พลอยวรรณ ชูเซ่ง-บทที่-2-แรงในธรรมชาติ

ชุดกจิ กรรมการเรียนรู้

หน่วยการเรยี นรทู้ ่ี 2 แรงในธรรมชาติ
รายวชิ าวิทยาศาสตร์กายภาพ (ฟสิ ิกส์ 1) รหสั วชิ า ว30103

ชัน้ มธั ยมศึกษาปที ่ี 5
ภาคเรยี นท่ี 1 ปีการศกึ ษา 2564

จดั ทำโดย

นางสาวรสุ ซลี า่ แวดอื ราแม

นักศึกษาปฏิบัตกิ ารสอน

นางสนุ ิสา ประพฤตดิ ี
อาจารย์พีเ่ ลี่ยง

ชอื่ -สกลุ …น…างส…าว…พล…อย…วรร…ณ……เ…ง …………..…….........

ชน้ั ……ม.…5/8…………….เลขที่……35….…….

ช่ซู

ก

คำนำ

ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ วิทยาศาสตร์กายภาพ (ฟิสิกส์ 1) รหัสวิชา ว30103 ในระดับชั้นมัธยม-
ศึกษาปีที่ 5 หน่วยการเรียนรู้ที่ 2 แรงในธรรมชาติ จัดทำขึ้นเพื่อใช้ในการประกอบการเรียนรู้ เพื่อให้นักเรียน
สามารถค้นพบความรู้ด้วยตนเอง เกิดความเข้าใจอย่างถ่องแท้ เกิดทักษะและใช้ทักษะการเรียนรู้ได้อย่างมี
ประสิทธภิ าพ โดยเน้นนักเรียนเป็นสำคัญ มีการพัฒนาตนเองอย่างเตม็ ศักยภาพ แสวงหาความรตู้ า่ ง ๆ รวมท้ัง
การเรียนรู้อย่างตอ่ เน่อื ง

เนื้อหาของเอกสารประกอบการเรียนการสอน เรื่อง แรงในธรรมชาติ ประกอบด้วย เนื้อหาต่าง ๆ
และโจทยป์ ญั หา

ข้าพเจ้าหวังเป็นอย่างยิ่งว่า เอกสารประกอบการเรียนการสอน เรื่อง แรงในธรรมชาติ จะเป็น
ประโยชน์ในการพัฒนาการเรียนการสอนสำหรับครูและการพัฒนาทางการเรียนสำหรับนักเรียน และเป็น
แนวทางในการพัฒนางานแกผ่ ูส้ นใจได้เป็นอยา่ งดี

นางสาวรุสซีลา่ แวดอื ราแม
นักศึกษาปฏิบัตกิ ารสอน

เอกฟิสกิ ส์ คณะศึกษาศาสตร์
มหาวทิ ยาลัยสงขลานครนิ ทร์ วิทยาเขตปตั ตานี

นางสุนสิ า ประพฤติดี
อาจารยพ์ เี่ ลีย่ ง

สารบัญ ข
หนา้
เน้ือหา

คำนำ ก
สารบญั ข
สาระและมาตรฐานการเรียนรู้ ค
ตัวช้วี ัด ค
จดุ ประสงค์การเรียนรู้ ค
2.1 แรงโน้มถว่ งกบั การเคลื่อนท่ีของวตั ถุตา่ งๆรอบโลก 1
2
ใบงานที่ 2.1 แรงโนม้ ถ่วงกับการเคลอื่ นที่ของวัตถุต่างๆรอบโลก 9
แบบฝึกทกั ษะที่ 2.1 แรงโนม้ ถ่วงกบั การเคล่ือนทข่ี องวตั ถุตา่ งๆรอบโลก 11
2.2 สนามแมเ่ หลก็ จากเส้นลวดที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผา่ น 12
ใบงานท่ี 2.2 สนามแมเ่ หล็กจากเส้นลวดที่มกี ระแสไฟฟา้ ไหลผา่ น 15
แบบฝกึ ทักษะที่ 2.2 สนามแมเ่ หลก็ จากเสน้ ลวดทม่ี กี ระแสไฟฟ้าไหลผ่าน 16
2.3 แรงแมเ่ หล็กท่ีกระทำกับอนุภาคทม่ี ปี ระจุไฟฟ้าและเส้นลวดตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าผ่าน 17
ใบงานท่ี 2.3 แรงแม่เหล็กทกี่ ระทำกบั อนภุ าคทม่ี ปี ระจุไฟฟา้ และเส้นลวดตัวนำท่ีมีกระแสไฟฟา้ ผา่ น 23
แบบฝึกทกั ษะท่ี 2.3 แรงแมเ่ หล็กที่กระทำกบั อนุภาคท่ีมปี ระจไุ ฟฟ้าและเส้นลวดตัวนำทม่ี ีกระแสไฟฟ้าผ่าน 24
2.4 การเหนยี่ วนำแมเ่ หล็กไฟฟา้ 25
ใบงานที่ 2.4 การเหนีย่ วนำแม่เหล็กไฟฟา้ 29
แบบฝึกทกั ษะที่ 2.4 การเหน่ยี วนำแม่เหล็กไฟฟ้า 30
2.5 แรงอ่อนและแรงเขม้ 31
ใบงานที่ 2.5 แรงออ่ นและแรงเข้ม 34
แบบฝึกทกั ษะท่ี 2.5 แรงอ่อนและแรงเขม้ 35
บรรณานุกรม

ค

สาระและมาตรฐานการเรียนรู้

ว 2.2 เข้าใจธรรมชาตขิ องแรงในชีวิตประจำวัน ผลของแรงทีก่ ระทำต่อวัตถุลกั ษณะการเคลอื่ นท่ีแบบต่าง ๆ
ของวัตถุ รวมท้ังนำความรู้ไปใชป้ ระโยชน์

ตัวชว้ี ดั
1. สืบคน้ ข้อมูลและอธบิ ายแรงโน้มถว่ งทีเ่ กยี่ วกับการเคลื่อนที่ของวตั ถุต่าง ๆ รอบโลก
2. สังเกตและอธบิ ายการเกดิ สนามแมเ่ หลก็ เน่ืองจากกระแสไฟฟ้า
3. สังเกตและอธิบายแรงแม่เหล็กที่กระทำ ต่ออนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็ก และ

แรงแม่เหล็กที่กระทำต่อลวดตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าผ่านในสนามแม่เหล็ก รวมทั้งอธิบายหลักการ
ทำงานของมอเตอร์
4. สงั เกตและอธิบายการเกิดอเี อม็ เอฟเหนย่ี วนำ รวมท้ังยกตัวอย่างการนำความรูไ้ ปใช้ประโยชน์
5. สบื คน้ ข้อมลู และอธิบายแรงเขม้ และแรงอ่อน

จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้

1. อธิบายสนามโน้มถ่วงและแรงโน้มถว่ งของวตั ถุต่าง ๆ รอบโลก
2. อธิบายการสง่ ดาวเทียมไปโคจรรอบโลก
3. นำความร้เู ร่ืองแรงโน้มถว่ งไปประยุกตใ์ ช้ประโยชน์ได้
4. อธบิ ายสนามแมเ่ หล็กทเ่ี กดิ จากกระแสไฟฟ้าในลวดตวั นำ
5. อธบิ ายแรงแม่เหลก็ ทเ่ี กดิ ข้นึ กับอนภุ าคมปี ระจไุ ฟฟ้าท่เี คล่ือนทใี่ นสนามแมเ่ หล็ก
6. อธิบายแรงแม่เหลก็ ทีเ่ กดิ ขึ้นกับลวดตวั นำทีม่ ีกระแสไฟฟ้าผ่านในสนามแมเ่ หล็ก
7. อธิบายหลกั การทำงานของมอเตอร์
8. อธิบายอเี อม็ เอฟเหนย่ี วนำจากการที่สนามแมเ่ หล็กเปลยี่ นแปลงตัดผ่านลวดตัวนำ
9. อธบิ ายหลกั การทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
10. นำ ความรู้เรอื่ งการเหนย่ี วนำแมเ่ หลก็ ไฟฟ้าไปประยุกตใ์ ช้ประโยชนไ์ ด้
11. อธิบายสมบัติของแรงอ่อนและแรงเข้ม
12. อธบิ ายการนำความรู้จากแรงออ่ นและแรงเข้มไปใช้ประโยชน์ได้

1

2
ใบงานท่ี 2.1
เร่อื ง แรงโนม้ ถว่ งกบั การเคลื่อนทีข่ องวตั ถตุ ่างๆรอบโลก
คำสัง่ : ให้นกั เรียนศกึ ษาเนือ้ หาและเตมิ คำในช่องวา่ งให้สมบูรณ์และถูกต้อง
2.1.1 แรงโน้มถ่วงของโลกกบั แรงดึงดูดของโลก
ถ้าเรานำน้ำใส่แก้วพลาสตกิ แลว้ วางบนแผ่นไม้ท่ีผูกเชอื ก ดังรปู ก. เมือ่ แกว่งใหเ้ คล่อื นทเ่ี ป็นวงกลม
ดว้ ยอตั ราเร็วทีม่ ากพอ ดังภาพ ข.
- เหตุใดนำ้ จึงไม่หกลงมา…เ…พร…า…ะ เ…ด…แ…รง…เห…ย…ง…จา…ก …น…ก…ลา…งไป…ต…าม…แ…นว…ศ……………………………………………….
- เหตกุ ารณด์ ังกลา่ วสามารถนำไปอธบิ ายการเคลื่อนทีข่ องดาวเทียมทีโ่ คจรรอบโลกไดห้ รือไม่…ไ…….

