจะมีรูปร่างและปริมาตรคงตัว สาหรับของแข็ง ที่ถูกแรง

กระทาแล้วเกิดการเปลี่ยนแปลงรูปร่างไปจากเดิม และเม่ือหยุดแรงกระทาวัตถุสามารถกลับคืนสู่ รูปร่างเดิมได้

เรียกว่ามีสภาพยืดหยุ่น (elasticity) ถ้าหยุดแรงกระทาแล้ววัตถุคงรูปร่างท่ีเปลี่ยนไป เรียกว่ามีสภาพพลาสติก

(plasticity)แรงกระทาตั้งฉากต่อหน่วยพ้ืนท่ีหน้าตัดของวัตถุ เรียกว่า ความเค้นตามยาว (longitudinal stress)

หาได้จากสมการ σ = ความยาวของวัตถุที่เปล่ียนไปต่อ ความยาวเดิมเรียกว่าความเครียดตามยาว

(longitudinal strain) หาได้จากสมการ ε = ∆ อัตราส่วนระหว่างความเค้นตามยาวต่อความเครียดตามยาว
0
เรียกว่า มอดุลัสของยัง (Young’s modulus) = σ เมื่อออกแรงกระทาตามยาวกับวัตถุไม่
หาได้จากสมการ

เกินขดี จากัดการแปรผันตรง (proportional limit) ความเค้นจะแปรผันตรงกบั ความเครยี ด หากออกแรงกระทา

มากกว่าขีดจากัดการแปรผนั ตรง แตไ่ มเ่ กนิ ขีดสภาพยืดหยุ่น (Elastic limit) วตั ถุสามารถคืนรูปร่างเดิมได้ และถ้า

แรงมากกว่าขีดจากัดสภาพยืดหยุ่นไม่สามารถคืนรูปร่างเดิมได้ การเลือกวัสดุไปใช้งานต้องคานึงถึงสภาพยืดหยุ่น

ให้เหมาะสมกบั งาน

2. ผลการเรียนรู้

11. อธิบายสภาพยืดหยุ่นและลักษณะการยืดและหดตัวของวัสดุท่ีเป็นแท่งเมื่อถูกกระทาด้วยแรงค่าต่างๆ

รวมท้ังทดลอง อธิบาย และคานวณความเค้นตามยาว ความเครียดตามยาว และมอดุลัสของยัง และนาความรู้เรื่อง

สภาพยืดหย่นุ ไปใชใ้ นชวี ิตประจาวัน

3. สาระการเรยี นรู้

3.1 ความรู้

ความเค้นและความเครยี ดของของแข็ง

วตั ถทุ ่ีมีรูปรา่ งเป็นแทง่ หรอื เป็นเสน้ ยาวเม่ือถกู แรงกระทาไปตามแนวความยาว วตั ถจุ ะมีความยาวเปล่ียนไป โดย

ความยาวท่ีเปล่ียนไปขนึ้ อยกู่ บั แรงกระทาและพืน้ ท่ีหนา้ ตดั ของวตั ถุ

10

3.2 ทกั ษะ/กระบวนการ
- การสังเกต การวัด และการ ลงความเห็นจากขอ้ มูล (จากการทากิจกรรม)
- การใชจ้ านวน (การคานวณปรมิ าณตา่ ง ๆ ท่ีเกย่ี วข้อง)

4. จุดประสงคก์ ารเรียนรู้ รายละเอยี ด
จดุ ประสงคการเรียนรู้

ดา้ นความรู้ 1. นักเรยี นอธิบายความหมายของความเคน้ ตามยาว และความเครยี ด
(K: Knowledge) ตามยาวได้
ด้านทักษะกระบวนการ
(P: Process) 2. นักเรียนคานวณหาปริมาณต่าง ๆ ที่เก่ียวข้องกับความเค้นตามยาว
ดา้ นคณุ ลกั ษณะที่พึง และความเครียดตามยาวได้
ประสงค์ (A: Attitude)
3. ใฝเ่ รียนรูแ้ ละมุ่งมน่ั ในการทางาน

5. กิจกรรมการเรียนรู้
ขน้ั ท่ี 1 ขน้ั สร้างความสนใจ
1.1 ครนู าเขา้ สูเ่ นื้อหาหัวข้อท่ี 17.1.2 เรอ่ื ง ความเคน้ และความเครียดของของแข็ง ดังนี้
- โดยครูจดั กิจกรรมหรอื ยกสถานการณ์เกยี่ วกับแรงกระทาต่อของแข็งตามแนวยาวและการ
เปล่ียนแปลงรปู ร่าง เชน่ ให้นักเรยี นดึงน้ิวมือตัวเอง สงั เกตรปู ร่างนวิ้ จากนั้นครตู งั้ คาถามเพ่ือนาไปสู่
กจิ กรรม ดังน้ี
1) รูปร่างนิ้วท่ีเปลีย่ นไปสมั พันธก์ ับแรงอยา่ งไร
- โดยอาจยกสถานการณ์ดึงยางวงด้วยแรงต่างกนั แล้วให้นักเรียนสังเกตส่ิงท่ีเกดิ ขึน้ จากนั้น
ครตู ัง้ คาถามเพื่อนาไปสูก่ จิ กรรม ดงั นี้
1) เม่อื มีแรงกระทาตอ่ ของแข็งตามแนวยาวเกิดการเปลีย่ นแปลงอย่างไร
2) การเปล่ยี นแปลงท่ีเกิดขนึ้ สัมพนั ธ์กบั ขนาดของแรงอย่างไร
(ครูเปดิ โอกาสใหน้ ักเรยี นแสดงความคดิ เห็นอยา่ งอสิ ระ ไม่คาดหวงั คาตอบท่ถี ูกต้อง)

ข้ันท่ี 2 ขัน้ สารวจและคน้ หา
2.1 นกั เรยี นทุกคนศึกษาเน้ือหา เรือ่ ง ความเคน้ และความเครยี ดของของแข็ง ตามรายละเอียดใน

หนังสอื เรียน หน้า 193-195
2.2 นักเรยี นทาใบงาน เรอื่ ง ความเคน้ และความเครียดของของแขง็
2.3 ครนู านกั เรียนศึกษาโจทย์ตัวอย่าง 17.1 ในหนงั สือเรียน อย่างละเอียด
2.4 นักเรยี นทาแบบฝึกหัดเสริม เรอื่ ง ความเค้นและความเครียดของของแข็ง

11

ข้ันท่ี 3 ขน้ั อธบิ ายและลงข้อสรุป
3.1 ครูทาการส่มุ นกั เรยี น จานวน 3 คน ออกมาเฉลยแบบฝกึ หัดเสรมิ หนา้ ช้ันเรยี น
3.2 ครนู านักเรยี นอภปิ รายเพือ่ นาไปส่กู ารสรุปโดยใช้คาถามต่อไปนี้

1) จากรูป 17.2 เมื่อให้ ⃑ เป็นขนาดแรงดงึ กระทาในแนวตามยาวและตัง้ ฉากกบั

พื้นท่ีหน้าตัด 1ของเสน้ ลวด อัตราส่วนระหวา่ งแรงดงึ กบั พน้ื ท่ีหนา้ ตดั เรียกวา่ (แนวการตอบ ความเค้น
ดงึ (tensile stress))

2) ถา้ เปน็ แรงอดั จะเรียกความเคน้ อัด (compressive stress) ซง่ึ แรงอัดจะกระทาต่อวัตถุ
ในลกั ษณะให้หดสั้นลง เรียกความเค้นทง้ั สองน้ีวา่ (แนวการตอบ ความเค้นตามยาว (longitudinal stress))

3) ความเค้นตามยาว (longitudinal stress) แทนด้วยสญั ลักษณ์ใด (แนวการตอบ แทน

ด้วยสญั ลักษณ์ σ)
4) สมการหาความเคน้ ตามยาว (longitudinal stress) คือ (แนวการตอบ = )



5) อตั ราสว่ นระหว่างความยาวทีเ่ ปลย่ี นไปกบั ความยาวเดิม เรียกวา่ (แนวการตอบ
ความเครยี ดตามยาว (longitudinal strain))

3.3 ครแู ละนักเรยี นร่วมกนั อภปิ รายจนได้ข้อสรุป เร่ือง ความเค้นและความเครียดของของแข็ง
ดงั น้ี

- วัตถุท่ีทาจากวสั ดุท่เี ปล่ียนแปลงรูปรา่ งไดเ้ ม่ือมีแรงกระทาและ เมือ่ หยุดออกแรงกระทา
วัตถกุ ลบั คนื รปู ร่างเดิมได้ เรียกสมบตั ินี้ว่า สภาพยืดหยุน่ แตถ่ า้ ออกแรงแล้ว วัตถุเปลยี่ นรูปร่างไปอย่าง
ถาวรโดยไม่มีการฉกี ขาดหรือแตกหกั เรยี กสมบตั ินีว้ ่า สภาพพลาสติก ตวั อยา่ ง เช่น ฟองนา้ มสี ภาพยืดหยนุ่
และกระปอ๋ งน้าอัดลมเปลา่ มีสภาพพลาสติก

- วตั ถุแต่ละชนิดจะอยูใ่ นสภาพยดื หยนุ่ ได้ทแ่ี รงกระทาชว่ งหนง่ึ แต่จะเสยี รปู อย่างถาวร
หรือมสี ภาพพลาสตกิ เมื่อไดร้ ับแรงกระทามากเกินคา่ หน่ึง

ขัน้ ท่ี 4 ขั้นขยายความรู้ รปู ความเคน้ เฉอื น
4.1 ครใู ห้ความรู้เพ่ิมเติมเก่ยี วกับความเคน้ ดังนี้

โดยทั่วไปแบ่งความเค้นออกเป็น 2 ชนดิ คอื ความเคน้ ตามยาว และความเคน้
เฉือนเม่ือมีแรงมากระทาตอ่ วัตถใุ นทิศทางทต่ี ่างกันจะสง่ ผลต่อลกั ษณะการ
เปลีย่ นแปลงรปู ร่างของวตั ถุ ทาใหเ้ ราสามารถพิจารณาประเภทของความเคน้ ได้
เป็นความเคน้ ตามยาว (longitudinal stress) นอกจากนยี้ งั มี ความเคน้ เฉือน

(shear stress) ทเี่ กิดจากแรง ⃑ กระทาตอ่ วตั ถุในลกั ษณะขนานกบั
พ้นื ที่หนา้ ตัดจะทาใหว้ ัตถุเปลี่ยนแปลงรปู ร่างไปจากเดมิ ในลักษณะ

ขัน้ ท่ี 5 ขน้ั ประเมินผล
5.1 ครตู รวจใบงาน เรื่อง ความเคน้ และความเครยี ดของของแขง็
5.2 ครูตรวจแบบฝึกหดั เสรมิ เรอื่ ง ความเคน้ และความเครียดของของแข็ง

12

6. สื่อการเรียนร้/ู แหลง่ เรยี นรู้
6.1 หนังสอื เรียนรายวิชาเพมิ่ เตมิ วทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ฟิสิกส)์ ชนั้ มธั ยมศึกษาปีที่ 6 เลม่ 5

(ฉบบั ปรบั ปรงุ พ.ศ.2560)
6.2 แบบฝึกหดั เสรมิ เรื่อง ความเคน้ และความเครียดของของแข็ง
6.4 ใบงาน เรื่อง ความเค้นและความเครยี ดของของแข็ง
6.5 อินเทอรเ์ นต็

7. การวัดและประเมนิ ผล

จดุ ประสงคก์ ารเรียนรู้ วิธีการวัด เครอ่ื งมือ เกณฑก์ ารประเมนิ

ด้านความรู้ (K)

