กฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน (1)

ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ เรื่อง แรงและกฎการเคลื่อนที่

ชุดที่ 3 กฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน

รายวิชาฟิสิกส์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4

จัดทำโดย
นางนาฏชนก สิงห์วี

ตำแหน่ง ครู วิทยฐานะ ครูชำนาญการ
กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

โรงเรียนมัธยมพัชรกิติยาภา 2 กำแพงเพชร



สำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษากำแพงเพชร

สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน
กระทรวงศึกษาธิการ

ก

คำนำ

ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ฟิสิกส์ รหัสวิชา ว31201 หน่วยการเรียนรู้ เรื่อง แรงและหน่วยการเคลื่อนที่ กลุ่มสาระการเรียนรู้
วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 โดยจัดกิจกรรมการเรียนการสอนตามแนวทางการปฏิรูปการเรียนรู้ คือเน้นผู้เรียน
เป็นสำคัญ จัดกิจกรรมการเรียนรู้ที่หลากหลาย ผู้เรียนสามารถเรียนรู้และปฏิบัติกิจกรรมด้วยตนเอง ตามศักยภาพและความสามารถ
ของผู้เรียนอย่างเป็นลำดับขั้นตอน เพื่อให้ผู้เรียนเป็นผู้ที่มีความรู้ความสามารถทางวิทยาศาสตร์ เข้าใจธรรมชาติของวิทยาศาสตร์และ
เทคโนโลยี อีกทั้งพัฒนาผู้เรียนให้มีทักษะในการแสวงหาความรู้ และดำรงชีวิตในโลกการเปลี่ยนแปลงอย่างรู้เท่าทัน ชุดกิจกรรมการ
เรียนรู้ ชุดที่ 3 เรื่องกฎแรงดึงดูดระหว่างมวล ประกอบด้วยเนื้อหา จำนวน 2 ตอน ดังนี้

ตอนที่ 1 การทดลองวัดค่าแรงดึงดูดระหว่างมวลของคาเวนดิช
ตอนที่ 2 ค่าความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง
เมื่อผู้เรียนศึกษาชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์นี้แล้ว ผู้เรียนจะมีความรู้ความเข้าใจ เพราะได้เรียนรู้เป็นระบบเป็นขั้นตอน
สามารถพัฒนาความรู้ความสามารถได้เต็มศักยภาพ และสามารถสร้างองค์ความรู้ได้ด้วยตนเองผู้จัดทำขอขอบพระคุณท่านผู้อำนวยการ
โรงเรียนมัธยมพัชรกิติยาภา 2 กำแพงเพชร ผู้เชี่ยวชาญ คณะครู นักเรียนตลอดจนผู้ที่เกี่ยวข้องทุกท่าน ที่ให้คำแนะนำในการจัดทำ
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์จนสำเร็จลุล่วงไปด้วยดี ผู้จัดทำหวังเป็นอย่างยิ่งว่าชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ชุดนี้ จะเป็น
ประโยชน์อย่างยิ่งแก่ผู้เรียนครูผู้สอน และผู้ที่สนใจนำไปใช้ในการพัฒนาเยาวชนไทย ให้เป็นบุคคลแห่งการเรียนรู้และนำความรู้ไป
ประยุกต์ใช้ในการดำรงชีวิตได้อย่างมีความสุข

ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ชุดที่ 3 กฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน จัดทำโดย นางนาฏชนก สิงห์วี

ข

สารบัญ

เรื่อง หน้า
คำนำ ก
สารบัญ ข
คำชี้แจงในการใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ 1
ขั้นตอนการใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ 2
การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ 3
แบบทดสอบก่อนเรียน 4
สาระสำคัญและจุดประสงค์การเรียนรู้ 7
กิจกรรม Prior Knowledge 8
กิจกรรมคำถามกระตุ้นคิด 9
กิจกรรมศึกษาค้นคว้า 10
กิจกรรมเสริมทักษะ 11
แบบทดสอบหลังเรียน 14

ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ชุดที่ 3 กฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน จัดทำโดย นางนาฏชนก สิงห์วี

1

คำชี้แจงในการใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้

ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ชุดที่ 3 กฎแรงดึงดูดระหวางมวลของนิวตัน
ระดับชั้นมัธยมศึกษาชั้นปีที่ 4 ใช้เวลา 3 ชั่วโมง เป็นสื่อนวัตกรรมที่จัดทำขึ้นเพื่อพัฒนาและยกผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน
นักเรียนให้สูงขึ้นเป็นชุดกิจกรรมการเรียนรู้ที่นักเรียนสามารถศึกษาได้ด้วยตนเอง ให้นักเรียนอ่านคำแนะนำและปฏิบัติ
กิจกรรมตามขั้นตอน ดังนี้