ภาพที่ 1.1 การแกวง่ แผ่นไม้ทีม่ แี ก้วใส่นำ้ วางอยู่

ภาพที่ 1.2 การเกดิ แรงโนม้ ถว่ งของโลก
แรงโน้มถว่ งของโลก เปน็ แรงที่โลกกระทำต่อมวลของวตั ถุทกุ ชนดิ บนโลก และวตั ถุที่อยู่ใกล้โลก
เช่น ……ผ…ลไ…ต…ก…จา…ก…น…ล…ง ……น……ใบ…ไ……วง……ฝ…น…ตก………………………………………………………………………………….เป็นต้น

่ร้ม้ืพู่ส้ต้ม้ดีมัร์ยูศ่ีวิก

3

เม่ือพิจารณาในบรเิ วณทีม่ ีพื้นท่ีเล็ก ๆ ใกล้ผิวโลก สนามโน้มถ่วงจะมลี ักษณที่…ข…น…า…น …น…..จนกระทั้ง
ประมาณได้ว่าสนามโนม้ ถ่วงมีค่า……ส……เส…มอ….. มีทศิ ทาง…ข…น…า…น …น…..และต่างพุง่ ลงสู่ผิวโลก

19 / 8 m /

ภาพที่ 1.3 ทิศทางของสนามโน้มถว่ ง เมื่อพิจารณาทรี่ ะยะจากจดุ ศูนย์กลางโลกตา่ ง ๆ กนั

ทฤษฎีแรงโน้มถว่ งของโลก ผูค้ ้นพบทฤษฎี คือ ……เซอ……ไ…อแ…ซก……ว……น…………………………………………...
เป็นการค้นพบโดยบงั เอิญจากการสังเกตผลแอปเปลิ ท่หี ลดุ จากตน้ แลว้ รว่ งสพู่ ื้น

โลกมแี รงโนม้ ถ่วงท่ีกระทำตอ่ วตั ถุทำให้วตั ถมุ ีน้ำหนัก
แรงโนม้ ถว่ งของโลกนมี้ คี ่าแตกต่างกันข้นึ อยู่กับระยะห่างของวตั ถุ
จากศูนยก์ ลางโลก ย่ิงวตั ถอุ ยู่หา่ งจากพื้นโลกมากเท่าไหร่ แรงโนม้
ถว่ งและน้ำหนกั ย่ิงมีคา่ ………อ…ย…/…ล…ด…ล…ง……………………………………………….

ทดสอบความเข้าใจ

1. จากรูปสถาณการณ์ต่าง ๆ จงเขียนลกู ศรแสดงทิศทางการเคล่ือนท่ีของวัตถพุ ร้อมเขยี นเหตผุ ล
1.1 ลกู ชมพู่หลุดจากขวั้ ผลไม้

……แ…ร…งโ……ม……วง……ก…ระ…………อ…ก…ช…ม……………………….

……………………………………………………………………….

1.2 กระจุกฟางหลดุ จากปากนก

……แ…ร…งโ……ม……วง……ก…ระ…………อก…ร…ะ…ก…ฟ…า…ง ……………….
……………………………………………………………………….

1.3 สถานอี วกาศ

……แ…ร…งโ……ม……วง…แ…ล…ะส…น…า…มโ……ม……ว…ง …ก…ร…ะ………อ…….

…อา…ก…าศ………ศ…ท…าง……ง…เ…า………น……กล…า…ง…………………….

์ยูศู่ส้ขุ่พิทีม่ตำท่ีท่ถ้น่ถ้นีมุจ่ตำท่ีท่ถ้นีมูพูล่ตำท่ีท่ถ้นีม้นัติน์รำรักำ่มัก

4

2. ผลไมท้ ีห่ ลุดจากขั้วของก่ิงจากตน้ ท่อี ยูใ่ นที่ต่าง ๆ ของโลกจะเคลื่อนที่อย่างไร พรอ้ มเขียนอธบิ าย
เหตผุ ล

เพราะ………แร…งโ……ม…ว…ง …ก…ระ………อ…น…ไ………ศท…า…งเ…า……วโ…ล…ก …………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
3. ถา้ เราอยู่ท่ีเชงิ เขากับยอดเขา แรงโนม้ ถว่ งของโลกที่กระทำตอ่ ตัวเราจะเท่ากันหรือไม่ อย่างไร
…ไ …เ…า……น…เพ…รา…ะ…จะ……แร…งก…ระ………อ…ว…เร…าม…าก…ก…า…เ…รา…อ …
บ…น…เข…า……………………………………………………………
……………………………………………………………………
……………………………………………………………………
……………………………………………………………………
……………………………………………………………………..
...............................................................................
...
4. เมอ่ื นักบนิ อวกาศอยู่บนโลกและในอวกาศจะมมี วลและนำ้ หนักหรือไม่ เพราะเหตใุ ด

อยู่บนโลก มี ..ม..ว.ล..แ..ล..ะ.....ห.....ก............................................................................
เพราะ…ม…วล……ก…าร…า…นก…าร…เป……ยน…แ…ปล…ง……ห…ก……แ…รงโ……ม…ว…งข…อง…โล…ก……กร…ะ……อ…ม…วล…ขอ…ง…ก นอวกาศ
อยู่ในอวกาศ มี ……มว…ล…………………………………………………………………………..
เพราะ…ใ…นอ…วก…าศ……ก…น…ยง……มว…ล…เ …น…เ …มแ……ไ ……แร…งโ…ม……วง…ข…องโ…ล…ก…ก…ร…ะ ……อ…ก……น…→… ก นอวกาศ

เมือ่ ปล่อยวตั ถจุ ากมือ เสน้ ทางการเคลื่อนท่ีของวัตถแุ ตล่ ะชนิด ไ ห ก
อาจแตกตา่ งกนั แตว่ ัตถุทุกชนิดจะตกลงสู่พ้ืนโลกเสมอ
เนอื่ งจาก………แ…ร…งโ…ม……วง…ขอ…งโ…ลก…………..กระทำตอ่ วตั ถุ ในทิศทางเขา้ สูโ่ ลก

่ถ้นันำ้นีม่มิบันิบัน่ตำท่ีท่ถ้นีม่ม่ติด่ชีมิบันิบัน่ตำท่ีท่ถ้นีมันำ้น่ีล้ตีมันำ้นู่ย่ีท่วัต่ตำทีมัก่ท่มิผู่ส้ขิทีม้ม้ต่ตำท่ีท่ถ้นีม

5
กฎแรงดงึ ดูดระหว่างมวล
นิวตันไดเ้ สนอกฎแรงดึงดูดระหว่างมวล ดังนี้ “วัตถทุ ง้ั หลายในเอกภพจะออกแรงดึงดูดซงึ่ กันและกัน”

1. แรงดงึ ดูดระหวา่ งมวลจะเปน็ แรงกระทำรว่ ม โดยท่มี วลของวตั ถุกอ้ นที่ 1 ดงึ ดดู มวลกอ้ นที่ 2
และมวลของวัตถกุ ้อนท่ี 2 ก็ดึงดดู วัตถกุ ้อนท่ี 1 ด้วยขนาดแรงเทา่ กนั ในแนวเดยี วกนั แต่ทศิ
ตรงข้าม นน่ั คือ แรงค่กู ิริยา - ปฏิกริ ยิ า

2. แรงดึงดูดระหว่างมวลของโลกกบั วตั ถุ คือ นำ้ หนักของวัตถุ

2.1.2 การเคล่อื นที่ของดาวเทียมและดวงจนั ทร์รอบโลก
• ในกรณใี นกรณีของดาวเทยี ม หรือ ดวงจันทร์ทโ่ี คจรรอบโลก วตั ถเุ หล่าน้ีอยูใ่ น…ส…นา…มโ……ม…ว…งโ…ล…ก…
จงึ เกดิ …แ…รง…โ…ม…ว…ง….กระทำกับวัตถุในทิศทางที่………ง…เ…า…………ศนู ยก์ ลางของโลก

บ

• แรงโน้มถ่วงทำหน้าที่เป็นแรงสู่ศูนย์กลางทำให้วัตถุเหล่านี้ เคลื่อนที่แบบวงกลมรอบโลกได้
เม่ือม…ี …ต…รา…เ…ว…..เหมาะสม ขนึ้ อยู่กับ……ระ…ยะ…า…ง…จา…ก …น…ก…ลา…โ…ลก……………