1) นักเรยี นอธบิ ายความหมายของความเค้น 1) ตรวจใบงาน เร่ือง 1) แบบประเมินการ 1) นกั เรยี นสามารถ
ทากิจกรรม ตอบคาถามได้
ตามยาว และความเครียดตามยาวได้ ความเค้นและ 2) ใบงาน เรอื่ ง ระดับดี ผ่านเกณฑ์
ความเคน้ และ
ความเครยี ดของ ความเครียดของ
ของแข็ง
ของแข็ง

ดา้ นกระบวนการ (P) 1) ตรวจแบบฝกึ หัด 1) แบบประเมินการ 1) นกั เรยี นสามารถ
1) นกั เรียนคานวณหาปริมาณต่าง ๆ ท่ี เสรมิ เร่ือง ความเค้น ทากจิ กรรม ทาแบบฝกึ หัดได้
เกีย่ วขอ้ งกับความเคน้ ตามยาว และ และความเครียดของ 2) แบบฝึกหัดเสริม ระดบั ดี ผา่ นเกณฑ์
ความเครียดตามยาวได้ ของแข็ง เรอ่ื ง ความเค้นและ
ความเครยี ดของ
ของแข็ง

ด้านคณุ ลกั ษณะ (A) 1) ตรวจใบงาน เร่ือง 1) แบบประเมินการ 1) นักเรยี นทาภาระ
1) ใฝ่เรียนร้แู ละมงุ่ มนั่ ในการทางาน ความเคน้ และ ทากจิ กรรม งานท่ีได้รับมอบหมาย
ความเครียดของ 2) ใบงาน เรื่อง ไดร้ ะดบั ดี ผา่ นเกณฑ์
ของแข็ง ความเคน้ และ
2) ตรวจแบบฝกึ หัด ความเครียดของ
เสริม เรอ่ื ง ความเคน้ ของแขง็
และความเครียดของ 3) แบบฝึกหัดเสรมิ
ของแข็ง เรื่อง ความเค้นและ
ความเครยี ดของ
ของแข็ง

13

ช่อื ช้ัน เลขที่ อ

ใบงาน เรอ่ื ง ความเค้นและความเครียดของของแข็ง

คาชี้แจง จงตอบคาถามต่อไปน้ใี หถ้ ูกต้องครบถว้ น

1) จากรูป 17.2 เมือ่ ให้ ⃑ เป็นขนาดแรงดงึ กระทาในแนวตามยาวและตง้ั ฉากกับพนื้ ท่ีหนา้ ตัด 1ของเสน้ ลวด
อตั ราส่วนระหวา่ งแรงดึงกับพนื้ ทีห่ นา้ ตดั เรียกว่า

ตอบ ความเค้นดึง (tensile stress) อ

2) ถ้าเปน็ แรงอดั จะเรยี กความเคน้ อัด (compressive stress) ซ่ึงแรงอดั จะกระทาต่อวัตถใุ นลกั ษณะให้หดสนั้ ลง

เรียกความเค้นทัง้ สองน้ีว่า

ตอบ ความเค้นตามยาว (longitudinal stress) ด

3) ความเคน้ ตามยาว (longitudinal stress) แทนด้วยสญั ลักษณ์ใด อ
ตอบ แทนดว้ ยสญั ลกั ษณ์

4) สมการหาความเค้นตามยาว (longitudinal stress) คือ อ
ตอบ = อ



5) อตั ราส่วนระหวา่ งความยาวทเี่ ปล่ียนไปกบั ความยาวเดิม เรียกวา่
ตอบ ความเครยี ดตามยาว (longitudinal strain)

6) ความเครยี ดตามยาว (longitudinal strain) แทนดว้ ยสัญลักษณ์ใด อ
ตอบ แทนดว้ ยสญั ลกั ษณ์

7) สมการหาความเครยี ดตามยาว (longitudinal strain) คอื อ
ตอบ = ∆

0

14

ชอื่ ช้นั เลขท่ี อ

แบบฝึกหัดเสรมิ เรื่อง ความเคน้ และความเครยี ดของของแข็ง

ลวดโลหะเสน้ หนงึ่ ยาว 10.0 เมตร เสน้ ผา่ ศนู ย์กลาง 3.0 มิลลิเมตร ถกู ดึงใหย้ ดื ออกดว้ ยแรงขนาด 400 นวิ ตัน

ทาให้ลวดโลหะมคี วามยาวเป็น 15.0 เมตร (ใหแ้ ทนค่า มีค่าประมาณเทา่ กบั 3.14) จงหา

ก. พนื้ ท่หี นา้ ตัดของลวดโลหะ

วิธที า ก. หาพื้นท่หี นา้ ตัดของลวดโลหะ จากสตู ร = 2
แทนค่า
แทนค่า 4

= (3.14)(3.0 10−3)2

4

= (3.14)(9.0 10−6)

4

แทนค่า = 2.826 10−5
แทนคา่
4

= 7.065 10−6 2

ข. ความเคน้ จากสตู ร =
วิธีทา ข.หาความเคน้


แทนคา่ = 400
7.065 10−6

แทนคา่ = 5.66 107 / 2

ค. ความเครียด จากสตู ร = ∆
วิธที า ค.หาวามเครยี ด แทนค่า
แทนค่า 0

= (15.0−10.0)

10.0

= 5.0

10.0

15

16

แผนการจดั การเรียนรู้ ที่ 29

รายวชิ าวิทยาศาสตร์เพิ่มเติม(ฟิสกิ ส)์ ชัน้ มัธยมศึกษาปีที่ 6
หน่วยการเรียนรทู้ ่ี 17 ของแข็งและของไหล เวลา 26 ชวั่ โมง
เรือ่ ง มอดลุ ัสของยงั และการประยุกตใ์ ช้สภาพยืดหยุ่นในชีวิตประจาวัน เวลา 2 ชั่วโมง
ภาคเรียนท่ี 1
ครูผู้สอน นายปญั ญา ฮวดไชย

1. สาระสาคญั

สสารและส่ิงของต่างๆ ในสภาพปกติโดยทั่วไปมี 3 สถานะได้แก่ ของแข็ง ของเหลวและแก๊ส สสารท่ีมี

สถานะเปน็ ของเหลวหรือแก๊สสามารถเรยี กว่า ของไหล เนอ่ื งจากของเหลวและแก๊สสามารถไหลได้

สสารในสถานะของแข็งมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลมากพอท่ีจะทาให้โมเลกุลของของแข็งอยู่ ใกล้กัน

และรูปทรงของของแข็งไม่เปล่ียนแปลงมาก ของแข็งจะมีรูปร่างและปริมาตรคงตัว สาหรับของแข็ง ที่ถูกแรง

กระทาแล้วเกิดการเปลี่ยนแปลงรูปร่างไปจากเดิม และเมื่อหยุดแรงกระทาวัตถุสามารถกลับคืนสู่ รูปร่างเดิมได้

เรียกว่ามีสภาพยืดหยุ่น (elasticity) ถ้าหยุดแรงกระทาแล้ววัตถุคงรูปร่างที่เปลี่ยนไป เรียกว่ามีสภาพพลาสติก

(plasticity)แรงกระทาตั้งฉากต่อหน่วยพื้นท่ีหน้าตัดของวัตถุ เรียกว่า ความเค้นตามยาว (longitudinal stress)

หาได้จากสมการ σ = ความยาวของวัตถุที่เปลี่ยนไปต่อ ความยาวเดิมเรียกว่าความเครียดตามยาว

(longitudinal strain) หาได้จากสมการ ε = ∆ อัตราส่วนระหว่างความเค้นตามยาวต่อความเครียดตามยาว
0
เรียกว่า มอดุลัสของยัง (Young’s modulus) = σ เมื่อออกแรงกระทาตามยาวกับวัตถุไม่
หาได้จากสมการ

เกินขีดจากัดการแปรผันตรง (proportional limit) ความเค้นจะแปรผันตรงกับความเครยี ด หากออกแรงกระทา

มากกว่าขีดจากัดการแปรผนั ตรง แต่ไมเ่ กินขีดสภาพยืดหย่นุ (Elastic limit) วัตถสุ ามารถคืนรูปรา่ งเดมิ ได้ และถ้า

แรงมากกว่าขีดจากัดสภาพยดื หยุ่นไม่สามารถคืนรูปร่างเดิมได้ การเลือกวัสดุไปใช้งานต้องคานึงถึงสภาพยืดหยุ่น

ใหเ้ หมาะสมกบั งาน

2. ผลการเรยี นรู้
11. อธิบายสภาพยืดหยุ่นและลักษณะการยืดและหดตัวของวัสดุที่เป็นแท่งเม่ือถูกกระทาด้วยแรงค่าต่างๆ

รวมทั้งทดลอง อธิบาย และคานวณความเค้นตามยาว ความเครียดตามยาว และมอดุลัสของยัง และนาความรู้เร่ือง
สภาพยืดหย่นุ ไปใช้ในชีวติ ประจาวนั

3. สาระการเรียนรู้
3.1 ความรู้
มอดุลัสของยัง
จากทก่ี ล่าวมาแลว้ จะเหน็ ว่าสาหรับวสั ดุทีม่ ีสมบัตยิ ดื หยุ่น เมือ่ มีแรงภายนอกมากระทาตามแนว
ความยาวของวตั ถุจะทาใหเ้ กิดความเคน้ ตามยาวและความเครยี ดตามยาว

17

จากการทดลองความเค้นและความเครียดตามยาวของวัสดุจะพิจารณาได้ว่า กราฟระหวา่ งความ

เค้นตามยาวกบั ความเครยี ดตามยาวเปน็ กราฟเส้นตรง แสดงว่าความเคน้ ดึง แปรผันตรงกับความเครียดดึง

ซึง่ ในช่วงของการแปรผันตรง อตั ราส่วนระหวา่ งความเค้นตามยาวตอ่ ความเครียดตามยาวจะมคี ่าคงตัวและ

เทา่ กับความชันของกราฟเส้นตรง ในกรณีการเปลย่ี นรูปร่างตามยาวหาค่าคงตวั ดงั กล่าวไดจ้ ากอัตราสว่ น

ระหว่างความเค้นตามยาวต่อความเครยี ดตามยาว เรียกวา่ มอดลุ ัสของยัง (Young's modulus) ซง่ึ

ข้นึ อยู่กับชนดิ ของวัสดุ ดังสมการ

= หรอื Y = /
∆ / 0

คอื ค่ามอดลุ ัสของยัง มีหนว่ ยเป็น นวิ ตันต่อตารางเมตร

3.2 กระบวนการ

1) ความสามารถในการสือ่ สาร (อา่ น ฟัง พูด เขยี น)

2) ความสามารถในการคดิ (สงั เกต วเิ คราะห์ จดั กลุม่ สรปุ )

3) ความสามารถในการแก้ปญั หา (แสวงหาความรู้)

4. จุดประสงคก์ ารเรียนรู้

จดุ ประสงคการเรยี นรู้ รายละเอียด

ด้านความรู้ 1. นกั เรยี นอธิบายความหมายของมอดลุ สั ของยังและการนาความรูเ้ ร่ือง
(K: Knowledge) สภาพยืดหยนุ่ ไปใชใ้ นชีวิตประจาวนั ได้

ดา้ นทกั ษะกระบวนการ 2. นักเรียนทดลองความเค้นตามยาว และความเครียดตามยาวของวัสดุ
(P: Process) ได้

ด้านคณุ ลกั ษณะท่ีพงึ 3. นกั เรยี นคานวณหาปริมาณต่าง ๆ ท่ีเกีย่ วขอ้ งกบั มอดุลสั ของยังได้
4. ใฝ่เรยี นร้แู ละมุง่ มนั่ ในการทางาน

ประสงค์ (A: Attitude)

5. กจิ กรรมการเรยี นรู้
ข้ันท่ี 1 ขนั้ สรา้ งความสนใจ
1.1 ครนู าเข้าสเู่ นื้อหาหัวขอ้ ที่ 17.1.3 เรื่อง มอดลุ ัสของยัง โดยครูตั้งคาถาม เพื่อนาไปสกู่ ิจกรรม
ดังนี้
1) เมอื่ มีแรงกระทาต่อวตั ถุตามแนวยาวเกิดความเค้นตามยาวและมีผลทาใหว้ ตั ถมุ คี วาม
ยาวเปลย่ี นไปเกดิ ความเครียดตามยาว อยากทราบว่าความเค้นตามยาวกบั ความเครียดตามยาวมี
ความสัมพันธก์ นั อย่างไร