1. ครูจัดกลุ่มนักเรียนออกเป็น กลุ่มละ 3 - 4 คน โดยคละความสามารถของนักเรียนในระดับ เก่ง ปานกลาง และอ่อน
และแบ่งหน้าที่รับผิดชอบภายในกลุ่มกันอย่างชัดเจน
2. นักเรียนแต่ละกลุ่มศึกษาและทำความเข้าใจในสาระสำคัญและจุดประสงค์การเรียนรู้ รวมถึงขั้นตอนการใช้ชุดกิจกรรม
การเรียนรู้อย่างละเอียดก่อนลงมือปฏิบัติกิจกรรม
3. นักเรียนทำแบบทดสอบก่อนเรียน จำนวน 10 ข้อ เพื่อประเมินความรู้พื้นฐานของนักเรียน
4. นักเรียนลงมือปฏิบัติกิจกรรมโดยการทำงานกันเป็นกลุ่มจากชุดกิจกรรมการเรียนรู้ ดังนี้

ขั้นที่ 1 ขั้นสร้างความสนใจ (Engagement)

ขั้นที่ 2 ขั้นสำรวจและค้นหา (Exploration)

ขั้นที่ 3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุ ป (Explanation)

ขั้นที่ 4 ขั้นขยายความรู้ (Elaboration)

ขั้นที่ 5 ขั้นประเมินผล (Evaluation)

5. นักเรียนทำแบบทดสอบหลังเรียน จำนวน 10 ข้อ เพื่อเปรียบเทียบความก้าวหน้าทางการเรียน
6. หากนักเรียนมีข้อสงสัยประการใดให้สอบถามหรือขอคำแนะนำจากครูผู้สอน
7. เมื่อเสร็จสิ้นกิจกรรมให้นักเรียนจัดเก็บอุปกรณ์ พร้อมทั้งทำความสะอาดบริเวณทำกิจกรรม
ให้เรียบร้อย

ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ชุดที่ 3 กฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน จัดทำโดย นางนาฏชนก สิงห์วี

2

ขั้นตอนการใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้

1. อ่านคำแนะนำในการใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้

2. ศึกษาการจัดกิจกรรมการเรียนรู้
3. ทำแบบทดสอบก่อนเรียน จำนวน 10 ข้อ

4. ดำเนินปฏิบัติกิจกรรมตามกระบวนการสืบ ไม่ผ่านเกณฑ์
เสาะหาความรู้โดยเสริมการแก้โจทย์ปัญหา
ตามเทคนิค ของโพลยา

ขั้นที่ 1 ขั้นสร้างความสนใจ
ขั้นที่ 2 ขั้นสำรวจและค้นหา
ขั้นที่ 3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป
ขั้นที่ 4 ขั้นขยายความรู้
ขั้นที่ 5 ขั้นประเมินผล

5. ทำแบบทดสอบหลังเรียน จำนวน 10 ข้อ 7.ประเมินผล
ผ่านเกณฑ์
6. ตรวจกิจกรรม กิจกรรมฝึกเสริมทักษะ
และแบบทดสอบหลังเรียน

8. ศึกษาชุดกิจกรรมการเรียนรู้ชุดถัดไป

ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ชุดที่ 3 กฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน จัดทำโดย นางนาฏชนก สิงห์วี

3

การจัดกิจกรรมการเรียนรู้

ขั้นตอนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่ วยการเรียนรู้ที่ 1 แรงและกฎการเคลื่อนที่
ชุดที่ 4 กฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิ วตัน สำหรับนั กเรียนชั้นมัธยมศึ กษาปี ที่ 4 โดยใช้เวลาใน
การทำกิจกรรมทั้งหมด 6 ชั่วโมง ดังนี้

ขั้นที่ 1 ขั้นสร้างความสนใจ
ขั้นที่ 2
ขั้นที่ 3 นั กเรียนตอบคำถามหรือแสดงความคิดเห็นที่มีต่อสถานการณ์
สื่ อการสอน หรือข้อมูลต่างๆ ที่ครู ตั้งขึ้น
นั กเรียนเชื่อมโยงความรู้เดิมกับข้อสงสัยใหม่ที่ครู ถามแล้วตอบ
คำถาม และคิดหาคำตอบไว้ล่วงหน้ า

ขั้นสำรวจค้นหา

•จัดกลุ่มนั กเรียนออกเป็ นกลุ่มละ 3-4 คน คละความสามารถ
•นั กเรียนวางแผนแบ่งหน้ าที่ความรับผิดชอบในการทำกิจกรรม
•นั กเรียนแต่ละกลุ่มศึ กษาและลงมือปฏิบัติกิจกรรมการเรียนรู้

ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป

•นำข้อมูลที่ได้จากการสำรวจและค้นหามาวิเคราะห์ผลและสรุ ปผล
•แต่ละกลุ่มนำเสนอผลการการทดลอง
•นั กเรียนและครู ร่วมกันอภิปรายผลการทดลองและสรุ ปผล

ขั้นที่ 4 ขั้นขยายความรู้

•สมาชิกในกลุ่มร่วมกันศึ กษาเนื้ อหา
•สมาชิกในกลุ่มระดมความคิด ประมวลความรู้จากการทำบัตรฝึ ก
เสริมทักษะ

ขั้นที่ 5 ขั้นประเมินผล

ครู ประเมินด้านความรู้จากแบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการ
เรียน (หลังเรียน)
ครู ประเมินด้านทักษะกระบวนการจากบัตรกิจกรรมการทดลอง/
แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน (หลังเรียน)
ครู ประเมินด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์จากแบบสังเกต
คุณลักษณะอันพึงประสงค์
ครู ประเมินด้านสมรรถนะสำคัญของผู้เรียนจากแบบสังเกต
สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน

ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ชุดที่ 3 กฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน จัดทำโดย นางนาฏชนก สิงห์วี

4

แบบทดสอบก่อนเรียน

คำชี้แจง

1. แบบทดสอบมีจำนวน 10 ข้อ เป็นแบบทดสอบชนิดเลือกตอบ 4 ตัวเลือก
2. ให้นักเรียนตอบคำถามโดยทำเครื่องหมาย (X) ตัวเลือกที่เห็นว่าถูกต้องที่สุดเพียงข้อเดียว ลงในกระดาษคำตอบ
และใช้ในเวลาทำแบบทดสอบทั้งหมด 10 นาที (ข้อละ 1 คะแนน)

ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ชุดที่ 3 กฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน จัดทำโดย นางนาฏชนก สิงห์วี

5

6

กระดาษคำตอบ

คำชี้แจง ให้นักเรียนตอบคำถามโดยทำเครื่องหมาย (X) ตัวเลือกที่เห็นว่าถูกต้องที่สุดเพียงข้อเดียวลงในกระดาษคำตอบ

ข้อ 1 2 3 4 ข้อ 1 2 3 4

1



6




2



7





3



8





4



9





5



10





คะแนนที่ได้


ได้คะแนนเท่าไหร่ บันทึกไว้ด้วยนะคะ
เพื่อตรวจดูความก้าวหน้ าในการเรียนของตัวเอง

ชื่อ สกุล ชั้น เลขที่

ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ชุดที่ 3 กฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน จัดทำโดย นางนาฏชนก สิงห์วี

7

กฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน

สาระสำคัญ

กฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน วัตถุทั้งหลายในเอกภพจะออกแรงดึงดูดซึ่งกันและกัน โดยขนาดของ
แรงดึงดูดระหว่างวัตถุคู่หนึ่ง ๆ จะแปรผันตรงกับผลคูณระหว่างมวลวัตถุทั้งสอง และจะแปรผกผันกับกำลังสองของ
ระยะทางระหว่างวัตถุทั้งสองนั้น สามารถเขียนอยู่ในรูปของสมการทางคณิตศาสตร์ได้ ดังนี้

จุดประสงค์ การเรียนรู้

ด้านความรู้ (Knowledge)

1.อธิบายเกี่ยวกับแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน แรงดึงดูดที่โลกกระทำต่อวัตถุและน้ำหนักของ
วัตถุ ความสัมพันธ์ระหว่างขนาดของ g และระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลางของโลกได้

ด้านทักษะ (Process)

1. คำนวณหาปริมาณที่เกี่ยวกับแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตันได้

ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (Affective)

1. ใฝ่เรียนรู้
2. มุ่งมั่นในการทำงาน
3. มีวินัย

ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ชุดที่ 3 กฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน จัดทำโดย นางนาฏชนก สิงห์วี

8 2 - 1 ่ีทงมโว่ัช

กิจกรรม Prior Knowledge

คำชี้แจง ให้นักเรียนร่วมกันตอบคำถามต่อไปนี้

เหตุใดดวงจันทร์จึงโคตรรอบโลก
และโลกจึงโคจรรอบดวงอาทิตย์

ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ชุดที่ 3 กฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน จัดทำโดย นางนาฏชนก สิงห์วี

9 2 - 1 ่ีทงมโว่ัช

กิจกรรมคำถามกระตุ้นคิด

คำชี้แจง ให้นักเรียนร่วมกันตอบคำถามต่อไปนี้

1.ทำไมน้ำหนักของวัตถุบนโลกและดวงจันทร์จึงหนักไม่เท่ากัน

2.ทำไมน้ำหนักของวัตถุบนโลกและดวงจันทร์จึงหนักไม่เท่ากัน

ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ชุดที่ 3 กฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน จัดทำโดย นางนาฏชนก สิงห์วี