• โดยวตั ถุทีอ่ ย่ใู กลก้ ว่าจะมีอตั ราเร็ว……ม…าก…ก …า ……..เช่น ดาวเทยี มสอื่ สารจะมีอัตราเร็ว……มา…ก…ก …า …….
ดวงจนั ทร์ เน่อื งจากดาวเทียมสือ่ สารอยใู่ กลโ้ ลก………มา…กก…า…………ดวงจันทร์

ภาพท่ี 1.4 ทิศทางของสนามโน้มถว่ ง เมื่อพจิ ารณาท่รี ะยะจากจุดศนู ยก์ ลางโลกต่าง ๆ กนั

่ว่ว่ว์ยูศ่ห็รัอ่ส้ขุ่พ่ถ้น่ถ้น

6

2.1.3 การประยกุ ต์ใช้ประโยชน์จากเรอ่ื งแรงโน้มถ่วงและสนามโนม้ ถว่ ง

“ด้านการกอ่ สร้าง”

การตอกเสาเข็ม (pile driving) การสร้างบ้านหรืออาคารส่วนใหญ่จำเป็นจะต้องมีเสาเพื่อให้เป็น
แกนเสริมให้สิ่งก่อสรา้ งมีความแข็งแรงจึงต้องมีการตอกเสา ดังรูป 2.4 ซึ่งการตอกเสาเข็มลงบนพื้นซึง่ มีความ
แขง็ อาศยั หลักของความโน้มถว่ งโดยพจิ ารณาจากน้ำหนกั ของเสาเข็มเป็นหลกั

ภาพท่ี 1.5 การตอกเสาเข็ม

ลูกดิ่งสำหรับงานก่อสร้าง (plumb bob) เนื่องจากวัตถุจะตกลงสู่ผิวโลกในแนวดิ่งเสมอ จึงมีแนวคดิ
ในการใช้ตุ้มเหล็กปลายแหลมผูกติดกับเชือกหรือเอ็น เรียกว่า ลูกดิ่งก่อสร้าง ดังรูป 2.5 สำหรับใช้ในการหา
แนวดิ่งตั้งฉากกับผิวโลกเพื่อกำหนดเป็นเส้นอ้างอิงในงานก่อสร้าง เช่น การหาแนวเทคอนกรีต หรือสำหรับงาน
ช่างและงานศิลปะประเภทอ่ืน

ภาพที่ 1.6 ลูกด่งิ ก่อสรา้ ง

7

“ด้านการผลติ ไฟฟ้า”

ไฟฟ้าจากพลังน้ำ (hydropower plant) โรงไฟฟ้าพลังงานน้ำสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าโดยอาศัย
หลักการของความโน้มถ่วง โดยการเปลี่ยนพลังงานศักย์ของน้ำในเขื่อนที่อยู่พื้นที่ที่สูงกว่าเป็นพลังงานจลน์
เมื่อนำ้ ไหลลงมาในพืน้ ท่ที ่ีตำ่

ภาพที่ 1.7 เข่ือนภูมิพล จ.ตาก
โคมไฟความโน้มถว่ ง (gravity lamp) สำหรบั พื้นท่ีทไี่ ฟฟา้ ไมส่ ามารถเข้าถงึ ได้ ไดม้ นี วัตกรรมในการ
ผลติ โคมไฟที่สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้เอง โดยอาศัยหลกั การของแรงโน้มถ่วงจากการถว่ งดว้ ยถุงกระสอบท่ี
บรรจุด้วยหิน เมื่อถุงกระสอบค่อย ๆ เลื่อนลงสู่พื้นจะทำให้โคมไฟเกิดแสงสว่างโดยกลไกภายในโคมไฟอาศัย
ความรู้เรื่องการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic induction) ซึ่งโคมไฟนี้เมื่อแขวนไว้ที่
ความสูงประมาณ 1.8 เมตรจะสามารถส่องแสงสว่างได้นานครั้งละ 25-30 นาที และสามารถใช้ซ้ำได้เรื่อย ๆ
ดังรูป 2.7

ภาพท่ี 1.8 สว่ นประกอบภายในโคมไฟความโน้มถว่ งโดยพ้ืนฐานประกอบดว้ ย หลอด LED เคร่อื งกำเนิดไฟฟ้า
เฟือง A เฟือง B และ เฟือง C

8

“ดา้ นการพยาบาล”

การรักษาโดยการดึงถ่วงนำ้ หนัก (traction) สำหรับการรักษาผ้ปู ่วยที่กระดูกหักในบางกรณี อาจใช้
วธิ กี ารดึงถ่วงน้ำหนกั กระดูกท่ีหกั ใหป้ ระสานกนั โดยไม่ต้องทำการผา่ ตัด ดงั รปู ท่ี 2.8 การดึงถ่วงน้ำหนักทำได้
โดยใชต้ ุ้มนำ้ หนกั ถว่ งใหเ้ กิดแรงดึงอวัยวะที่กระดกู หักเพ่ือจำกดั การเคลอื่ นไหวของอวัยวะไม่ให้กดทับ
เสน้ ประสาทหรืออวัยวะสำคัญอนื่ ๆ และเพื่อให้กระดกู ท่ีหกั กลบั เข้าสทู่ ่ีเดิม

ภาพที่ 1.9 การดงึ ถว่ งนำ้ หนักใช้ในการรักษากระดูกหักบางกรณโี ดยไมต่ ้องผ่าตัด
การจดั ท่าผู้ป่วยเพอื่ เอาน้ำออกจากปอด (postural drainage) กรณีผู้ป่วยมีนำ้ ในปอด เชน่ เกิดจากการ
จมนำ้ วิธหี นึ่งทส่ี ามารถทำให้นำ้ ออกจากปอด คอื ให้ผู้ปว่ ยนอนควำ่ หนา้ ลงบนเตยี งหรอื แผ่นกระดานทีม่ คี วามลาด
ชัน โดยให้สว่ นศรี ษะและอกอยตู่ ่ำกวา่ ระดับเตยี งแลว้ ใหน้ ำ้ ไหลออกจากปอด โดยหลกั การนีอ้ าศยั ผลของแรงโนม้
ถ่วงของโลกดงั รปู 2.9 (หมายเหตุ: การปฐมพยาบาลด้วยวิธีนี้ควรอยู่ภายใต้คำแนะนำของแพทยผ์ ู้เชี่ยวชาญ)

ภาพที่ 1.10 การจดั ท่าผปู้ ว่ ยเพ่อื เอาน้ำออกจากปอด

9

แบบฝกึ ทักษะท่ี 2.1
เรือ่ ง แรงโนม้ ถ่วงกับการเคล่ือนที่ของวตั ถุต่าง ๆ รอบโลก

คำส่ัง : จงตอบคำถามต่อไปนีใ้ หถ้ ูกต้อง

1. ระหว่างมวลสองก้อน   แรงดึงดูดที่กระทำกับมวลแต่ละก้อนจะมีขนาดเท่ากัน แต่ทิศทางของ
แรงตรงขา้ มกนั แรงคนู่ ี้เรยี กวา่ แรงอะไร
ตอบ …แ…รง…ป……ย…า…แล…ะแ…รง……ย…า ……………………………….…………………………………………………………………..…
..…………………………………………………………………………………………………………..………………………………..
..…………………………………………………………………………………………………………..………………………………

2. เพราะเหตุใดดาวเทียมหรอื ดวงจนั ทรจ์ งึ สามารถโคจรอยูร่ อบโลกได้

ดา เ ยมตอบ .เ...ด...จ.า..ก..แ..ร.ง....ง...ด......ร.ะ..ห...า..ง..ม..ว..ล..โ..ล..ก....บ........

.........ห....อ...ด..ว.ง....น..ท........ห.....า.....เ...น...แ..ร.ง......น....ก..ล.า..ง..

....ใ....ด..า..ว..เ...ย..ม..ห.....อ..ด..ว..ง...น..ท.....ส..า.ม..า.ร..ถ.โ..ค..จ.ร..ร.อ..บ.โ.ล..ก....

.เ...น..ว.ง..ก.ล..ม.ไ........................................................

.....................................................................

.....................................................................

(ทมี่ า : หนงั สือเรียนสสวท.) .....................................................................

3. การทจี่ ะสง่ ดาวเทยี มหรือยานอวกาศออกนอกโลกจะต้องทำอยา่ งไร

ตอบ .....อ..งใ.....แ..ร.ง...บ.....น...อ.า..ก..า.ศ..ห....อ..ด..า.ว..เ...ย..ม....น......
บ

...อ..ง....า..โ.ด..ย.....ค..ว.า..ม.เ...ว..ม..า.ก..พ..อ.....จ..ะ..อ.อ..ก..น..อ..ก.โ..ล..ก.ไ........
.....................................................................
.....................................................................
.....................................................................
.....................................................................
.....................................................................
.....................................................................