ขั้นที่ 2 ขน้ั สารวจและคน้ หา
2.1 นกั เรียนแบง่ กลุ่มๆ ละ 5-6 คน โดยคละเพศ คละความสามารถ
2.2 นกั เรยี นแตล่ ะกลุ่มศึกษาใบกิจกรรม เร่ือง ความเคน้ และความเครียดตามยาวของวัสดุ
2.3 ครแู จ้งจดุ ประสงค์การเรียนรู้ อุปกรณ์ และขน้ั ตอนการทากจิ กรรมอย่างละเอยี ด

18

2.4 นกั เรยี นรับอุปกรณ์ พร้อมตดิ ต้ังอุปกรณ์
2.5 นักเรยี นแต่ละกลมุ่ ทากจิ กรรม สังเกตและบนั ทึกผลการทากจิ กรรม ลงในใบกิจกรรมที่ครแู จกให้

ขั้นที่ 3 ข้ันอธบิ ายและลงข้อสรุป
3.1 นักเรยี นแต่ละกลุม่ สง่ ตัวแทนออกมานาเสนอผลการทากิจกรรมหน้าช้นั เรยี น
3.2 ครูนานกั เรียนอภปิ รายเพ่ือนาไปสู่การสรุปโดยใช้คาถามตอ่ ไปน้ี
1) นกั เรยี นแตล่ ะกล่มุ ไดผ้ ลการสบื ค้นและผลการทดลองเหมอื นกันหรือตา่ งกันอย่างไร

เพราะเหตุใด
2) กราฟความเคน้ ตามยาวกับความเครียดตามยาวทไี่ ด้มีลักษณะเป็นอย่างไร
(แนวการตอบ กราฟทไ่ี ดเ้ ป็นกราฟเส้นตรง)
3) ความเค้นตามยาวกับความเครยี ดตามยาวมีความสัมพนั ธ์กันอย่างไร (แนวการตอบ

ความเคน้ ตามยาวแปรผนั ตรงกบั ความเครยี ดตามยาว แตเ่ ส้นกราฟในการทดลองนี้ไมต่ ัดท่ีจดุ กาเนิดอาจ
เนอ่ื งมาจากความคลาดเคลื่อนจากการทดลองในตอนทยี่ ังไม่มีน้าหนักมาถว่ ง สายกีตาร์อาจไม่ยดื เต็มท่ยี ัง
โคง้ งออยูบ่ างบริเวณ เนื่องจากสายกตี าร์ถูกม้วนไว้)

3.3 ครแู ละนักเรยี นรว่ มกนั อภิปรายจนได้ขอ้ สรปุ เร่ือง ความเคน้ และความเครียดตามยาวของวัสดุ
ดงั น้ี

- เมอ่ื ใชแ้ รงดึงลวดความยาวลวดเพมิ่ ข้นึ นาค่าความเค้นตามยาวและความเครยี ด
ตามยาวของลวดมาเขียนกราฟ จะได้กราฟเส้นตรง แสดงว่าคา่ ความเคน้ และความเครียดมคี วามส้มพันธ์กัน
โดยความเค้นตามยาวแปรผันตรงกบั ความเครยี ดตามยาว

ขั้นท่ี 4 ข้นั ขยายความรู้
4.1 ครใู หค้ วามรูเ้ พม่ิ เติม ดงั น้ี
1) อธิบายเนื้อหาเกีย่ วกับมอดุลสั ของยัง และสมการที่เกีย่ วข้อง ในหนงั สือเรียน
2) อธิบายโจทย์ตวั อย่าง 17.2 ในหนงั สอื เรยี น อยา่ งละเอยี ด
4.2 ครใู ห้ความรู้เพม่ิ เติมเกย่ี วกับการประยกุ ต์ใช้สภาพยดื หยุ่นในชวี ิตประจาวัน โดยตง้ั คาถามให้

นักเรยี นช่วยกันตอบ ดงั น้ี
1) ถ้าออกแรงเกนิ ขดี จากดั สภาพยืดหยนุ่ จะเกิดผลอยา่ งไร
2) คา่ มอดูลสั ของยังใช้อธิบายสมบตั ใิ ดของวัตถุ
(แนวการตอบ วตั ถทุ มี่ ีคา่ มอดุลสั ของยงั สูงจะเปลยี่ นแปลงรูปร่างไดย้ าก ขีดจากดั สภาพ

ยืดหยุ่นใชพ้ จิ ารณาความเค้น สงู สดุ ทีจ่ ะทาใหค้ งรปู ร่างเดมิ อยู่ได้ การเลือกใชว้ ัสดทุ าสงิ่ ของตา่ ง ๆ
จึงตอ้ งเลือกให้เหมาะสมกับลักษณะการใช้งาน)

4.3 ครอู าจยกสถานการณ์หรือสิ่งอืน่ ประกอบการอภิปรายเพิม่ เติม เชน่ เสาของสะพานภูมิพลตอ้ ง
ใช้วัสดุท่ีทนความเค้นสูงและเปลีย่ นแปลงรูปร่างได้น้อยหรือมีคา่ มอดลุ สั ของยังสูง เบาะรองนั่งต้องการวัสดุ
ที่เปล่ียนแปลงรูปรา่ งได้ง่ายหรือมีคา่ มอดลุ ัสของยังตา่ และไม่จาเป็นต้องทนต่อความเคน้ สูง

19

ข้นั ท่ี 5 ข้ันประเมินผล
5.1 ครตู รวจใบกิจกรรม เร่ือง ความเคน้ และความเครยี ดตามยาวของวัสดุ
5.2 นักเรียนทาแบบฝึกหัด 17.1 ลงในสมดุ
5.3 นกั เรยี นทาคาถามตรวจสอบความเข้าใจ 17.1 ขอ้ 1-3 ลงในสมุด

6. สือ่ การเรียนร/ู้ แหล่งเรยี นรู้
6.1 หนงั สือเรยี นรายวชิ าเพมิ่ เติมวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ฟสิ กิ ส์) ช้นั มธั ยมศึกษาปีท่ี 6 เลม่ 5

(ฉบับปรับปรงุ พ.ศ.2560)
6.2 ใบกิจกรรม เรื่อง ความเค้นและความเครยี ดตามยาวของวัสดุ

7. การวดั และประเมนิ ผล

จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ วธิ ีการวดั เครอ่ื งมอื เกณฑก์ ารประเมนิ

ด้านความรู้ (K)

1) นกั เรียนอธิบายความหมายของมอดลุ สั 1) ตรวจสมดุ นักเรียน 1) แบบประเมนิ การ 1) นักเรยี นสามารถ

ของยังและการนาความรู้เรื่องสภาพยืดหยนุ่ คาถามตรวจสอบความ ทากิจกรรม ตอบคาถามได้

ไปใชใ้ นชีวิตประจาวันได้ เขา้ ใจ 17.1 ข้อ 1-3 2) คาถามตรวจสอบ ระดบั ดี ผ่านเกณฑ์

ความเข้าใจ 17.1 ข้อ

1-3

ด้านกระบวนการ (P)

1) นกั เรยี นทดลองความเค้นตามยาว และ 1) ตรวจใบกิจกรรม 1) แบบประเมินการ 1) นักเรียนสามารถ

ความเครยี ดตามยาวของวสั ดุได้ เรือ่ ง ความเค้นและ ทากิจกรรม บนั ทึกผลการทา

2) นักเรียนคานวณหาปริมาณต่าง ๆ ที่ ความเครยี ดตามยาว 2) ใบกจิ กรรม เรื่อง กิจกรรมได้ระดบั ดี

เกี่ยวขอ้ งกบั มอดลุ สั ของยงั ได้ ของวัสดุ ความเคน้ และ ผ่านเกณฑ์

2) ตรวจสมุดในการทา ความเครียดตามยาว 2) นักเรยี นทา

แบบฝกึ หัด 17.1 ของวัสดุ แบบฝึกหดั ได้ระดับดี

3) แบบฝึกหดั 17.1 ผ่านเกณฑ์

ดา้ นคณุ ลักษณะ (A)

1) ใฝเ่ รยี นรู้และมงุ่ มั่นในการทางาน 1) ตรวจใบกิจกรรม 1) แบบประเมินการ 1) นกั เรยี นทาภาระ

เร่ือง ความเคน้ และ ทากจิ กรรม งานทไ่ี ด้รับมอบหมาย

ความเครียดตามยาว 2) ใบกจิ กรรม เร่อื ง ไดร้ ะดับดี ผา่ นเกณฑ์

ของวสั ดุ ความเคน้ และ

2) ตรวจสมดุ นกั เรยี น ความเครียดตามยาว

คาถามตรวจสอบความ ของวสั ดุ

เข้าใจ 17.1 ข้อ 1-3 3) คาถามตรวจสอบ

3) ตรวจสมดุ ในการทา ความเขา้ ใจ 17.1

แบบฝึกหดั 17.1 ขอ้ 1-3

4) แบบฝกึ หัด 17.1

20

ใบกจิ กรรม เรอ่ื ง ความเคน้ และความเครยี ดตามยาวของวัสดุ

1. รายช่ือสมาชิกที่ …………………………………………………….. ช้นั …………………………………

ช่อื ……………………………………………………………………………....................................เลขท่ี...................

ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขท.ี่ ..................

ชือ่ ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................

ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขที.่ ..................

ชือ่ ……………………………………………………………………………....................................เลขที.่ ..................

ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................

2. จุดประสงค์ของกิจกรรม
อธิบายความสัมพนั ธ์ระหวา่ งความเค้นและความเครยี ดตามยาวของวสั ดุ

3. วสั ดุ-อุปกรณ์ 1 ชุด 4) ไมบ้ รรทัด 1 อัน
1) ชุดรางไม้ 1 เสน้ เสน้
2) สายกตี าร์ (E1) 6 ถุง 5) เสน้ ดา้ ย ยาวประมาณ 5 เซนติเมตร 1
3) ถุงทราย

4. วิธที ากิจกรรม
1) ติดรอกเขา้ กับปลายรางไม้ ติดทอ่ นไมส้ าหรบั ยึดปลายของสายกีตาร์บรเิ วณกลางรางไม้ให้หา่ งจากรอกอยา่ งน้อย 60
เซนติเมตร
2) ยดึ ปลายสายกีตาร์ดา้ นหนึ่งเขา้ กบั ทอ่ นไม้ ปลายอกี ดา้ นหนึง่ ผูกตดิ กับหว่ งเหล็กสาหรับคลอ้ งถุงทรายพาดสายกีตาร์
บนรอกใหห้ ว่ งเหลก็ สาหรบั คลอ้ งถุงทรายห้อยลงจากปลายรางไม้
3) ดึงสายกตี าร์ใหต้ ึง ผูกเส้นดายบนสายกตี าร์ตรงจดุ ทห่ี ่างจากท่อนไม้เปน็ ระยะ 50 เซนติเมตร ใช้ไม้บรรทัดวางตาม
แนวใตส้ ายกตี าร์ใหข้ ีดสเกลเปน็ มิลลเิ มตรอยูบ่ รเิ วณเส้นด้ายที่ผกู ไว้
4) ช่งั นา้ หนกั ถงุ ทราย 1 ถงุ แล้วแขวนเข้ากับห่วงเหลก็ บันทึกน้าหนักถุงทรายและระยะยืดจากปมดา้ ยเย็บผ้าบนสาย
กตี ารท์ ี่เลือ่ นไปจากตาแหน่งเดิม
5) ทาซ้าข้อ 4) จนถงุ ทรายครบ 6 ถุง
6) คานวณค่าความเค้นตามยาวจากแรงเนอื่ งจากนา้ หนักของถงุ ทราย
และค่าความเครยี ดตามยาวแล้วนามาเขยี นกราฟให้แกนตั้งเปน็
ความเคน้ ตามยาว แกนนอนเป็นความเครียดตามยาว