10

กิจกรรมศึกษาค้นคว้า

คำชี้แจง ให้นักเรียนร่วมกันศึกษาเรื่อง กฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน และสนามโน้มถ่วง จากนั้นสรุปความรู้
.ในรูปแบบแผนผังความคิด จากนั้นนำเสนอผลการศึกษาหน้าชั้นเรียน

กฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน

4 - 3 ่ีทงมโว่ัช

สมการหาขนาดแรงดึงดูดระหว่างวัตถุ แหล่งเรียนรู้

ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ชุดที่ 3 กฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน จัดทำโดย นางนาฏชนก สิงห์วี

11 6 - 5 ่ีทงมโว่ัช

กิจกรรมเสริมทักษะ

คำชี้แจง จงแสดงวิธีทำอย่างละเอียด

1.ดาวเคราะห์ดวงหนึ่งมีมวล และรัศมีเป็น 2 เท่าของโลกจะมีความเร่งโน้มถ่วงเป็นกี่เท่าของโลก

2. มวล 5 กิโลกรัม และ 10 กิโลกรัม อยู่ห่างกัน 10 เมตร จะมีแรงดึงดูดระหว่างมวลเท่าไร
กำหนดให้ G = 6.67 x 10-11 Nm2/kgู^2

ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ชุดที่ 3 กฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน จัดทำโดย นางนาฏชนก สิงห์วี

12 6 - 5 ่ีทงมโว่ัช
3. ดาวเคราะห์ดวงหนึ่ง (ดวงใหญ่) มีมวลและรัศมีเป็น 90 เท่า และ 3 เท่า ตามลำดับ ของดาวเคราะห์อีกดวงหนึ่ง
(ดวงเล็ก) ถ้าวัตถุก้อนหนึ่งไปวางที่ผิวดาวเคราะห์ดวงใหญ่ แล้วชั่งน้ำหนักของวัตถุดังกล่าว วัตถุนั้นจะมีน้ำหนักเป็น
กี่เท่าของน้ำหนักเมื่อชั่งบนผิวดาเคราะห์ดวงเล็ก

ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ชุดที่ 3 กฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน จัดทำโดย นางนาฏชนก สิงห์วี

13 6 - 5 ่ีทงมโว่ัช
4. โลกมีมวล 5.76 x 10^24 กิโลกรัม ดวงจันทร์มีมวล 7.35 x 10^22 กิโลกรัม และระยะห่างระหว่างจุดศุนย์กลาง
ของโลกและดวงจันทร์เป็น 3.84 x 10^8 จงหาแรงดึงดูดระหว่างมวล

5. ดาวเคราะห์สมมติดวงหนึ่งมีมวล 1/100 เท่าของโลก และมีรัศมี 1/4 เท่าของโลก ถ้าคนหนึ่งหนัก 600 นิวตัน
บนโลก เขาจะหนักเท่าใดบนดาวเคราะห์สมมติดวงนี้

ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ชุดที่ 3 กฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน จัดทำโดย นางนาฏชนก สิงห์วี

14

แบบทดสอบหลังเรียน

คำชี้แจง

1. แบบทดสอบมีจำนวน 10 ข้อ เป็นแบบทดสอบชนิดเลือกตอบ 4 ตัวเลือก
2. ให้นักเรียนตอบคำถามโดยทำเครื่องหมาย (X) ตัวเลือกที่เห็นว่าถูกต้องที่สุดเพียงข้อเดียว ลงในกระดาษคำตอบ
และใช้ในเวลาทำแบบทดสอบทั้งหมด 10 นาที (ข้อละ 1 คะแนน)

ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ชุดที่ 3 กฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน จัดทำโดย นางนาฏชนก สิงห์วี

15

16

กระดาษคำตอบ

คำชี้แจง ให้นักเรียนตอบคำถามโดยทำเครื่องหมาย (X) ตัวเลือกที่เห็นว่าถูกต้องที่สุดเพียงข้อเดียวลงในกระดาษคำตอบ

ข้อ 1 2 3 4 ข้อ 1 2 3 4

1



6




2



7





3



8





4



9





5



10





คะแนนที่ได้


ได้คะแนนเท่าไหร่ บันทึกไว้ด้วยนะคะ
เพื่อตรวจดูความก้าวหน้ าในการเรียนของตัวเอง

ชื่อ สกุล ชั้น เลขที่

ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 แรงและกฎการเคลื่อนที่ ชุดที่ 3 กฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน จัดทำโดย นางนาฏชนก สิงห์วี