4. แรงท่ีโลกกระทำกับตัวเราเรยี กวา่ แรงอะไร มีทิศทางอย่างไร ส่งผลใหเ้ ราเคล่ือนที่อย่างไร

ตอบ …เ…ย…ก…า…แ…รง…โ …ม……วง………ศ…ทา…ง…เ …า …น……กล…า…งโ…ลก…1.…น…โ…ลก…1 ……งผ…ลเ…รา…ไ …ลอ…ย…ว…น………………………………..…
..…………………………………………………………………………………………………………..………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………..

้ึขัต่ม่ส้ืพ์ยูศู่ส้ขิทีม่ถ้น่วีร้ด่ีท็รีม้ฟ้ท่ส้ึขีทืรัดัร้ช้ต้ด็ป์รัจืรีท้หำท์ยูศู่ส็ป่ีท้นำท์รัจืรีท­วัก่วูดึดิกิริกิริกิฏ

10

5. ในขณะเดียวกนั มีแรงทเี่ รากระทำต่อโลกหรือไม่ อย่างไร เหตใุ ดโลกจึงไมเ่ คลื่อนท่ี
ตอบ ……แร…งโ…ม…ว…ง ……ใ……เรา……บโ…ลก………ศท…า…งต…รง……าม……น ….โ…ลก…ไ …เ…ค …อน……เพ…รา…ะ …คน……มว…ล…อ…ย…มา…ก…ง……ใ …โล…กไ……เค….อ.…น
..…………………………………………………………………………………………………………..………………………………..
..…………………………………………………………………………………………………………..………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………...

6. โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ได้อย่างไร
ตอบ ……ด…ว…งอ…า…ต………แร…ง …ง…ด……ก…ระ………อโ…ลก……ส…าม…าร…ถโ.…คจ…ร…รอ…บด…วง…อ…า …ต…ไ…………………………………………..…
..…………………………………………………………………………………………………………..………………………………..
..…………………………………………………………………………………………………………..………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………..

้ด์ยิท่ตำท่ีทูดึดีม์ยิท่ีท่ืล่ม้หำทึจ้นีม่ีท่ืล่ม่ีทัก้ขิทีมัก้หำท่ีท่ถ้นีม

11

12

ใบงานที่ 2.2

เร่อื ง สนามแม่เหล็กจากเส้นลวดท่ีมกี ระแสไฟฟา้

คำสั่ง : ใหน้ กั เรียนศึกษาเน้ือหาและเติมคำในชอ่ งวา่ งใหถ้ ูกตอ้ ง
• ชาวกรีกพบวา่ “แรแ่ มกนีไทต์ (maggnetite)” ………ด…เห…ก…ไ……………..
• วตั ถทุ ่ีดดู เหลก็ ได้ เรียกวา่ ……แ…เ…ห…ก……………………………
• วตั ถทุ ีแ่ มเ่ หล็กออกแรงกระทำ เรียกว่า……ส…าร…แ…เ…ห …ก…………………………….
เช่น……เห……ก ……เ …ล……แล…ะโ…ค.บ..อ..ล........................................

แมเ่ หล็กและสนามแม่เหลก็
สนามแมเ่ หลก็ คือ บริเวณท่ีแม่เหลก็ สง่ อำนาจไปถงึ สามารถแทนด้วยเส้นแรงแม่เหล็ก ซง่ึ มที ศิ
จากขว้ั เหนอื ไปขวั้ ใต้ของแม่เหล็ก ดงั ภาพ

การทดสอบแท่งแมเ่ หล็กด้วยผงแมเ่ หลก็

ภาพท่ี 2.1 แท่งแม่เหล็กดว้ ยผงแม่เหลก็
ตำแหน่งไหนเรยี กวา่ ข้ัวแม่เหล็ก…………ป…ล…าย…ข…อง…แ……เห……ก…………………………………………………………

็ล่ม์ติกิน็ล็ล่ม็ล่ม้ด็ลูด

13

ภาพท่ี 2.2 การแขวนของแท่งแมเ่ หลก็

เราจะร้ไู ด้อย่างไรวา่ ขวั้ ไหนเปน็ ขั้วแม่เหล็กเหนือหรือใต้
จากการแขวนของแท่งแมเ่ หล็กในแนวระดบั โดยแทง่ แม่เหลก็ จะวางตัวในแนวเหนอื ใต้เสมอ
- ข้ัวทช่ี ้ไี ปทางทศิ เหนือ เรยี กว่า………ว…เห……อ……lN…I……………………………..
- ขว้ั ทช่ี ไ้ี ปทางทศิ ใต้ เรียกวา่ …………วใ………เร…า …………………………………….

จะเกดิ อะไรขึ้นเมอื่ นำแทง่ แม่เหล็ก 2 อนั มาใกล้กัน

- ก. แม่เหล็กข้ัวต่างชนิดกนั จะ………ด……น…….
- ข. แมเ่ หลก็ ขว้ั ชนดิ เดียวกนั จะ……ผ…ก……น…….

ก. แมเ่ หลก็ ขวั้ ต่างชนิดกัน ข. แมเ่ หลก็ ข้วั ชนดิ เดียวกนั

ภาพที่ 2.3 แทง่ แมเ่ หล็ก 2 อัน มาใกลก้ นั

ักัลักูด้ต่ัฃืน่ัข

14
ส่งิ ท่ีควรทราบ

1. บริเวณขว้ั แมเ่ หล็กจะมีอำนาจแม่เหลก็ มากทส่ี ดุ เม่อื เทยี บกบั บรเิ วณอ่นื ๆ ของแม่เหลก็
2. เมอ่ื นำเข็มทิศไปวางรอบๆ จะวางตวั ในแนวเสน้ แรงแมเ่ หลก็ โดยขว้ั N ของเข็มทศิ จะช้ีไปทาง

ข้วั S ของแมเ่ หล็ก สว่ นขั้ว S ของเขม็ ทศิ จะช้ีไปทางข้วั N ของแม่เหลก็
3. แรงที่กระทำระหว่างขว้ั แมเ่ หลก็ มี 2 ชนดิ คอื แรงดดู และแรงผลัก

4. ในบางครั้งอาจจำเป็นต้องให้สนามแม่เหล็กมีทิศพุ่งเข้าหากระดาษ หรือพุ่งออกจากกระดาษ
โดยนักวิทยาศาสตร์มีข้อตกลงเกี่ยวกับการเขียนทิศของสนามแม่เหล็กที่พุ่งเข้าและพุ่งออก
ดังน้ี

ทดสอบความเข้าใจ

1. เมื่อนำเขม็ ทิศมาวางที่ตำแหน่งดงั ภาพ เข็มทศิ จะช้ีในลกั ษณะใด

ตอบ ตอ4บ รถทดลองมีความเร่งไม่เท่ากันข้ึนกับจำนวนนอตทถ่ี ่วง โดยรถทดลองทีถ่ ่วงด้วยนอต …4
ต…ั .ว ตอบ รถทดลองมคี วามเร่งไมเ่ ท่ากนั ขนึ้ กับจำนวนนอตท่ีถว่ ง โดยรถทดลองทีถ่ ว่ งด้วยนอต …4

15

แบบฝึกทักษะท่ี 2.2
เร่ือง สนามแม่เหลก็ จากเส้นลวดที่มกี ระแสไฟฟ้าผ่าน

คำส่งั : จงตอบคำถามต่อไปนี้ใหถ้ ูกต้อง
1. กระแสไฟฟ้าสามารถทำให้เกิดสนามแม่เหล็กอย่างไร และสนามแม่เหล็กเกิดขึ้นเหมือนหรือแตกต่าง
จากสนามแมเ่ หล็กจากแทง่ แม่เหล็กอยา่ งไร

ตอบ ตกอรบะแรสถไฟทดลาไอหงลมีคาวนามวเร่งไจมะ่เท่าใกันเ ขดึ้นสกนับามจำแนวเหนนกอรตอบที่ถว่วง โดนยรงถไทดแลตอกงทาี่ถงจ่วางกดแ้วยเนหอตก …4
ตั….ว ตอบ รถทดลองมีความเร่งไม่เท่ากันขึ้นกับจำนวนนอตที่ถ่วง โดยรถทดลองที่ถ่วงด้วยนอต …4
ตั….ว ตอบ รถทดลองมีความเร่งไม่เท่ากันขึ้นกับจำนวนนอตที่ถ่วง โดยรถทดลองที่ถ่วงด้วยนอต …4
ต ……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………….