21

5. ผลการทากจิ กรรม
สายกีตาร์ E1 (ความยาวเริ่มต้น L0 = 50.00 cm)
ตารางบันทึกผลการทากจิ กรรม

การถวงถงุ แรงที่ใช้ดงึ F ความยาวของสาย ความเคน้ ตามยาว ความเครียดตามยาว
ทราย มวลถุงทราย (g) (N) กตี าร์ที่ ∆
(ครง้ั ท)่ี
เปล่ยี นแปลงไป = =
0 (x 10-3 m) (N/m2) (x 10-3 )
1
2
3
4
5
6

กราฟความเค้นตามยาวกบั ความเครยี ดตามยาว

6. คาถามท้ายกจิ กรรม 22
1) กราฟความเคน้ ตามยาวกับความเครยี ดตามยาวท่ีได้มลี ักษณะเปน็ อย่างไร
อ
ตอบ กราฟท่ีได้เป็นกราฟเส้นตรง

2) ความเคน้ ตามยาวกบั ความเครยี ดตามยาวมีความสัมพันธ์กนั อย่างไร

ตอบ ความเคน้ ตามยาวแปรผันต รงกับความเครยี ดตามยาว แตเ่ สน้ กราฟในการทดลองน้ีไมต่ ดั ทีจ่ ุดกาเนิดอาจ

เนอื่ งมาจากความคลาดเคล่ือนจากการทดลองในตอนทยี่ งั ไมม่ นี า้ หนักมาถ่วง สายกีตาร์อาจไมย่ ืดเต็มที่ยังโค้งงออย่บู าง

บริเวณ เนื่องจากสายกีตาร์ถูกม้วนไว้ v

7. สรุปผลการทากิจกรรม

จากการทากิจกรรม พบว่า เม่ือใช้แรงดึงลวดความยาวลวดเพ่ิมขึ้น นาค่าความเค้นตามยาวและความเครียด

ตามยาวของลวดมาเขียนกราฟ จะได้กราฟเส้นตรง แสดงว่าค่าความเค้นและความเครียดมีความส้มพันธ์กัน โดยความ

เค้นตามยาวแปรผันตรงกับความเครียดตามยาว ท

คลา้ ยกับการเรียงตัวของผงเหล็กรอบแท่งแมเ่ หลก็ อ

คล้ายกับการเรียงตัวของผงเหล็กรอบแท่งแมเ่ หลก็ อ

23

24

แผนการจัดการเรยี นรู้ ท่ี 30 ชนั้ มธั ยมศึกษาปที ี่ 6
เวลา 26 ชวั่ โมง
รายวชิ าวทิ ยาศาสตรเ์ พม่ิ เติม(ฟสิ กิ ส)์ เวลา 1 ช่ัวโมง
หนว่ ยการเรยี นร้ทู ี่ 17 ของแข็งและของไหล
เรื่อง แรงดงึ ผิวของของเหลว ครูผ้สู อน นายปญั ญา ฮวดไชย
ภาคเรียนท่ี 1

1. สาระสาคญั
สาหรับของเหลวจะมีแรงระหว่างโมเลกุลมีแรงเชื่อมแน่น(cohesive force) ซ่ึงเป็นแรงระหว่าง โมเลกุล

ชนิดเดียวกันยึดโมเลกุลของเหลวเข้าด้วยกันและแรงยึดติด(adhesive force) ซึ่งเป็นแรงระหว่าง โมเลกุลต่างชนิด
กันส่วนบริเวณผิวของเหลวจะมแี รงกระทาต่อวัตถุโดยแรงน้ีขนานกับผิวของเหลวและ ตั้งฉากกับวัตถุท่ีผิวของเหลว
สัมผัส เรียกว่าแรงดึงผิว ค่าแรงดึงผิวต่อหน่วยความยาววัตถุที่ผิวของเหลวสัมผัส เรียกว่า ความตึงผิว (Surface
tension) หาได้จากสมการ = ในขณะที่วัตถุเคลื่อนที่ของเหลว จะเกิดแรงต้านการเคลื่อนท่ีของวัตถุเรียก



แรงหนดื และเรียกสมบตั นิ ว้ี ่า ความหนืด(Viscosity)

2. ผลการเรยี นรู้
14. ทดลอง อธิบายและคานวณความตึงผิวของของเหลว รวมทง้ั สงั เกตและอธิบายแรงหนืดของของเหลว

3. สาระการเรยี นรู้
3.1 ความรู้
เม่ือวางเข็มเย็บผ้าหรือในมีดโกนลงบนผิวน้าตามแนวราบอย่างแผ่เบา พบว่าเข็มเย็บผ้าหรือใบมีด
โกนสามารถอยู่บนผิวน้าได้ ได้รูป 17.5 แสดงว่าต้องมีแรงลพั ธ์จากผิวน้าดันเข็มเย็บผ้าหรือใบมีดโกนข้ึนใน
แนวดิ่ง ซ่ึงแรงน้ีเกิดจากโมเลกุลของน้าท่ีบริเวณผิวหน้ายึดกันไว้มากพอจนรับน้าหนักของเข็มหรือใบมีด
โกนไว้ได้ เรียกวา่ แรงดงึ ผวิ ของนา รายละเอยี ดของแรงดึงผวิ อธิบายได้ดังน้ี

รปู 17.5 วัตถลุ อยผวิ น้าไดด้ ว้ ยความตงึ ผิวของน้า
3.2 กระบวนการ

1) ความสามารถในการส่ือสาร (อ่าน ฟงั พูด เขียน)
2) ความสามารถในการคดิ (สังเกต วเิ คราะห์ จดั กลุ่ม สรปุ

25

4. จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ รายละเอียด
จุดประสงคการเรียนรู้

ดา้ นความรู้ 1. นกั เรียนอธบิ ายความหมายแรงดงึ ผวิ ของของเหลวได้
(K: Knowledge) 2. นกั เรียนทดลองแรงดงึ ผิวของของเหลวได้
ดา้ นทักษะกระบวนการ 3. ใฝ่เรยี นรแู้ ละมงุ่ ม่ันในการทางาน
(P: Process)
ด้านคุณลกั ษณะท่ีพึง
ประสงค์ (A: Attitude)

5. กิจกรรมการเรียนรู้
ขนั ที่ 1 ขันสร้างความสนใจ
1.1 ครนู าเขา้ สูเ่ นื้อหาหัวขอ้ ท่ี 17.2.1 โดยถามนกั เรียนว่าหยดน้าทรงกลมกลิ้งบนใบไมบ้ างชนิด
เกิดข้ึนได้อยา่ งไร เพราะเหตุใดแมลงบางชนิดอย่นู ่งิ หรอื เคลื่อนที่บนผิวนา้ ไดโ้ ดยไม่จม เกยี่ วข้องอย่างไรกับ
สมบตั ิของของเหลว (ครเู ปดิ โอกาสใหน้ ักเรยี นแสดงความคิดเหน็ อย่างอิสระ ไมค่ าดหวงั คาตอบท่ีถกู ต้อง)
1.2 ครอู าจให้นักเรยี นทากจิ กรรมลองทาดู ในหนังสือเรียน หนา้ 203 แลว้ ครูนานกั เรยี นร่วมกัน
อภปิ รายจนสรปุ ไดว้ ่า การทห่ี ยดนา้ ทรงกลมกลิ้งบนใบไมบ้ างชนดิ แมลงบางชนิดอยนู่ ่ิงหรือเคล่ือนทบี่ นผิว
นา้ ได้โดยไม่จม การที่ใบมีดโกนหรอื เขม็ เย็บผ้าซึง่ มีความหนาแน่นมากกว่านา้ ลอยอยบู่ นผวิ น้าไดน้ น้ั
เกดิ ขึ้นจากแรงระหว่างโมเลกุลทีผ่ ิวหนา้ ของนา้ ยึดกนั ไวเ้ ป็นหยดหรือรับ น้าหนักของเข็มหรือใบมีดโกนได้
เรยี กแรงนว้ี า่ แรงดึงผวิ น้า
1.3 ครูนาเข้าสกู่ จิ กรรม 17.2 โดยครตู ัง้ คาถาม ดังนี้
1) แรงดงึ ผวิ ของของเหลวกระทาต่อวัตถุทสี่ ัมผสั มลี กั ษณะอย่างไร
(ครเู ปดิ โอกาสให้นักเรยี นแสดงความคิดเหน็ อย่างอิสระ ไมค่ าดหวังคาตอบทถี่ ูกต้อง)

ขันท่ี 2 ขันสารวจและคน้ หา
2.1 นักเรยี นแบ่งกลุ่มๆ ละ 5-6 คน โดยคละเพศ คละความสามารถ
2.2 นกั เรยี นแตล่ ะกลมุ่ ศึกษาใบกิจกรรม เรื่อง แรงดึงผวิ ของของเหลว
2.3 ครูแจง้ จุดประสงค์การเรียนรู้ อุปกรณ์ และข้นั ตอนการทากิจกรรมอยา่ งละเอยี ด
2.4 นักเรียนแต่ละกลมุ่ ทากิจกรรม สงั เกตและบนั ทึกผลการทากิจกรรม ลงในใบกิจกรรมท่คี รูแจกให้

ขนั ที่ 3 ขนั อธิบายและลงขอ้ สรปุ
3.1 นกั เรยี นแตล่ ะกลุ่มส่งตัวแทนออกมานาเสนอผลการทากิจกรรมหนา้ ชนั้ เรียน
3.2 ครูนานักเรยี นอภปิ รายเพือ่ นาไปสู่การสรุปโดยใชค้ าถามตอ่ ไปน้ี
1) นกั เรยี นแต่ละกลมุ่ ไดผ้ ลการสบื คน้ และผลการทดลองเหมอื นกันหรือต่างกันอย่างไร

เพราะเหตใุ ด

26

2) รูปรา่ งของห่วงดา้ ย หลังเจาะฟลิ ม์ น้าสบภู่ ายในห่วงแลว้ มรี ูปร่างอยา่ งไร
(แนวการตอบ เม่ือฟิลม์ ภายในหว่ งดา้ ยขาด หว่ งด้ายมีรปู ร่างเปน็ วงกลม)
3) จากผลทเ่ี กิดขน้ึ แรงท่ีฟลิ ม์ นา้ สบกู่ ระทาต่อห่วงดา้ ยมีทิศทางอยา่ งไร
(แนวการตอบ แรงของฟิลม์ น้าสบูท่ าใหห้ ว่ งดา้ ยเปน็ รูปวงกลม แสดงวา่ ทิศของแรงตั้งฉาก
กบั เสน้ ด้ายทุกผิวสัมผัส)
3.3 ครแู ละนกั เรยี นรว่ มกนั อภปิ รายจนได้ข้อสรุป เร่ือง แรงดึงผิวของของเหลว ดังน้ี
- เมื่อเจาะฟลิ ม์ นา้ สบู่ทาใหฟ้ ิล์มในห่วงดา้ ยขาด ห่วงดา้ ยมีรูปรา่ งเป็นรูปวงกลม เนื่องจาก
แรง ของฟลิ ์มนา้ สบู่มีทิศทางตัง้ ฉากกับเส้นดา้ ยทุกผิวสมั ผัส
- แรงดึงผิวของของเหลว มีทิศทางขนานกบั ผิวของเหลวและต้ังฉากกับขอบผิวของเหลวท่ี
สัมผัสกับวตั ถุ และสมบัติในการยดึ ของเหลวดว้ ยแรงดงึ ผิวคือความตงึ ผวิ