2. จากคำถามข้อที่ 1 เมื่อไมจ่ า่ ยกระแสไฟฟา้ สนามแมเ่ หลก็ ท่ีเกดิ ขึ้นจะยังคงอยู่หรอื ไม่ เพราะเหตุใด

ตอบ ตไอบเ รดถทนดลอเพงมราีคะวเามอไเร่งไามย่เกทร่าะกแสันไขฟึ้นกาับจสำนนาวมนแนอเตหที่ถก่วงจะโไดยรเ ถดทดลองที่ถ่วงด้วยนอต …4

ตั….ว ตอบ รถทดลองมีความเร่งไม่เท่ากันขึ้นกับจำนวนนอตที่ถ่วง โดยรถทดลองที่ถ่วงด้วยนอต …4
ตั….ว ตอบ รถทดลองมีความเร่งไม่เท่ากันขึ้นกับจำนวนนอตที่ถ่วง โดยรถทดลองที่ถ่วงด้วยนอต …4
ต ……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………….

ิก่ม็ก็ล่ม้ฟ่จ่ม่ืม้ึขิก่ม็ล่ม่ต่มึจ้ันำนัต็ล่มิก้หำทำนัต่ผ้ฟ

16

17

ใบงานที่ 2.3
เรอ่ื ง แรงแมเ่ หล็กที่กระทำกบั อนุภาคที่มไี ฟฟา้ และเส้นลวดตัวนำท่ีมกี ระแสไฟฟ้าผา่ น

คำสงั่ : ให้นักเรียนศึกษาเนอ้ื หาและเติมคำในชอ่ งว่างให้สมบูรณแ์ ละถกู ต้อง
2.3.1 แรงแมเ่ หล็กที่กระทำกับอนุภาคทมี่ ีประจไุ ฟฟา้

หลอดรังสแี คโทด (cathode ray tube) เปน็ อปุ กรณ์…ป……อ…ย…เ……กต…ร…อ…น…ใ……เค……อ…น………เ…ก…ต…ร…อ…น.

…เ…ค…อ…น………า…น…เ …ด…ก…ร…ะท…บ…ส…า…ร …ฉ…า…ก…บ…น…จอ…แ…ส…ง.…ห…ล…อ…ด…จะ…ป…อ…ย…แ…ส…งอ…อ…กม…า……………………………….………………

ภาพท่ี 3.1 หลอดรงั สีแคโทด

ผลของสนามแม่เหล็กตอ่ อนุภาคท่มี ปี ระจไุ ฟฟา้ ผลของสนามแมเ่ หล็กตอ่ อนุภาคทมี่ ปี ระจไุ ฟฟ้า

X แทน สนามแมเ่ หล็กท่ีมีทิศพ่งุ เขา้ ตัง้ ฉากกบั กระดาษ แทน สนามแมเ่ หลก็ ทม่ี ีทศิ พุ่งออกต้ังฉากกบั กระดาษ

\

ei ei 7* -.
2

ย

่ล่ีทิป่ผ่ีท่ืล็ลิอ่ีท่ืล้ห็ลิอ่ล

18

ทศิ ทางการเคลื่อนทข่ี องอนุภาคท่ีมีประจุไฟฟา้ ในสนามไฟฟ้า ⃑ และทิศของกรแสไฟฟา้

ก. อนุภาคทมี่ ปี ระจไุ ฟฟ้าบวก ข. อนุภาคทม่ี ีประจุไฟฟ้าลบ ค. อนภุ าคที่มีประจุไฟฟ้าบวกและลบ
ภาพท่ี 3.2 ทิศทางการเคลื่อนท่ีของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าในสนามไฟฟ้า ⃑ และทิศของกรแสไฟฟ้า

จะเกดิ อะไรขนึ้ เม่ืออิเล็กตรอนเคลอ่ื นทเี่ ขา้ ไปในสนามแม่เหล็ก

X ทศิ พุ่งเขา้ ลำอเิ ลก็ ตรอนจะ……เ…บน…ล…ง……าง…เ…ล…ย…)………………
ทิศพุ่งออก ลำอิเล็กตรอนจะ……เย…น……น…บ…น…เ…ย…ม…า 1………………

ล้ึข่

19

ทดสอบความเข้าใจ

1. ลำอนุภาค P และ  Q เมื่อเคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็ก B ที่มีทิศทางพุ่งออกตั้งฉากกับกระดาษ
มีการเบี่ยงเบนดังภาพ ถ้านำอนุภาคทั้งสองไปวางไว้ในบริเวณที่มีสนามไฟฟ้าสม่ำเสมอ ทิศการ
เคลื่อนที่ของอนุภาคทั้งสองจะเป็นอย่างไรเมื่อเทียบกับทิศสนามไฟฟ้าลำอนุภาค P และ Q เมื่อ
เคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็ก B ที่มีทิศทางพุ่งออกตั้งฉากกับกระดาษมีการเบี่ยงเบนดังภาพ ถ้านำ
อนภุ าคท้ังสอง ไปวางไวใ้ นบริเวณทม่ี ีสนามไฟฟา้ สมำ่ เสมอทิศการเคล่ือนท่ีของอนภุ าคทั้งสองจะเป็น
อย่างไร เมือ่ เทยี บกบั ทศิ สนามไฟฟา้

ตอบ ตออบภารถคทpดลเองนมอีควภามาคเร่งไมป่เทระ่ากลันบขึ้นแกลับะจอ.ำนวเนนนปอตระที่ถบ่ววงกโเดยอรถpท,ดQลอองใทนี่ถ่วสงนดา้วมยไฟนอตา…p4

ตั…ป.วระตอลบบ รจถะ ทดศลตอรงงมีคนวาามมเร่งบไมศ่เทข่าอกงสันนขาึ้นมกไฟับจำานวนวนนอQตทเี่ถ่วนงปรโะดยบรวถกทจดะลองศทที่ถา่วงงเดย้ววยนบอตศ…4

ตสนั…า.วมไฟตอบา รถทดลองมีความเร่งไม่เท่ากันขึ้นกับจำนวนนอตที่ถ่วง โดยรถทดลองที่ถ่วงด้วยนอต …4
ต ……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………….
2.3.2 แรงแม่เหล็กทกี่ ระทำกับลวดตัวนำท่ีมีกระแสไฟฟา้ ผ่าน

เมื่ออนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็ก จะเกิดแรงกระทำต่ออนุภาคน้ัน
ถา้ ให้กระแสไฟฟ้าผ่านลวดตวั นำที่วางในสนามแม่เหล็ก จะเกิดแรงกระทำตอ่ ลวดตวั นำหรอื ไม่

ตอบ ตอแบรงรถกทระดลองอมลคี ววดามวเร่งไมเ่คทว่าากมันขมึน้ กนับจำบนกวระนแนสไอฟตท่ีถา่วงแลโดะสยนราถมทแดลเหองทก่ีถ่วงด้วยนอต …4
ต…ั .ว ตอบ รถทดลองมีความเร่งไมเ่ ท่ากันข้ึนกบั จำนวนนอตทถี่ ่วง โดยรถทดลองท่ถี ่วงด้วยนอต …4

็ล่ม้ฟัก์ธัพัสีมำนัต่ตำท่ีท้ฟิทักีดิทีมุจ็ป่ีท่ส้ฟิทัก้ขักิทีม็กุจีม่ีท้ฟู่ย่ืมุจ็ปีมุจีม่ีทุน็ปุน

20

ผลของแม่เหลก็ ทีก่ ระทำกับลวดตวั นำท่ีมกี ระแสไฟฟ้าผ่าน

ภาพท่ี 3.3 แรงกระทำต่อลวดและการใช้มอื ขวาหาทศิ ของแรงทก่ี ระทำต่อลวดตวั นำที่มีกระแสไฟฟา้ ผ่านและ
อยู่ในสนามแมเ่ หลก็

ประโยชน์จากสนามแม่เหล็ก

. วยหา ศโดยอา ย เ ม ศ

. วย อง นและควบ ม ง บางช ด

i วยใ ม ษ ผ ต แ เห ก ไนเอง

้ด้ึข็ล่มิล์ยุน้ห่ชินีสัรุคัก้ป่ชิท็ขัศิท่ช

21

2.3.3 หลักการทำงานของมอเตอร์

เราสามารถประยกุ ต์ความรู้เกยี่ วกบั แรงแม่เหลก็ ที่กระทำกบั ลวดตัวนำท่ีวางอยู่ใน……ส…น…าม…แ……เ…ห……ก…(…I…) …
เมื่อมีกระแสไฟฟา้ ผา่ นเพื่อใชใ้ นการ……ป…ระ……ษ…ม…อ…เต…อ……ไฟ……า……. ซึ่งเป็นอปุ กรณ์ที่เปล่ยี น……พ……ง…ง…าน…ไฟ……า……………………………

เป็น………พ…ง…ง…า…น…กล……………………………… ซ่ึงมอเตอรไ์ ฟฟ้ามที ง้ั แบบมอเตอรไ์ ฟฟ้าแบบ……ก…ร…ะแ…ส…ต…ร…ง……และมอเตอร์ไฟฟา้
แบบ……ก…ระ…แ…ส…ส…บ………

ภาพท่ี 3.4 มอเตอร์ไฟฟา้

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงที่ใช้งานจริงมีอุปกรณ์สำหรับเปลี่ยนทิศทางของกระแสไฟฟ้าในขดลวด
คอื ……………ค…อ…ม……ว…เล…ต…เต…อ……………………………………………………………และ………แ…ป…รง……ม……ส………………………………………………………..
ดงั ภาพ ทำให้ขดลวดหมุนได้อย่างต่อเนื่อง

ภาพท่ี 3.5 จำลองส่วนประกอบภายในมอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรงอย่างง่าย

ัผัส์ริมัลัล้ฟัล้ฟ์ร์ฐิด็ล่ม

22
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงในการทำให้แกนมอเตอร์หมุนเรียกว่า……ม…อ…เต…อ…ไ…ฟ……า…ก…ระ…แ…ส…ตร…ง……………………………
หรือ………d…c……m……ot…o…r…………… มอเตอร์ชนิดนี้ส่วนมากอยู่ในอุปกรณ์ที่ต้องการการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า
กระแสตรง เชน่ ……ม…อ…เ…ตอ……ใ…น…รถ…ย…น………ม…อ…เต…อ……ใน…ร…ถ…ข…อง…เ …น…………ต…สา…ห…ก…ร…รม………………………………………………………………………

ภาพที่ 3.6 เครอ่ื งกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับในการทำให้แกนมอเตอร์หมุนเรียกว่า…………ม…อ…เต…อ…ไ…ฟ……า…ก…ระ…แ…ส…ส…บ………………………
หรือ………a…c……m…o…to…r……………………………… มอเตอร์ชนิดนี้ส่วนมากอยู่ในอุปกรณ์เครื่องใช้ภายในครัว
เชน่ ………เค……อ…ง …น………เค…อ…ง……ก…า………ด…ล…ม……………………………………………………………………………………………………………

ภาพท่ี 3.7 เคร่อื งกำเนดิ ไฟฟ้ากระแสสลับ
เมื่อต่อกระแสไฟฟ้าทำ ให้แกนมอเตอร์หมุนไปในทิศทางหนึ่ง   ถ้ากลับทิศของสนามแม่เหล็ก
ทศิ การหมนุ ของมอเตอรจ์ ะเปลยี่ นไปหรือไม่ อย่างไร
ตอบ ตอลวบด รวถทหดลนอกงมบคี วศามเพเรราะ่งไมแ่เรทงแ่ากเนัหขกึ้นในกับศจตำรนงวนนอตทถ่ี ว่ ง โดยรถทดลองทถี่ ว่ งด้วยนอต …4 ตั….ว ตอบ
รถทดลองมีความเร่งไม่เทา่ กนั ข้ึนกับจำนวนนอตทีถ่ ่วง โดยรถทดลองท่ีถ่วงดว้ ยนอต …4ดว้ ยนอต …4ด้วยนอต

ิท็ล่มีมิทัลุมำนัตัพ้ผัซ่ืร่ัป่ืรัล้ฟ์รุอ่ล์ร์ต์ร้ฟ์ร

23

แบบฝึกทกั ษะที่ 2.3
เรอื่ ง แรงแมเ่ หลก็ ทก่ี ระทำกบั อนภุ าคท่มี ีไฟฟา้ และเส้นลวดตวั นำท่ีมีกระแสไฟฟา้ ผา่ น

คำส่งั : จงตอบคำถามต่อไปนีใ้ ห้ถูกต้อง

1. ถ้าอนุภาคมปี ระจลุ บเคลอื่ นทีเ่ ข้าไปในสนามแม่เหลก็ แล้วพบว่าทศิ การเคล่อื นท่ี เบนขึน้ ถ้าเปลี่ยนจาก
อนภุ าคมปี ระจลุ บเปน็ อนภุ าคมีประจุบวก แนวการเคล่ือนที่ จะเปล่ยี นไปหรอื ไม่ อย่างไร
ตอบ ตเอปบยนรถเทพรดาละ อองภมาีคความปรเะร่งบไวมก ่เทจะ่าเคกันอนขึ้นตกรงับจามำนบวปนระนอลบตทแนี่ถวก่วางรเคโดอยนรถจะทเบดนลลอง งที่ถ่วงด้วยน อต …4
ตั….ว ตอบ รถทดลองมีความเร่งไม่เท่ากันขึ้นกับจำนวนนอตที่ถ่วง โดยรถทดลองที่ถ่วงด้วยนอต …4
ต…ั .ว ตอบ รถทดลองมีความเรง่ ไมเ่ ท่ากันขน้ึ กบั จำนวนนอตทถ่ี ่วง โดยรถทดลองท่ถี ว่ งด้วยนอต …4….

2. ถ้ามีเส้นลวดตัวนำ สองเส้นวางขนานกัน แล้วผ่านกระแสไฟฟ้าในเส้นลวดทั้งสอง จะ เกิดแรงกระทำ
กบั ลวดแต่ละเสน้ หรือไม่ อย่างไร
ตอบ ตเอบด เรพถราทะดลแอรงงแมีคเหวากมมาเกรก่งรไะม่เทอ่าเ กนันลขวดึ้นกับจำนวนนอตที่ถ่วง โดยรถทดลองที่ถ่วงด้วยนอต …4
ตั….ว ตอบ รถทดลองมีความเร่งไม่เท่ากันขึ้นกับจำนวนนอตที่ถ่วง โดยรถทดลองที่ถ่วงด้วยนอต …4
ต…ั .ว ตอบ รถทดลองมีความเรง่ ไมเ่ ท่ากันขึน้ กบั จำนวนนอตที่ถว่ ง โดยรถทดลองท่ีถ่วงด้วยนอต …4….

ำนำต้ส่ตำท็ล่มีมิก่ีท่ืลุจัก้ข่ีท่ืลุจีม่ีทุน่ีล

24

25
ใบงานที่ 2.4
เร่อื ง การเหนยี่ วนำแมเ่ หลก็ ไฟฟา้

คำสั่ง : ให้นกั เรียนศกึ ษาเน้ือหาและเตมิ คำในชอ่ งว่างให้สมบูรณแ์ ละถูกต้อง
2.4.1 การเกดิ อเี อ็มเอฟเหน่ียวนำและกระแสไฟฟ้าเหนีย่ วนำ
แกลแวนนอมิเตอร์
เป็นเครื่องวัดไฟฟ้าประกอบด้วยขดลวดทองแดงเคลือบนำ้ ยา มีลักษณะเป็นขดลวดสี่เหล่ยี ม
และวางตัวในสนามแม่เหลก็ จากแทง่ แม่เหล็ก ขดลวดนี้ยึดกับแกนหมุนที่หมุนได้คล่อง ปลายข้าง
หน่งึ ของแกนหมุนยึดตดิ กบั สปรงิ กน้ หอยและเข็มชีเ้ ข็มขน้ี ้จี ะเบนได้ท้งั สองทางข้นึ อยกู่ ับทิศทาง
ของกระแสไฟฟ้าทผี่ า่ นขดลวด ดงั ภาพที่ 4.1

ภาพท่ี 4.1 องค์ประกอบของแกลแวนนอมเิ ตอร์
การเคลื่อนแท่งแม่เหล็กเข้าหาหรือออกจากขดลวด หรือ การเคลื่อนขดลวดเข้าหาหรือออก
จาก แทง่ แม่เหล็ก มีผลใหส้ นามแม่เหลก็ ทผ่ี า่ นขดลวดตัวนำมีการเปล่ียนแปลง
- ทำใหเ้ กิดความต่างศกั ยร์ ะหว่างปลายท้งั สองของขดลวด เรยี กวา่ .........e..m..f..เ.ห....ย..ว..............................
- จงึ เกดิ กระแสไฟฟา้ ผา่ นขดลวดตวั นำ โดยกระแสไฟฟ้าที่เกดิ ขน้ึ จากวธิ นี ้ีเรียกวา่ ..ก..ร.ะ.แ..ส.ไ..ฟ....า..เ.ห....ย..ว....
- และกระบวนการท่ที ำใหเ้ กดิ กระแสไฟฟ้าในลักษณะน้ีเรยี กว่า.....ก..า.ร..เ.ห...ย..ว.....แ....เ.ห...ก.ไ..ฟ....า....................
- พบโดย......ไ.ม..เ...ล...ฟ...า..ก..เ.ด.......................................................... ป.ี ...2..3.7..4..................