ขนั ที่ 4 ขนั ขยายความรู้
4.1 ครูให้ความร้เู พ่มิ เติมเกย่ี วกับ การโค้งของผิวของเหลว และการซึมตามรเู ล็ก ตามรายละเอยี ด

ในหนังสือเรียน หนา้ 206-207

ขนั ท่ี 5 ขนั ประเมนิ ผล
5.1 ครตู รวจใบกิจกรรม เร่อื ง แรงดึงผิวของของเหลว
5.2 นักเรยี นทาคาถามตรวจสอบความเขา้ ใจ 17.2 ข้อ 1 ลงในสมุด

6. สื่อการเรยี นรู/้ แหลง่ เรยี นรู้
6.1 หนังสอื เรยี นรายวิชาเพิ่มเตมิ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ฟสิ ิกส)์ ช้นั มัธยมศึกษาปีท่ี 6 เลม่ 5

(ฉบับปรับปรงุ พ.ศ.2560)
6.2 ใบกจิ กรรม เร่ือง แรงดึงผวิ ของของเหลว
6.3 อนิ เทอรเ์ น็ต
6.4 ห้องสมดุ

27

7. การวดั และประเมนิ ผล

จุดประสงคก์ ารเรียนรู้ วธิ กี ารวดั เครอ่ื งมอื เกณฑ์การประเมนิ

ด้านความรู้ (K)

1) นกั เรยี นอธิบายความหมายแรงดงึ ผิวของ 1) ตรวจสมดุ นักเรียน 1) แบบประเมนิ การ 1) นกั เรยี นสามารถ

ของเหลวได้ คาถามตรวจสอบความ ทากจิ กรรม ตอบคาถามได้

เข้าใจ 17.2 ข้อ 1 2) คาถามตรวจสอบ ระดบั ดี ผ่านเกณฑ์

ความเขา้ ใจ 17.2 ขอ้

1

ดา้ นกระบวนการ (P)

1) นกั เรยี นทดลองแรงดึงผิวของของเหลวได้ 1) ตรวจใบกจิ กรรม 1) แบบประเมินการ 1) นกั เรียนสามารถ

เรอ่ื ง แรงดงึ ผิวของ ทากจิ กรรม บนั ทึกผลการทา

ของเหลว 2) ใบกิจกรรม เรือ่ ง กิจกรรมไดร้ ะดบั ดี

แรงดงึ ผวิ ของ ผา่ นเกณฑ์

ของเหลว

ดา้ นคุณลกั ษณะ (A) 1) ตรวจใบกิจกรรม 1) แบบประเมนิ การ 1) นกั เรียนทาภาระ
1) ใฝเ่ รยี นรู้และมุ่งมัน่ ในการทางาน งานทีไ่ ดร้ บั มอบหมาย
ไดร้ ะดบั ดี ผ่านเกณฑ์
เรื่อง แรงดงึ ผวิ ของ ทากิจกรรม

ของเหลว 2) ใบกิจกรรม เรื่อง

2) ตรวจสมุดนักเรียน แรงดึงผิวของ

คาถามตรวจสอบความ ของเหลว

เข้าใจ 17.2 ข้อ 1 3) คาถามตรวจสอบ

ความเข้าใจ 17.2

ข้อ 1

28

ใบกิจกรรม เรอ่ื ง แรงดงึ ผวิ ของของเหลว

1. รายชือ่ สมาชิกท่ี …………………………………………………….. ชัน …………………………………

ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................

ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................

ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................

ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................

ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................

ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขท.่ี ..................

2. จุดประสงค์ของกิจกรรม
สังเกตลกั ษณะแรงดงึ ผิวของของเหลวที่กระทากับวตั ถุ

3. วสั ดุ-อุปกรณ์ 1 อัน
1) เส้นลวดดัดเป็นหว่ งรปู วงกลม 1 แกว้
2) นา้ สบู่ 1 เส้น
3) เส้นดา้ ยยาวประมาณ 10 เซนติเมตร

4. วิธีทากิจกรรม
1) ผกู หว่ งด้ายโดยใหเ้ หลือปลายดา้ นหนงึ่ ไวป้ ระมาณ 3-4 เชนตเิ มตร
2) จมุ่ โครงลวดโลหะในน้าสบู่ ดงึ โครงลวดข้นึ จากน้าสบู่ให้ฟลิ ์มนา้ สบูต่ ิดข้ึนมากบั โครงลวด
3) นาดา้ ยซึ่งผูกเปน็ หว่ งวางบนฟลิ ์มน้าสบู่ โดยใหป้ ลายด้ายพาดกบั โครงลวด ดงั รปู

รูปการจัดอปุ กรณเ์ พอ่ื ศึกษาแรงดงึ ผิวของของเหลว
4) ใช้เขม็ หรือวัตถุปลายแหลมเจาะฟลิ ์มนา้ สบใู่ นห่วงด้าย สังเกตรปู ร่างของห่วงด้าย

29

5. ผลการทากจิ กรรม

ภาพก่อนเจาะฟิลม์ นา้ สบู่ ภาพหลงั เจาะฟลิ ม์ น้าสบู่

6. คาถามท้ายกิจกรรม อ
1) รูปร่างของหว่ งด้าย หลงั เจาะฟิลม์ นา้ สบ่ภู ายในห่วงแล้วมีรูปร่างอย่างไร v
ตอบ เมื่อฟลิ ม์ ภายในห่วงด้ายขาด ห่วงดา้ ยมีรูปรา่ งเป็นวงกลม
ตอบ แรงของฟลิ ม์ น้าสบทู่ าให้ห่วงดา้ ยเป็นรปู วงกลม แสดงวา่ ทิศของแรงตัง้ ฉากกบั เสน้ ดา้ ยทกุ ผวิ สมั ผัส v
v
2) จากผลที่เกิดขึ้น แรงทฟ่ี ิล์มนา้ สบูก่ ระทาตอ่ ห่วงด้ายมีทศิ ทางอยา่ งไร
ตอบ แรงของฟิล์มนา้ สบูท่ าให้ห่วงด้ายเปน็ รูปวงกลม แสดงว่าทิศของแรงตัง้ ฉากกบั เสน้ ดา้ ยทุกผิวสมั ผสั
ตอบ แรงของฟิลม์ นา้ สบู่ทาให้ห่วงดา้ ยเปน็ รูปวงกลม แสดงวา่ ทิศของแรงต้งั ฉากกบั เส้นด้ายทกุ ผิวสมั ผสั

7. สรุปผลการทากจิ กรรม

จากการทากิจกรรม พบว่า เม่ือเจาะฟิล์มน้าสบู่ทาให้ฟิล์มในห่วงด้ายขาด ห่วงด้ายมีรูปร่างเป็นรูปวงกลม

เนอ่ื งจากแรง ของฟิลม์ นา้ สบู่มที ศิ ทางต้ังฉากกบั เส้นดา้ ยทุกผิวสัมผสั ท

คลา้ ยกับการเรียงตัวของผงเหล็กรอบแท่งแมเ่ หลก็ อ

คลา้ ยกับการเรียงตัวของผงเหล็กรอบแท่งแม่เหลก็ อ

30

31

แผนการจดั การเรียนรู้ท่ี 31

รายวชิ าวทิ ยาศาสตร์เพิม่ เติม(ฟิสกิ ส)์ ชน้ั มัธยมศึกษาปีที่ 6
หน่วยการเรียนรทู้ ี่ 17 ของแข็งและของไหล เวลา 26 ช่วั โมง
เรอ่ื ง ความตงึ ผวิ ของของเหลว เวลา 2 ชว่ั โมง
ภาคเรียนที่ 1
ครูผู้สอน นายปัญญา ฮวดไชย

1. สาระสาคัญ
สาหรับของเหลวจะมีแรงระหว่างโมเลกุลมีแรงเช่ือมแน่น(cohesive force) ซึ่งเป็นแรงระหว่าง โมเลกุล

ชนิดเดียวกันยึดโมเลกุลของเหลวเข้าด้วยกันและแรงยึดติด(adhesive force) ซ่ึงเป็นแรงระหว่าง โมเลกุลต่างชนิด
กันส่วนบริเวณผิวของเหลวจะมีแรงกระทาต่อวัตถุโดยแรงนี้ขนานกับผิวของเหลวและ ตั้งฉากกับวัตถุท่ีผิวของเหลว
สัมผัส เรียกว่าแรงดึงผิว ค่าแรงดึงผิวต่อหน่วยความยาววัตถุท่ีผิวของเหลวสัมผัส เรียกว่า ความตึงผิว (Surface
tension) หาได้จากสมการ = ในขณะท่ีวัตถุเคล่ือนท่ีของเหลว จะเกิดแรงต้านการเคล่ือนท่ีของวัตถุเรียก



แรงหนดื และเรยี กสมบัตินีว้ า่ ความหนดื (Viscosity)

2. ผลการเรยี นรู้
14. ทดลอง อธิบายและคานวณความตึงผิวของของเหลว รวมทัง้ สังเกตและอธิบายแรงหนืดของของเหลว

3. สาระการเรียนรู้
3.1 ความรู้
การหาความตึงผวิ

ความตึงผิวของของเหลว γ หมายถึง อัตราส่วนของแรงดึงผิว ต่อความยาว ที่ตั้งฉากกับแรง
ตลอดแนวทแี่ รงกระทา ดังสมการ


=
เปน็ ความตึงผวิ มีหน่วย นวิ ตันต่อเมตร (N/m)
3.2 กระบวนการ
1) ความสามารถในการสื่อสาร (อา่ น ฟัง พดู เขียน)
2) ความสามารถในการคิด (สงั เกต วิเคราะห์ จัดกลมุ่ สรุป)
3) ความสามารถในการแก้ปญั หา (แสวงหาความรู้)

32

4. จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้ รายละเอียด
จุดประสงคการเรียนรู้

ด้านความรู้ 1. นกั เรียนอธิบายความหมายความตึงผวิ ของของเหลวได้
(K: Knowledge)
ด้านทกั ษะกระบวนการ 2. นักเรียนทดลองความตงึ ผวิ ของของเหลวได้
(P: Process) 3. นักเรียนคานวณหาปริมาณต่าง ๆ ท่ีเกี่ยวข้องความตึงผิวของ

ด้านคณุ ลกั ษณะท่ีพึง ของเหลวได้
ประสงค์ (A: Attitude) 4. ใฝเ่ รยี นรู้และมุ่งมัน่ ในการทางาน

5. กิจกรรมการเรยี นรู้
ขน้ั ท่ี 1 ขนั้ สร้างความสนใจ
1.1 ครทู บทวนเนอ้ื หา เรื่อง แรงดงึ ผิวของของเหลว และสมการทีเ่ ก่ียวข้อง
1.2 ครูนาเข้าสูก่ ิจกรรม 17.3 เรอ่ื ง ความตึงของของเหลว โดยครูต้งั คาถาม ดงั น้ี
1) ถ้าต้องการหาความตึงผวิ ของของเหลวชนดิ หนึ่ง ต้องปฏิบตั อิ ยา่ งไร
2) ความตึงผิวของของเหลวชนดิ เดยี วกัน มคี า่ แตกต่างกันหรือไม่
3) ความตึงผิวของของเหลวต่างชนดิ กัน มคี า่ แตกต่างกนั หรือไม่
(ครเู ปิดโอกาสให้นักเรยี นแสดงความคิดเห็นอย่างอสิ ระ ไมค่ าดหวังคาตอบท่ีถูกต้อง)

ขั้นท่ี 2 ขน้ั สารวจและคน้ หา
2.1 นักเรียนแบง่ กลุ่มๆ ละ 5-6 คน โดยคละเพศ คละความสามารถ
2.2 นักเรยี นแตล่ ะกลุม่ ศึกษาใบกจิ กรรม เรื่อง ความตงึ ผวิ ของของเหลว
2.3 ครแู จง้ จุดประสงค์การเรียนรู้ อุปกรณ์ และขนั้ ตอนการทากิจกรรมอยา่ งละเอยี ด
2.4 นักเรียนแตล่ ะกลมุ่ ทากจิ กรรม สงั เกตและบันทึกผลการทากจิ กรรม ลงในใบกจิ กรรมที่ครแู จกให้

ขั้นที่ 3 ขั้นอธบิ ายและลงขอ้ สรปุ
3.1 นักเรยี นแต่ละกลมุ่ ส่งตัวแทนออกมานาเสนอผลการทากิจกรรมหนา้ ชน้ั เรียน
3.2 ครนู านกั เรียนอภปิ รายเพือ่ นาไปสู่การสรปุ โดยใช้คาถามตอ่ ไปน้ี
1) นักเรยี นแตล่ ะกลุ่มไดผ้ ลการสบื ค้นและผลการทดลองเหมอื นกนั หรือต่างกันอย่างไร

เพราะเหตุใด
2) ขณะทห่ี ว่ งวงกลมกาลังจะหลุดออกจากผวิ ของเหลว มผี วิ ของเหลวสมั ผสั กบั ห่วง

วงกลมกดี่ า้ น อย่างไร (แนวการตอบ ขณะทหี่ ่วงวงกลมกาลงั จะหลุดออกจากผวิ ของเหลว มีผิวของเหลว
สมั ผสั กับหว่ งวงกลมสองด้าน คอื ดา้ นนอกและด้านในของห่วงวงกลม)

3) ความตึงผวิ ของของเหลวชนิดเดียวกนั มีค่าแตกต่างกันหรือไม่ (แนวการตอบ ความตึง
ผิวของของเหลวชนิดเดียวกัน มีค่าเทา่ กนั )

33

4) ความตึงผวิ ของของเหลวต่างชนดิ กัน มีค่าแตกตา่ งกันหรือไม่ (แนวการตอบ ความตงึ
ผวิ ของของเหลวต่างชนดิ กนั มีค่าต่างเทา่ กนั )

3.3 ครแู ละนักเรยี นร่วมกันอภิปรายจนได้ขอ้ สรุป เร่ือง ความตึงผวิ ของของเหลว ดังนี้
- ในขณะทห่ี ว่ งวงกลมของอปุ กรณ์หาคา่ ความตงึ ผวิ กาลังจะหลดุ จากของเหลว ของเหลว

ที่สัมผัสห่วงสองดา้ นคือด้านนอกและด้านในของห่วงวงกลม ความยาวในแนวตง้ั ฉากกับแรงจึงเปน็ สองเท่า
ของเส้นรอบวง

- ของเหลวชนิดเดียวกนั ความตงึ ผิวมีค่าเทา่ กัน
- ของเหลวต่างชนดิ กันค่าความตึงผิว ต่างกนั

ขั้นที่ 4 ข้นั ขยายความรู้
4.1 ครูใหค้ วามรู้เพิ่มเติมเก่ียวกับ โจทย์ตัวอยา่ ง 17.3 ตามรายละเอยี ดในหนงั สอื เรียน หนา้ 211
4.2 ครใู หค้ วามรู้เพม่ิ เติมเกี่ยวกับปจั จัยตา่ ง ๆ เช่น สง่ิ เจอื ปนในของเหลว อุณหภมู ขิ องของเหลว

มีผลต่อความตึงผวิ หรือไม่ อยา่ งไร (ความตึงผวิ ของของเหลว นอกจากจะขึน้ กบั ชนิดของเหลวยงั ข้ึนอยู่กับ
อณุ หภูมิอกี ด้วย เม่ืออุณหภมู เิ พม่ิ ขนึ้ ความตงึ ผิวของนา้ ลดลง และเมื่อของเหลวชนิดหนึ่งมสี ง่ิ อนื่ เจือปนคา่
ความตงึ ผวิ จะเปล่ียนไป)

ข้ันที่ 5 ขนั้ ประเมินผล
5.1 ครูตรวจใบกิจกรรม เรอ่ื ง ความตงึ ผวิ ของของเหลว
5.2 นกั เรียนทาแบบฝึกหัด 17.2 ลงในสมดุ

6. ส่ือการเรยี นรู้/แหล่งเรยี นรู้
6.1 หนังสือเรยี นรายวิชาเพ่มิ เติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ฟสิ กิ ส์) ช้ันมธั ยมศึกษาปีท่ี 6 เล่ม 5

(ฉบบั ปรบั ปรงุ พ.ศ.2560)
6.2 ใบกจิ กรรม เรื่อง ความตึงผวิ ของของเหลว
6.3 อินเทอรเ์ น็ต
6.4 ห้องสมุด

34

7. การวัดและประเมินผล วธิ กี ารวัด เครื่องมือ เกณฑก์ ารประเมิน
จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้
1) ตรวจใบกิจกรรม 1) แบบประเมนิ การ 1) นักเรียนสามารถ
ดา้ นความรู้ (K) เรอ่ื ง ความตงึ ผวิ ของ ทากจิ กรรม ตอบคาถามท้าย
1) นักเรยี นอธบิ ายความหมายความตงึ ผิว ของเหลว 2) ใบกจิ กรรม เร่ือง กิจกรรมไดร้ ะดับดี
ของของเหลวได้ ความตงึ ผิวของ ผ่านเกณฑ์
ของเหลว

ดา้ นกระบวนการ (P) 1) ตรวจใบกิจกรรม 1) แบบประเมินการ 1) นักเรียนสามารถ
1) นักเรียนทดลองความตงึ ผิวของของเหลว เร่ือง ความตงึ ผวิ ของ ทากจิ กรรม บนั ทึกผลการทา
ได้ ของเหลว 2) ใบกจิ กรรม เรอื่ ง กจิ กรรมไดร้ ะดบั ดี
1) นักเรยี นคานวณหาปริมาณตา่ ง ๆ ท่ี 2) ตรวจสมดุ การทา ความตงึ ผิวของ ผ่านเกณฑ์
เกย่ี วข้องความตงึ ผวิ ของของเหลวได้ แบบฝึกหัด 17.2 ของเหลว 2) นกั เรียนสามารถ
3) แบบฝึกหดั 17.2 ทาแบบฝึกหดั ได้
ระดบั ดี ผา่ นเกณฑ์

ด้านคณุ ลกั ษณะ (A) 1) ตรวจใบกจิ กรรม 1) แบบประเมนิ การ 1) นกั เรียนทาภาระ
1) ใฝ่เรียนรู้และมงุ่ ม่ันในการทางาน เร่อื ง ความตงึ ผิวของ ทากิจกรรม งานท่ีไดร้ ับมอบหมาย
ของเหลว 2) ใบกจิ กรรม เรอื่ ง ไดร้ ะดบั ดี ผ่านเกณฑ์
2) ตรวจสมุดการทา ความตงึ ผิวของ
แบบฝึกหัด 17.2 ของเหลว
3) แบบฝึกหัด 17.2

ใบกิจกรรม เรอื่ ง ความตึงผวิ ของของเหลว 35

1. รายชอ่ื สมาชิกที่ …………………………………………………….. ช้ัน …………………………………

ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขท.่ี ..................

ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขท.ี่ ..................

ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขท.่ี ..................

ช่อื ……………………………………………………………………………....................................เลขท.่ี ..................

ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขที.่ ..................

ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................

2. จดุ ประสงค์ของกิจกรรม
เพ่ือหาความตึงผิวของของเหลวบางชนิด

3. วัสดุ-อุปกรณ์

1) ชดุ ทดลองวัดความตงึ ผวิ ของของเหลว 1 ชดุ
แกว้
2) ของเหลวตา่ งๆ เชน่ นา้ นา้ เกลือ น้ายาล้างจาน 1

4. วธิ ที ากจิ กรรม
1) จดั อปุ กรณ์ทดลองให้คานอย่ใู นสมดลุ แลว้ ห่วงวงกลมแตะผิวนา้ พอดี ดังรปู

รูป จัดอุปกรณ์เพื่อศึกษาความตึงผวิ ของของเหลว

2) ใส่ชนิ้ โลหะขนาดต่างๆ เพ่ิมลงที่หว่ งสาหรบั แขวนที่ละอัน จนกระท่งั หว่ งวงกลมเรม่ิ จะหลดุ จากผวิ นา้
3) ใช้หลักของโมเมนต์ หาแรงท่ที าให้วงกลมเกือบหลุดจากผิวนา้ แรงนคี้ อื แรงดึงผิว ของน้า
4) คานวณหาความตึงผิวของน้าจากอัตราส่วนระหว่างแรงตึงผวิ กับความยาวทัง้ หมดของเส้นผิวของน้าท่ีขาด หรอื

( เปน็ สองเทา่ ของความยาวเส้นรอบวงของหว่ งวงกลม)



5) ทดลองขอ้ 1) - 4) ซ้า แลว้ หาความตึงผิวเฉลีย่
6) เปล่ียนของเหลวเปน็ ของเหลวอ่ืน เช่น นา้ เกลอื แล้วทดลองข้อ 1) – 5) ซา้

5. ผลการทากิจกรรม 36

ตารางบันทึกผลการทากิจกรรม (N/m)

ชนดิ เส้นรอบวงของห่วง นา้ หนักช้ินโลหะที่ใช้ ขนาดแรงทใี่ ช้ดึงห่วง
ของเหลว วงกลม (m) ถวงจนห่วงวงกลม วงกลมให้หลุดจาก
หลุดจากผวิ ของเหลว
นา้ ผวิ ของเหลว (N)
(N)

นา้ เกลือ

6. คาถามทา้ ยกิจกรรม

1) ขณะทหี่ ว่ งวงกลมกาลังจะหลดุ ออกจากผวิ ของเหลว มีผวิ ของเหลวสมั ผัสกบั ห่วงวงกลมก่ีด้าน อย่างไร

ตอบ ขณะท่หี ว่ งวงกลมกาลังจะหลุดออกจากผวิ ของเหลว มผี ิวของเหลวสมั ผสั กบั ห่วงวงกลมสองดา้ น คือด้านนอก

และด้านในของห่วงวงกลม อ

2) ความตงึ ผวิ ของของเหลวชนิดเดยี วกัน มคี ่าแตกตา่ งกนั หรือไม่ v
ตอบ ความตงึ ผิวของของเหลวชนิดเดียวกัน มีคา่ เท่ากนั

3) ความตึงผิวของของเหลวต่างชนดิ กนั มีคา่ แตกตา่ งกันหรือไม่ v
ตอบ ความตึงผิวของของเหลวตา่ งชนดิ กัน มีค่าต่างเทา่ กัน

7. สรุปผลการทากจิ กรรม

จากการทากิจกรรม พบว่า ในขณะที่ห่วงวงกลมของอปุ กรณ์หาค่าความตึงผวิ กาลังจะหลุดจากของเหลวของเหลว

คลา้ ยกับการเรียงตัวของผงเหล็กรอบแท่งแม่เหล็ก อ

คลา้ ยกับการเรียงตัวของผงเหล็กรอบแท่งแม่เหลก็ อ

คลา้ ยกับการเรียงตัวของผงเหล็กรอบแท่งแม่เหล็ก อ

คล้ายกับการเรียงตัวของผงเหล็กรอบแท่งแม่เหลก็ อ

37

38

แผนการจดั การเรียนรู้ท่ี 32 ชนั้ มธั ยมศึกษาปที ่ี 6
เวลา 26 ช่ัวโมง
รายวิชาวิทยาศาสตร์เพิ่มเติม(ฟสิ กิ ส์) เวลา 2 ชว่ั โมง
หนว่ ยการเรียนรูท้ ่ี 17 ของแข็งและของไหล
เร่อื ง ความหนดื ของของเหลว ครผู ู้สอน นายปัญญา ฮวดไชย
ภาคเรียนที่ 1

1. สาระสาคัญ
สาหรับของเหลวจะมีแรงระหว่างโมเลกุลมีแรงเชื่อมแน่น(cohesive force) ซ่ึงเป็นแรงระหว่าง โมเลกุล