์ยิค้ฟ็ล่มำน่ีนำน่ีน้ฟำน่ีน

26
2.4.2 หลกั การทำงานของเคร่ืองกำเนิด

ไฟฟา้
การเคลื่อนที่แท่งแม่เหล็กหรือขดลวดตัวนำ ทำให้สนามแม่เหล็กที่ผ่านขดลวดมี
การเปลี่ยนแปลงจึงมีอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำเกิดขึ้น จากหลักการดังกล่าวเราสามารถนำไปสู่สิ่งประดิษฐ์
ทช่ี ว่ ยอำนวยความสะดวก เช่น มอเตอร์ไฟฟ้า เครอ่ื งกำเนิดกระแสไฟฟ้า ลำโพง ไมโครโฟน เป็นต้น

ภาพท่ี 4.2 ชดุ เคร่ืองกำเนิดไฟฟ้าอยา่ งง่าย
ความเรว็ ในการหมุนแกนเคร่ืองกำ เนิดไฟฟา้ มคี วามสัมพันธ์กับความสว่างของหลอดไฟและการเบน
ของเข็มของแกลแวนอมเิ ตอร์อยา่ งไร
ตอบ ตอาบห รนถแรทงดแลละอเ งวมหีคลวอาดไมฟเราง่ จไะมสเ่ ทาง่ามากกันขึน้ กับจำนวนนอตทถี่ ่วง โดยรถทดลองทถ่ี ว่ งด้วยนอต …4 ตั….ว ตอบ
รถทดลองมคี วามเร่งไมเ่ ทา่ กนั ขึ้นกับจำนวนนอตที่ถว่ ง โดยรถทดลองท่ีถว่ งดว้ ยนอต …4ดว้ ยนอต …4ด้วยนอตใ.

ความรู้เพมิ่ เติม

ภาพที่ 4.3 จำลองการผลิตกระแสไฟฟ้าดว้ ยเครือ่ งกำเนิดไฟฟ้าในโรงงาน

่ว้ฟ็รุม้ถ

27

2.4.3 การประยกุ ต์ใชป้ ระโยชนจ์ ากเร่ืองการเหน่ียวนำแม่เหลก็ ไฟฟ้า

“เครอ่ื งกำเนดิ ไฟฟ้าโรงงานไฟฟ้า”

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าในโรงไฟฟ้าเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับแบบ 3 เฟส คือ ผลิตกระแสไฟฟ้า
สลับทั้งหมด 3 ชุดสลับกันไปเพื่อที่จะสามารถส่งกระแสไฟฟ้าไปตามบ้านเรือนได้ไกลกว่ากระแสไฟฟ้าตรง
โดยชุดสาธิตเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบนี้ดังภาพที่ 4.4 ซึ่งประกอบด้วยขดลวดตัวนำ 3 ขด ที่วางทำมุมกัน
120 องศา และมีแท่งแมเ่ หลก็ วางอยูต่ รงกลาง ซง่ึ สามารถหมนุ ในระนาบเดยี วกับการวางตัวของแกนขดลวด

ภาพที่ 4.4 ชดุ สาธติ เครื่องกำเนดิ ไฟฟ้ากระแสสลับแบบ 3 เฟส

“เครอ่ื งกำเนดิ ไฟฟ้าในรถจักรยาน”

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอย่างง่ายที่ได้ศึกษามาแล้วนั้น พบว่าจะเกิดกระแสไฟฟ้าโดยการหมุนขดลวดใน
แม่เหล็ก สำหรบั เครอ่ื งกำเนิดไฟฟ้าบางประเภทใช้วธิ หี มนุ แท่งแม่เหล็กในขดลวดตัวนำ กระแสไฟฟ้าเหน่ียวนำ
ที่เกิดขึ้นภายในลวดตัวนำสามารถผ่านสายไฟออกไป ได้ทันทีไม่ต้องมีคอมมิวเทเตอร์วงแหวนผ่าซีกและ
แปรงสัมผสั มาประกอบ เช่น เคร่อื งกำเนิดไฟฟ้าของรถจกั รยาน ภาพที่ 4.5

ภาพที่ 4.5 เคร่ืองกำเนิดไฟฟ้าในรถจักรยาน

28

“ลำโพง”

ลำโพงมีหลายแบบ แตล่ ำโพงแบบท่ใี ช้งานกนั มากทีส่ ดุ คือ แบบไดนามิก ซงึ่ หลักการทำงานคือ เม่ือให้
สัญญาณไฟฟ้าจากเคร่ืองขยายเสียง เขา้ ไปในขดลวดขนาดเล็กทวี่ างอยู่ในสนามแม่เหล็กของแท่งแม่เหล็กถาวร
จากการศึกษามาแลว้ ทราบวา่ เมอ่ื ลวดตัวนำท่มี กี ระแสไฟฟ้าผา่ น วางอย่ใู นสนามแม่เหลก็ จะเกิดแรงกระทำต่อ
ขดลวดนั้น ทำใหข้ ดลวดตวั นำของลำโพงเคล่ือนทเี่ ขา้ ออกดว้ ยความถ่เี ดียวกบั ความถี่ของสัญญาณไฟฟ้าท่ีป้อน
และเนื่องจากขดลวดยึดติดกับแผ่นไดอะแฟรม เมื่อขดลวดเคลื่อนที่ แผ่นไดอะแฟรมก็จะเคลื่อนที่ไปด้วย
ดังนั้นแผ่นไดอะแฟรมของลำโพง จะสั่นด้วยความถี่เดียวกับสัญญาณฟฟ้า ทำให้เกิดเสียงออกมา โดย
ส่วนประกอบของลำโพงเปน็ ภาพที่ 4.6

ภาพท่ี 4.6 ส่วนประกอบของลำโพง

“ไมโครโฟน”

ไมโครโฟนมีหลายแบบเช่นเดียวกับลำโพง และแบบที่ใช้งานกันมากที่สุดคือ แบบไดนามิก เช่นกัน
ซง่ึ หลกั การทำงานคือ เมอ่ื คลนื่ เสียงตกกระทบไมโครโพน่ ไดอะแฟรมสน่ั ดว้ ยความถ่ขี องคล่นื เสยี งทำให้ขดลวด
ตัวนำที่ติดกับไดอะแฟรมสั่นด้วยความถี่เดียว และที่แกนของขดลวดตัวนำมีแท่งเหล็กอยู่ จึงเกิดกระแสไฟฟ้า
เหน่ยี วนำส่งไปยงั เครอื่ งขยายเสียง ดังภาพที่ 4.7

ภาพท่ี 4.7 สว่ นประกอบของไมโครโฟน

29

แบบฝกึ ทักษะท่ี 2.4
เรอ่ื ง การเหนี่ยวนำแมเ่ หล็กไฟฟา้

คำส่งั : จงตอบคำถามต่อไปน้ใี หถ้ กู ตอ้ ง

1. สนามแม่เหล็กและขดลวดทำใหเ้ กดิ กระแสไฟฟ้าได้อยา่ งไร
ตอบ ตอบสนรามถทแดเลหองกมีคาวนาขมดเลรว่งดไจมะ่เเทป่ากยนันแขปึ้นลกงับจใำนเวนนนemอตfเทหี่ถ่ยวงว โดยกรรถะทแสดไฟลองาทเหี่ถ่วยงดว้วายจนะออตง …4
ตั…อ.ใว ตคอรบบวงรจถรทขดดลลวอดงมีความเร่งไม่เท่ากันขึ้นกับจำนวนนอตที่ถ่วง โดยรถทดลองที่ถ่วงด้วยนอต …4
ต…ั .ว ตอบ รถทดลองมีความเร่งไมเ่ ทา่ กนั ขน้ึ กับจำนวนนอตท่ีถว่ ง โดยรถทดลองทถ่ี ว่ งดว้ ยนอต …4….
ต…ั .ว ตอบ รถทดลองมคี วามเร่งไม่เทา่ กนั ขึ้นกับจำนวนนอตท่ีถว่ ง โดยรถทดลองทถ่ี ่วงด้วยนอต …4….

2. กระแสไฟฟ้าที่เกดิ ขน้ึ บนลวดตวั นำจากการเหนีย่ วนำแม่เหลก็ ไฟฟ้าจะคงอยู่ตลอดไปหรือไม่ อยา่ งไร
ตอบ ตไอบตลรอถดทดเพลรอาะงไมีควแารมงเเหร่งยไมว ่เทก่ารกะันแสไขฟึ้นกาับจไำนเ วดนนอตที่ถ่วง โดยรถทดลองที่ถ่วงด้วยนอต …4

ตั….ว ตอบ รถทดลองมีความเร่งไม่เท่ากันขึ้นกับจำนวนนอตที่ถ่วง โดยรถทดลองที่ถ่วงด้วยนอต …4

ต…ั .ว ตอบ รถทดลองมีความเร่งไมเ่ ท่ากันขน้ึ กบั จำนวนนอตท่ีถว่ ง โดยรถทดลองท่ีถว่ งด้วยนอต …4….

ต…ั .ว ตอบ รถทดลองมคี วามเร่งไมเ่ ท่ากันขึ้นกับจำนวนนอตที่ถ่วง โดยรถทดลองทถ่ี ่วงด้วยนอต …4….