ชนิดเดียวกันยึดโมเลกุลของเหลวเข้าด้วยกันและแรงยึดติด(adhesive force) ซึ่งเป็นแรงระหว่าง โมเลกุลต่างชนิด
กันส่วนบริเวณผิวของเหลวจะมีแรงกระทาต่อวัตถุโดยแรงน้ีขนานกับผิวของเหลวและ ต้ังฉากกับวัตถุที่ผิวของเหลว
สัมผัส เรียกว่าแรงดึงผิว ค่าแรงดึงผิวต่อหน่วยความยาววัตถุที่ผิวของเหลวสัมผัส เรียกว่า ความตึงผิว (Surface
tension) หาได้จากสมการ = ในขณะท่ีวัตถุเคล่ือนที่ของเหลว จะเกิดแรงต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุเรียก



แรงหนดื และเรียกสมบัตนิ ้ีวา่ ความหนืด(Viscosity)

2. ผลการเรยี นรู้
14. ทดลอง อธิบายและคานวณความตึงผิวของของเหลว รวมทัง้ สงั เกตและอธิบายแรงหนืดของของเหลว

3. สาระการเรยี นรู้
3.1 ความรู้
จากกจิ กรรมความหนดื ของของเหลว
เม่อื ปล่อยใหล้ กู เหลก็ กลมเคลื่อนที่ในของเหลว พบวา่ อัตราเร็วเพมิ่ ขน้ึ ในช่วงแรกของการจมจนถึง
ระดับความลึกหนงึ่ ลูกเหลก็ จะจมต่อไปด้วยอตั ราเร็วสมา่ เสมอ และลูกเหลก็ กลมจมในของเหลวตา่ งชนดิ
กันทีม่ ีความลกึ เท่ากนั จะใชเ้ วลาต่างกนั
การท่ีลกู เหลก็ กลมเคลื่อนท่ีในของเหลวต่างชนดิ กันท่รี ะดับความลกึ เทา่ กันจะใชเ้ วลาต่างกัน
เนือ่ งจากของเหลวมีสมบัติในการต้านการเคล่อื นทข่ี องวตั ถุผ่านของเหลวนน้ั ต่างกันหรือต้านการไหลของ
ของเหลวตา่ งกัน สมบตั กิ ารต้านดังกล่าว เรยี กว่า ความหนืด (Viscosity) เม่ือวตั ถเุ คล่ือนทผี่ า่ นของเหลว
ทมี่ ีความหนืดจะเกิดแรงต้านการเคล่ือนท่ี เรยี กว่า แรงหนืด (Viscous force) ของเหลวทม่ี คี วามหนืด
มากว่า จะมีแรงหนืดมากกว่า ทาให้วัตถเุ คล่ือนทใี่ นของเหลวไดช้ ้ากว่าการเคล่ือนที่ผา่ นของเหลวทม่ี ี
ความหนืดน้อยกวา่ ของเหลวแต่ละชนดิ มีความหนืดท่แี ตกต่างกัน
3.2 กระบวนการ
1) ความสามารถในการส่ือสาร (อ่าน ฟัง พดู เขียน)
2) ความสามารถในการคดิ (สงั เกต วเิ คราะห์ จดั กลุ่ม สรปุ )

39

4. จดุ ประสงค์การเรียนรู้ รายละเอียด
จดุ ประสงคการเรยี นรู้

ดา้ นความรู้ 1. นกั เรยี นอธิบายแรงหนืดของของเหลวได้
(K: Knowledge) 2. นกั เรยี นทดลองและสงั เกตแรงหนืดของของเหลวได้
ดา้ นทกั ษะกระบวนการ 3. ใฝเ่ รียนรูแ้ ละมงุ่ ม่ันในการทางาน
(P: Process)
ดา้ นคณุ ลักษณะท่ีพึง
ประสงค์ (A: Attitude)

5. กจิ กรรมการเรียนรู้
ขัน้ ท่ี 1 ข้นั สรา้ งความสนใจ
1.1 ครูทบทวนเน้ือหา เรื่อง ความตงึ ของของเหลว และสมการที่เก่ียวข้อง
1.2 ครนู าเขา้ สู่กจิ กรรม 17.4 เรื่อง ความหนดื ของของเหลว โดยให้นกั เรยี นเทของเหลวที่มีความ
หนดื ตา่ งกันลงในภาชนะ เช่น น้าเชือ่ ม น้ายาล้างจาน นา้ มันพืช ฯลฯ เปรียบเทียบการไหลของของเหลว
แลว้ ใหน้ ักเรยี นใช้แท่งแก้วคนของเหลวทีละชนิด สงั เกตแรงทใ่ี ชใ้ นการคนของเหลว วา่ สัมพันธ์กับอัตราเร็ว
ในการไหลของของเหลวหรือไม่ อย่างไร
(ครูเปิดโอกาสใหน้ ักเรยี นแสดงความคิดเหน็ อย่างอสิ ระ ไมค่ าดหวงั คาตอบท่ถี ูกต้อง)

ขั้นที่ 2 ขน้ั สารวจและค้นหา
2.1 นักเรียนแบง่ กลุ่มๆ ละ 5-6 คน โดยคละเพศ คละความสามารถ
2.2 นักเรยี นแตล่ ะกลุ่มศึกษาใบกิจกรรม เร่ือง ความหนดื ของของเหลว
2.3 ครูแจ้งจดุ ประสงค์การเรียนรู้ อปุ กรณ์ และข้ันตอนการทากิจกรรมอยา่ งละเอียด
2.4 นักเรียนแต่ละกลุม่ ทากจิ กรรม สังเกตและบันทึกผลการทากจิ กรรม ลงในใบกจิ กรรมท่คี รูแจกให้

ขน้ั ที่ 3 ข้ันอธบิ ายและลงข้อสรุป
3.1 นักเรยี นแตล่ ะกลุ่มส่งตัวแทนออกมานาเสนอผลการทากิจกรรมหนา้ ชนั้ เรยี น
3.2 ครูนานกั เรียนอภปิ รายเพอ่ื นาไปสูก่ ารสรุปโดยใชค้ าถามต่อไปนี้
1) นักเรียนแต่ละกลุม่ ไดผ้ ลการสืบค้นและผลการทดลองเหมอื นกันหรือตา่ งกันอย่างไร

เพราะเหตใุ ด
2) อัตราเร็วการจมของลูกเหล็กกลมเปล่ียนแปลงอยา่ งไร (แนวการตอบ อัตราเรว็ เพม่ิ ข้ึน

ในชว่ งแรกของการจมจนถงึ จุดหนงึ่ จะจมต่อไปดว้ ยอัตราเร็วสมา่ เสมอ)
3) เวลาทลี่ กู เหลก็ กลมเคลือ่ นท่ีในของเหลวต่างชนิดกันที่มีความลึกเทา่ กัน แตกตา่ งกัน

หรือไม่ (แนวการตอบ ลกู เหล็กกลมจมในของเหลวตา่ งชนิดกันทม่ี ีความลึกเท่ากนั จะใช้เวลาต่างกนั )
3.3 ครูและนักเรียนรว่ มกนั อภิปรายจนได้ขอ้ สรปุ เรื่อง ความหนืดของของเหลว ดังน้ี
เมือ่ ปลอ่ ยใหล้ กู เหลก็ กลมเคลื่อนที่ในของเหลวพบว่าอัตราเรว็ เพ่ิมข้ึนในช่วงแรกของการ

จมจนถึงจดุ หนึ่งจะจมต่อ ไปด้วยอัตราเรว็ สมา่ เสมอ และลูกเหลก็ กลมจมในของเหลวตา่ งชนิดกนั ทีม่ ีความ

40

ลกึ เท่ากนั จะใชเ้ วลาตา่ งกนั สมบตั ใิ นการต้านการไหลของของเหลวหรอื ตา้ นการเคลื่อนที่ของวตั ถผุ ่าน
ของเหลว เรียกวา่ ความหนืด แรงทีข่ องเหลวต้านการเคลอ่ื นทขี่ องวตั ถใุ นของเหลวนน้ั คือแรงหนืด

ขน้ั ท่ี 4 ขัน้ ขยายความรู้
4.1 ครูให้ความรู้เพิม่ เติมเกยี่ วกบั ตาราง 17.3 ความหนืดของของเหลวบางชนิด ทอ่ี ณุ หภูมิ

20 องศาเซลเซียส ตามรายละเอยี ดในหนังสอื เรียน หนา้ 214
4.2 ครูให้ความรูเ้ พมิ่ เติมเก่ียวกับความหนืดของน้ามนั หลอ่ ลน่ื
ความรเู้ ก่ียวกับความหนืดของของเหลวสามารถนามาใชใ้ นการผลิตนา้ มันหลอ่ ล่นื ให้

เหมาะสมกับเคร่ืองจักรกลชนิดต่าง ๆ ของเหลวทมี่ ีความหนืดสงู ซง่ึ เคล่ือนตัวได้ช้าจะสามารถเกาะจับบน
ชน้ิ สว่ นของเคร่ืองจักรกลไดด้ ี จึงเป็นตัวชว่ ยลดการกระแทกและการเสยี ดสีของชิ้นส่วนต่าง ๆ ได้ แต่จะมี
แรงหนืดไปต้านการเคลื่อนท่ีของช้นิ ส่วนนนั้ มากเชน่ กันทาใหส้ ญู เสยี กาลงั ของเครื่องจักรกลไปบ้าง ดงั น้ัน
การเลือกน้ามนั หล่อลืน่ จงึ ต้องคานงึ ถงึ ความหนืดทเ่ี หมาะสมกับเคร่ืองจักรกลชนดิ นน้ั ๆ

ขั้นท่ี 5 ขนั้ ประเมนิ ผล
5.1 ครตู รวจใบกิจกรรม เรือ่ ง ความหนืดของของเหลว
5.2 นกั เรียนทาตอบคาถามตรวจสอบความเขา้ ใจ 17.2 ขอ้ 2 ลงในสมดุ

ประยกุ ต์และตอบแทนสังคม
ครูให้นักเรียนแต่ละคนนาความรู้ทเี่ รียนไปค้นคว้าเพ่ิมเติมที่หอ้ งสมุด หรือเว็บไซต์ แลว้ นาเสนอใน

ช้ันเรียน

6. สือ่ การเรยี นรู้/แหล่งเรยี นรู้
6.1 หนงั สอื เรียนรายวิชาเพิม่ เติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ฟสิ กิ ส)์ ช้ันมัธยมศึกษาปีท่ี 6 เล่ม 5

(ฉบบั ปรับปรุง พ.ศ.2560)
6.2 ใบกจิ กรรม เรื่อง ความหนดื ของของเหลว
6.3 อินเทอร์เนต็
6.4 ห้องสมุด

41

7. การวดั และประเมินผล วธิ ีการวดั เครอ่ื งมือ เกณฑ์การประเมนิ
จดุ ประสงค์การเรียนรู้
1) ตรวจสมดุ ในการตอบ 1) แบบประเมนิ การ 1) นกั เรียนสามารถ
ด้านความรู้ (K)
1) นกั เรียนอธบิ ายแรงหนดื ของของเหลวได้ คาถามตรวจสอบความ ทากจิ กรรม ตอบคาถามไดร้ ะดบั

ดา้ นกระบวนการ (P) เขา้ ใจ 17.2 ข้อ 2 2) ตอบคาถาม ดี ผา่ นเกณฑ์
1) นักเรียนทดลองและสังเกตแรงหนืดของ
ของเหลวได้ ตรวจสอบความเข้าใจ

ดา้ นคณุ ลกั ษณะ (A) 17.2 ข้อ 2
1) ใฝ่เรียนร้แู ละมุ่งม่นั ในการทางาน
1) ตรวจใบกิจกรรม 1) แบบประเมนิ การ 1) นักเรียนสามารถ
เร่อื ง ความหนืดของ ทากิจกรรม บันทกึ ผลการทา
ของเหลว 2) ใบกิจกรรม เรื่อง กิจกรรมได้ระดับดี
ความหนดื ของ ผา่ นเกณฑ์
ของเหลว

1) ตรวจใบกจิ กรรม 1) แบบประเมินการ 1) นักเรยี นทาภาระ
งานท่ีได้รับมอบหมาย
เร่อื ง ความหนดื ของ ทากิจกรรม ไดร้ ะดบั ดี ผา่ นเกณฑ์

ของเหลว 2) ใบกจิ กรรม เรื่อง

2) ตรวจสมดุ ตอบ ความหนืดของ

คาถามตรวจสอบความ ของเหลว

เข้าใจ 17.2 ข้อ 2 3) ตอบคาถาม

ตรวจสอบความ

เขา้ ใจ 17.2 ข้อ 2

ใบกิจกรรม เรอ่ื ง ความหนืดของของเหลว 42

1. รายช่ือสมาชิกท่ี …………………………………………………….. ชั้น …………………………………

ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................

ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................

ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................

ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขท.่ี ..................

ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขท.ี่ ..................

ช่ือ……………………………………………………………………………....................................เลขท่.ี ..................

2. จุดประสงค์ของกิจกรรม
สงั เกตและอธิบายผลของความหนืดของของเหลว

3. วัสดุ-อุปกรณ์ 1 กระบอก
1) กระบอกใส ความสูงอยา่ งน้อย 50 เซนติเมตร 1 ลูก
2) ลกู เหล็กกลม 1 แกว้
3) ของเหลวชนดิ ต่าง ๆ เชน่ น้า น้ามันพืช น้ายาล้างจาน 1 เรือน
4) นาฬิกาจบั เวลา

4. วธิ ที ากจิ กรรม
1) ใสข่ องเหลวลงในกระบอกตวงให้ถึงขีดสูงสุดของขีดสเกลบอกปรมิ าตร
2) ปลอ่ ยลูกเหล็กกลมจากผวิ ของเหลวลงในกระบอกตวง พร้อมท้งั สังเกตการเปล่ยี นแปลงอตั ราเรว็ ของการจม
และจับเวลาท่ลี ูกเหล็กเคล่ือนท่ีจากผวิ ของเหลวจนถึงก้นกระบอกตวง
3) เปลี่ยนเป็นของเหลวอ่ืน แลว้ ทาซา้ ข้อ 1) – 2)

5. ผลการทากิจกรรม

ภาพการทดลอง

43

ตารางบนั ทกึ ผลการทากจิ กรรม

ระดับ เวลาท่ีลูกกลมตกในนา้ ยาล้างจาน (s) อตั ราเรว็
ความลึก (cm/s)
(cm) ครัง้ ท่ี 1 คร้ังท่ี 2 ครั้งที่ 3 เวลาเฉล่ีย

0

5

10

15

20

25

ระดบั เวลาทล่ี กู กลมตกในนา้ มันพืช (s) อัตราเร็ว
ความลกึ (cm/s)
(cm) ครั้งที่ 1 ครัง้ ท่ี 2 ครง้ั ท่ี 3 เวลาเฉลยี่

0

5

10

15

20

25

44

6. คาถามทา้ ยกจิ กรรม อ
1) อตั ราเร็วการจมของลูกเหล็กกลมเปลย่ี นแปลงอยา่ งไร อ
ตอบ อตั ราเร็วเพิ่มขน้ึ ในชว่ งแรกของการจมจนถงึ จุดหนึง่ จะจมต่อไปด้วยอตั ราเร็วสม่าเสมอ
ตอบ อตั ราเรว็ เพิม่ ขึ้นในช่วงแรกของการจมจนถงึ จุดหนง่ึ จะจมต่อไปดว้ ยอตั ราเร็วสม่าเสมอ v
อ
2) เวลาท่ลี ูกเหล็กกลมเคลอื่ นทใ่ี นของเหลวตา่ งชนิดกันที่มีความลกึ เทา่ กัน แตกต่างกันหรอื ไม่
ตอบ ลกู เหลก็ กลมจมในของเหลวตา่ งชนดิ กันที่มคี วามลึกเทา่ กนั จะใช้เวลาต่างกัน
ตอบ อตั ราเร็วเพม่ิ ขึน้ ในช่วงแรกของการจมจนถึงจดุ หน่ึงจะจมต่อไปดว้ ยอัตราเร็วสม่าเสมอ

7. สรุปผลการทากิจกรรม

จากการทากิจกรรม พบว่า เมื่อปล่อยให้ลูกเหล็กกลมเคล่ือนท่ีในของเหลวพบว่าอัตราเร็วเพิ่มขึ้นในช่วงแรกของ

การจมจนถึงจุดหนึ่งจะจมต่อ ไปด้วยอัตราเร็วสม่าเสมอ และลูกเหล็กกลมจมในของเหลวต่างชนิดกันท่ีมีความลึกเท่ากัน

จะใช้เวลาตา่ งกนั สมบตั ิในการต้านการไหลของของเหลวหรือต้านการเคลอื่ นที่ของวัตถุผ่านของเหลว เรียกว่า ความหนืด

แรงที่ของเหลวตา้ นการเคล่อื นทีข่ องวัตถุในของเหลวน้นั คือแรงหนืด อ

คล้ายกับการเรียงตัวของผงเหล็กรอบแท่งแม่เหล็ก อ

คล้ายกับกรเรียงตัวของผงเหล็กรอบแท่งแมเ่ หล็ก อ

45

\

46

แผนการจดั การเรยี นรู้ ท่ี 33

รายวิชาวิทยาศาสตรเ์ พมิ่ เติม(ฟิสกิ ส)์ ชน้ั มัธยมศกึ ษาปที ี่ 6
หนว่ ยการเรยี นร้ทู ี่ 17 ของแข็งและของไหล เวลา 26 ชว่ั โมง
เรอ่ื ง ความดันในของไหล เวลา 2 ช่ัวโมง
ภาคเรยี นที่ 1
ครผู ูส้ อน นายปัญญา ฮวดไชย

1. สาระสาคัญ
ของไหลมีแรงกระทาทกุ ทิศทกุ ทางและต้ังฉากกบั พื้นท่ที ี่ของไหลสัมผสั แรงกระทาต้ังฉากต่อหนึ่งหน่วย

พ้ืนที่ท่ีของไหลสัมผัส เรียกว่า ความดัน (pressure) ความดันในของเหลวข้ึนอยู่กับความลึกและ ความหนาแน่น

ของเหลวตามสมการ = ℎ เรียกว่า ความดันเกจ (gauge pressure) และผลรวมของความดันเกจกับ
ความดันบรรยากาศ (Atmosphere pressure) เรียกว่าความดันสัมบูรณ์ (Absolute pressure) ตาม

สมการ = 0 + ℎ ในของเหลวชนดิ เดยี วกนั ทีร่ ะดับความลึกเดยี วกันมีความดันเทา่ กัน
บารอมิเตอร์(Barometer) เป็นเคร่ืองวัดความดันบรรยากาศ แมนอมิเตอร์ (Manometer) เป็น

เครอื่ งวัดความดนั เกจ
เมอื่ เพิม่ ความดนั ให้ของเหลวทอี่ ยู่นิ่งในภาชนะปิด ความดันที่เพม่ิ ขึ้นจะส่งผ่านไปทุก ๆ จุดในของเหลวน้ัน

หลกั การนเ้ี รยี กว่า กฎพาสคลั (Pascal’s law) และนาไปประยกุ ต์ใช้ในเคร่ืองอดั ไฮดรอลกิ
2. ผลการเรียนรู้

12. อธิบายและคานวณความดันเกจ ความดันสมบูรณ์ และความดันบรรยากาศ รวมท้ังอธิบายหลักการ
ทางานของแมนอมเิ ตอร์ บารอมเิ ตอร์ และเครอื่ งอดั ไฮดรอลิก
3. สาระการเรยี นรู้

3.1 ความรู้
ความดนั ในของไหล
ถ้านาขวดน้าพลาสติกมาเจาะรูให้มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1 มิลลิเมตร หลาย ๆ รู

ณ ตาแหน่งต่าง ๆ กัน รอบขวด แล้วใสน่ า้ จนเต็มขวด สงั เกตการพ่งุ ของน้าจากรดู งั รปู 17.11

รปู 17.11 ลักษณะของน้าท่ีพุ่งออกจากรูที่เจาะ ณ ตาแหน่งต่าง ๆ บนขวดพลาสติก

47

3.2 กระบวนการ

1) ความสามารถในการสือ่ สาร (อ่าน ฟงั พูด เขียน)

2) ความสามารถในการคิด (สังเกต วเิ คราะห์ จดั กลุ่ม สรุป)

4. จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้

จุดประสงคการเรียนรู้ รายละเอียด

ด้านความรู้ 1. นักเรียนอธิบายความดนั ในของไหล ความสัมพนั ธ์ระหว่างความดนั ใน
(K: Knowledge) ของเหลวกับความหนาแนน่ ของของเหลว ความลึกของของเหลว และ
ความเรง่ โนม้ ถว่ งของโลกได้
ด้านทกั ษะกระบวนการ
(P: Process) 2. นักเรียนทากจิ กรรมความดนั ในของเหลวได้
ด้านคุณลักษณะที่พงึ
ประสงค์ (A: Attitude) 3. ใฝเ่ รียนรู้และมงุ่ มน่ั ในการทางาน

5. กิจกรรมการเรียนรู้
ขั้นที่ 1 ข้ันสร้างความสนใจ
1.1 ครนู าเข้าสู่หวั ขอ้ 17.3 โดยใหน้ ักเรยี นสังเกตโฟมช้นิ เลก็ ๆ ในถังน้า แลว้ เทนา้ ใหไ้ หลผ่านสาย
ยาง ใหส้ ังเกตโฟมช้ินเลก็ ๆ ท่ีเคลือ่ นที่ผ่านสายยาง จากน้นั ครูต้งั คาถามใหน้ ักเรียนช่วยกันตอบ ดังนี้
1) นา้ ทอี่ ย่นู ่ิงกับนา้ ทีก่ าลงั ไหล มสี มบตั ติ า่ งกันหรือไม่ อย่างไร
(ครูเปดิ โอกาสใหน้ กั เรยี นแสดงความคิดเหน็ อยา่ งอสิ ระ ไม่คาดหวงั คาตอบท่ีถูกตอ้ ง)
1.2 ครูนาเขา้ สู่หัวข้อ 17.3.1 เรอ่ื ง ความดันในของไหล โดยนาภาพลกั ษณะของน้าท่ีพงุ่ ออกจากรู
ที่เจาะ ณ ตาแหนง่ ต่าง ๆ บนขวดพลาสตกิ ให้นักเรียนสังเกตการไหลของนา้ ท่ีออกจากรูทเี่ จาะไว้

(ครแู นะนาให้สังเกตมมุ ของสายน้าทีไ่ หลออกมากบั ผนงั ภาชนะ ระยะทางทส่ี ายน้าพุ่งออกมาจาก
ตาแหน่งตา่ ง ๆ ของภาชนะ)

1.3 จากนนั้ ร่วมกันอภิปรายจนสรุปได้วา่ การทนี่ ้าพุง่ ออกจากรู แสดงวา่ มีแรงกระทาต่อนา้ แรงน้ี
ดันใหน้ ้าออกมาในทิศทางต้ังฉากกับผนังภาชนะผา่ นทเ่ี จาะ ไม่ว่าผนังจะอยู่ในแนวใด ถ้าปดิ รูแรงกรทานี้ก็
ยังมอี ยู่และจะกระทาต่อผนงั ภาชนะและวตั ถทุ ุกส่วนที่สมั ผัสของเหลวและแรงมที ิศทางต้ังฉากกับผนังส่วน
นนั้ ๆ

1.4 ครนู าเขา้ สกู่ ิจกรรม 17.5 เรอ่ื ง ความดันในของเหลว โดยต้ังคาถาม ดังนี้