ิก่ม็ก้ฟำน่ีนีม่ม่ม้ห่ต้ต้น่ีน้ฟำน่ีน็ป้หำท่ีล่ผ็ล่ม

30

31

ใบงานที่ 2.5
เรอ่ื ง แรงเขม้ และแรงอ่อน

คำสง่ั : ให้นักเรยี นศึกษาเนอ้ื หาและเติมคำในช่องวา่ งใหส้ มบูรณ์และถกู ต้อง
สญั ลักษณ์นวิ เคลียร์ของธาตุ

เลข มวล ญ กษ วเค ย ของธา

เลข อะตอม

ภาพที่ 5.1 สญั ลักษณน์ ิวเคลยี ร์ของธาตุ

- สญั ลกั ษณ์ข้างตน้ เรียกว่า………ญ………ก…ษ…………ว…เค………ย……ข…อ…งธ…า………….

- เลขอะตอม (mass number) คอื …………………………………………………………………………………………
- เลขมวล (atomic number) คอื ………………………………………………………………………………………….

Pts 11 P๋ + n

s 11

n = 12 p+
_
e-

นักเรยี นทราบหรือไม่ว่าตัวเลขหรือตัวอักษรข้างตน้ แตล่ ะตัวบ่งบอกถึงอะไรของธาตุ

- สญั ลกั ษณ์ข้างต้น เรยี กวา่ ………ญ……ก……ษ…………ว…เค……ย……ข…อ…ง…ธ…า………….

- Na คอื ………โ…ซ…เ……ย…ม……………………………………

- ตัวเลข 11 คอื ……เล…ข…อ…ะ…ต…อ…ม…………………………

- ตัวเลข 23 คอื ……เล…ข……ม…ว…ล……………………………

ดังนัน้ ในนิวเคลยี สของธาตุ…โ……ซ……เ……ย……ม…………จะมจี ำนวนโปรตอนเท่ากับ……1…1………และจำนวนนิวตรอน
เท่ากับ……1…2………

ีดีดุต์รีลิน์ณัลัสัยุต์รีลิน์ณัลัสุต์รีลิน์ณัลัส

32

ในนวิ เคลยี สของธาตุ มโี ปรตอนและนวิ ตรอน เราจะเรยี กมนั วา่ .....แ...ร..ง....ง....ด..ม..ว..ล..ม...า.ก...................................
แรงนิวเคลียร์ (nuclear force) เป็นแรงที่เกิดขึ้นภายในนิวเคลียสของอะตอม ทำหน้าที่
....ด.โ..ป...ร..ต...อ..น...เ...า..ห...า....น......................................................................................................................ดงั ภาพที่ 5.2

ภาพท่ี 5.2 แผนภาพแสดงแรงนิวเคลยี ร์ที่กระทำกบั นิวคลีออนตวั ใดตวั หนง่ึ ในนิวเคลียสของอะตอม
แรงนิวเคลยี ร์ม.ี ..2.......ประเภท ไดแ้ ก่
1. แรงอ่อน (weak force)
2. แรงเขม้ (strong force)

2.5.1 แรงอ่อน

แรงอ่อน (...แ..ร..ง....ว..เ..ค.....ย.....อ....า.ง.....อ..น.........) ทำให้เกิดการสลายของธาตุกัมมันตรังสี เกิดขึ้นใน
นวิ เคลยี สที่สลายใหร้ ังอนภุ าคบีตา

เช่น การสลายของคารบ์ อน – 14 (……14 ……) ไปเปน็ ไนโตารเจน – 14 (…74…N……)
6

ภาพที่ 5.3 การสลายของคาร์บอน-14 ไปเป็น ภาพที่ 5.4 การสลายของคาร์บอน-14 เกิด
ไนโ ตรเจน -14 และให้อนุภ าคบีต า ล บ จากการท่ีอิเล็กตรอนสลายไปเป็นโปรตอน
(อิเล็กตรอน)และอนุภาคที่เป็นกลางทางไฟฟ้า อเิ ลก็ ตรอนและแอนตินิวตริโนอิเลก็ ตรอน
ตัวหนึ่ง (แอนตนิ ิวตรโิ นอิเล็กตรอน)

่ว่อ่ย์รีลินัก้ขูดูดึด

33

ตวั อย่างผลของแรง
ความรอ้อ่อนนใตผ้ วิ โลกส่วนใหญม่ าจาก
การสลายของธาตุกมั มนั ตรงั สี
ในระดับชัน้ ………แ…ม…น…เ …ล……………
และ ช้ัน……เป……อก…โล…ก…………………..
อันเน่อื งมาจากแรงอ่อน ดงั รูป

2.5.1 แรงออ่ น

แรงเขม้ (....แ..ร..ง.....ว..เ.ค......ย.....อ.....า..ง.เ....ม.......) เป็นแรงยดึ เหนย่ี วอนภุ าคทีเ่ ล็กกว่านวิ คลีออนทำให้เกิด
เป็นนิวคลีออน ดังรูป โดยอนุภาคทีเ่ ล็กกว่านิวคลีออนน้ี เรยี กว่า “ควารก์ (quark)”

ภาพที่ 5.5 แบบจำลองแรงท่ยี ดึ เหนีย่ วควาร์กทำใหเ้ กิดเป็นนวิ คลีออน

้ข่ย์รีลินืลิต

34

แบบฝึกทกั ษะที่ 2.5
เร่ือง แรงอ่อนและแรงเขม้

คำสงั่ : จงตอบคำถามต่อไปน้ีใหถ้ กู ต้อง

1. ในนิวเคลียส โปรตอนและนิวตรอนอยู่รวมกนั ได้ด้วยกนั ได้ดว้ ยแรงชนดิ ใด
ตอบ ตอแรบง รวถเทคดยลองมีความเร่งไม่เท่ากันขึ้นกับจำนวนนอตที่ถ่วง โดยรถทดลองที่ถ่วงด้วยนอต …4
ต…ั .ว ตอบ รถทดลองมีความเร่งไมเ่ ทา่ กันขน้ึ กับจำนวนนอตทถ่ี ่วง โดยรถทดลองที่ถว่ งดว้ ยนอต …4 ตั

2. การที่นิวเคลียสของสารกัมมันตรังสีให้อนุภาคบีตาแล้วเปลี่ยนแปลงไปเป็นนิวเคลียสใหม่ที่มี
ความเสถยี รมาก เก่ยี วข้องกับแรงใด
ตอบ ตอแบรงรถอทนดลองมีความเร่งไม่เท่ากันขึ้นกับจำนวนนอตที่ถ่วง โดยรถทดลองที่ถ่วงด้วยนอต …4

ต…ั .ว ตอบ รถทดลองมคี วามเรง่ ไมเ่ ท่ากันข้ึนกับจำนวนนอตทีถ่ ่วง โดยรถทดลองที่ถว่ งดว้ ยนอต …4

3. อนุภาคที่เป็นองค์ประกอบของโปรตอนและนิวตรอนคืออะไร และแรงที่ยึดเหนี่ยวอนุภาคเหล่านี้ไว้
คอื อะไร
ตอบ ตออบภราคถคทลดาลกอ,งแมรีคงเวามมเร่งไม่เท่ากันขึ้นกับจำนวนนอตที่ถ่วง โดยรถทดลองที่ถ่วงด้วยนอต …4
ต…ั .ว ตอบ รถทดลองมีความเร่งไม่เทา่ กนั ขน้ึ กับจำนวนนอตท่ีถ่วง โดยรถทดลองทถี่ ว่ งด้วยนอต …4….

้ข์รุน่อ์รีลิน

35

บรรณานุกรม

กระทรวงศกึ ษาธกิ าร. (2560). ตัวชวี้ ดั และสาระการเรยี นรู้แกนกลางกลุ่มสาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์
(ฉบบั ปรับปรุง2560) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขน้ั พ้นื ฐาน พุทธศักราช 2551. กรุงเทพฯ:
โรงพิมพ์ชมุ นมุ สหกรณก์ ารเกษตรแหง่ ประเทศไทย จำกดั .

คูม่ อื ครู รายวิชาวทิ ยาศาสตร์พื้นฐานวิทยาศาสตร์ ชั้นมธั ยมศึกษาปที ี่ 5 เล่ม 2 ตามผลการเรยี นกล่มุ
สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง 2560) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน
พุทธศักราช 2551 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. [ออนไลน์]. (สืบค้นเมื่อวันท่ี
25 พฤษภาคม 2562 ). (2562). เข้าถงึ ได้จาก: https://www.scimath.org/ebooks

บทที่ 2 แรงในธรรมชาติ. [ออนไลน์]. (สบื คน้ เมอื่ วันที่ 29 กรกฎาคม 2564).
เข้าถงึ ได้จาก: https://pubhtml5.com/uabw/scnp/basic

แรงในธรรมชาติ.[ออนไลน์]. (สืบค้นเมื่อวันท่ี 31 กรกฎาคม 2564).
เข้าถึงได้จาก: https://sites.google.com/site/sciencekids02/home/raeng-ni-thrrmchati