แผนการจัดการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 2 เรื่อง การเคลื่อนที่แนวตรง

47

48

49

50

51

52

53

54 เฉลย

ไมใ่ ชอ่ ตั ราเรว็ ทีแ่ ท้จริง เพราะการเคลื่อนท่ีของรถมีการเปล่ียนแปลงอตั ราเร็วอยตู่ ลอดเวลา ดังนนั้
อัตราเร็วทแ่ี สดงในตารางจึงเปน็ อตั ราเร็วเฉล่ีย

ตน้ ข้าว
ตน้ ข้าวใช้เวลาในการวง่ิ น้อยท่สี ุดคอื 9.99 s

ตน้ ข้าว
ในเวลา 10 s ตน้ ข้าววงิ่ ได้ระยะทางไกลทสี่ ดุ คอื 100.1 m

55

ระยะทาง 8.46 m/s
8.31 m/s
8.46 7.24 m/s
8.31 5.97 m/s
7.24
5.96 เวลา
นิภา m/s
ในเวลา 1 s นภิ าว่งิ ได้ระยะทางทไี่ กลที่สุดคือ 8.46 m

วิธที ำ จากสตู ร v= s
t

v= 60+30+40
26

v= 130
26

v = 5 m/s

ตอบ อัตราเร็วเฉลีย่ ในการซ้อมวง่ิ มีคา่ เทา่ กบั 5 m/s

56

ระยะทางทงั้ หมดของการเคลอ่ื นที่ ในหนง่ึ หนว่ ยเวลา

sเมตรต่อวนิ าที (m/s) เปน็ ปรมิ าณสเกลาร์ v
t v
v= v⃗
⃗v
การหาอัตราเรว็ ในชว่ งเวลาสนั่ ๆ ช่วงใดชว่ งหน่ึงของการเคล่ือนท่ี

เมตรต่อวินาที (m/s) เปน็ ปรมิ าณสเกลาร์
s
v= t

การกระจัดทั้งหมดของการเคล่อื นที่ ในหนึ่งหน่วยเวลา

เมตรต่อวนิ าที (m/s) เป็นปริมาณเวกเตอร์

v⃗= S⃗
t
การหาความเร็วในชว่ งเวลาสน่ั ๆ ชว่ งใดช่วงหนง่ึ ของการเคลื่อนที่

อ เมตรต่อวนิ าที (m/s) เป็นปริมาณเวกเตอร์
S⃗
⃗v= t

อ

- ระยะทางทั้งหมดตอ่ หนว่ ยเอสไอ - การกระจัดทัง้ หมด
ชว่ งเวลาของการ เมตรตอ่ เวลา ต่อชว่ งเวลาของการ
เคลอื่ นท่ี เคลือ่ นท่ี
- เป็นปรมิ าณสเกลาร์ (m/s) - เปน็ ปริมาณเวกเตอร์
- สัญลักษณ์ v
- สญั ลกั ษณ์ ⃗v

57

หาอัตราเร็ว หาความเรว็
วิธีทำ จากสตู ร
v= s = πr วิธที ำ จากสตู ร v⃑⃑ = s⃑⃑ = 2π
t t t t

v= 22 x 14 ⃑v⃑ = 2 x 14

7 7

v= 308 ⃑v⃑ = 28
7 7

v = 44 m/s v⃑⃑⃑= 3 m/s

อตั ราเรว็ เทา่ กบั 44 เมตรต่อวินาที ความเรว็ เท่ากบั 3 เมตรตอ่ วินาที

v = 40 m/s , t = 20 s
V = 30 m/s

1. หาระยะทาง , t = 10 s 3. หาความเรว็ เฉลีย่
จาก s = s1 + s2 2. หาอตั ราเร็วเฉลีย่
s1 = v1t1 v = s วธิ ีทำ จากสตู ร v⃑⃑ = s⃑⃑
s1 = 30 x 10 วิธที ำ จากสูตร t t
s1 = 300 m s2 = v2t2
s = s1 + s2 s2 = 40 x 20 v= 1,100 v= 50
s = 300 + 800 s2 = 800 m
s = 1,100 m 10 + 20 10 + 20

v = 1,100 v = 50
30 30

v = 36.67 m/s v = 1.67 m/s

หาอตั ราเร็วเฉลีย่ v = s
วิธีทำ จากสตู ร t

v= 60 + 30 + 40

26

v = 130
30

v = 4.33 m/s

58

แผนการจัดการเรยี นรู้ที่ 7

กลมุ่ สาระการเรียนรวู้ ิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ชั้นมธั ยมศกึ ษาปีท่ี 4
รายวิชา ฟสิ ิกส์ 1 รหสั วิชา ว 31201
หนว่ ยการเรยี นรู้ที่ 2 การเคลอื่ นท่ีแนวตรง
เรื่อง เครอื่ งเคาะสญั ญาณเวลา เวลา 21 ชัว่ โมง
ภาคเรียนที่ 1/2565 เวลา 3 ชั่วโมง
ครูผสู้ อน นางสาวบงกช บุตรเพ็ง

1. มาตรฐานการเรยี นรู้ / ตัวชีว้ ดั / ผลการเรียนรู้
สาระฟิสิกส์
1. เขา้ ใจธรรมชาตทิ างฟิสกิ ส์ ปริมาณและกระบวนการวัด การเคล่อื นท่ีแนวตรง แรงและ

กฎการเคล่อื นท่ขี องนิวตัน กฎความโนม้ ถว่ งสากล แรงเสียดทานสมดุล กลของวัตถุ งาน และกฎการ
อนรุ กั ษพ์ ลังงานกล โมเมนตัมและกฎการอนรุ ักษ์ โมเมนตมั การเคลือ่ นทีแ่ นวโคง้ รวมท้งั นำความรู้ไป
ใชป้ ระโยชน์

ผลการเรยี นรู้
3. ทดลองและอธบิ ายความสัมพนั ธ์ระหว่างตำแหน่ง การกระจัด ความเรว็ และความเร่ง

ของ การเคลื่อนที่ของวัตถุในแนวตรงที่มีความเร่งคงตัวจากกราฟและสมการ รวมทั้งทดลองหาค่า
ความเรง่ โน้มถว่ งของโลก และคำนวณปริมาณต่าง ๆ ที่เกยี่ วข้องได้

2. สาระสำคญั
เครื่องเคาะสัญญาณเวลา เป็นอุปกรณ์ที่ใช้หาอัตราเร็วของวัตถุในช่วงเวลาสั้น ๆ เมื่อต่อ

เครื่องเคาะสัญญาณเวลาเข้ากับความต่างศักย์ไฟฟ้า 4-6 โวลต์ของหม้อแปลงโวลต์ต่ำ จะทำให้คัน
เคาะสั่นด้วยความถี่ของไฟฟ้ากระแสสลับที่ใช้ คือ 50 ครั้งต่อวินาที เมื่อดึงแถบกระดาษที่สอดใต้
กระดาษคาร์บอน จะทำให้เกิดจุดต่าง ๆ เรียงกันบนแถบกระดาษ จุดเหล่านี้ช่วยให้ทราบระยะทาง
และเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่ เพราะเวลาระหว่างจดุ 2 จุด ที่เรยี งกนั เทา่ กับ 1/50 วินาที ข้อมูลเวลา
และระยะทางช่วยให้วเิ คราะห์หาอัตราเร็วได้

3. จดุ ประสงค์การเรียนรู้
3.1 ด้านความรู้ (K)
1) อธิบายเกี่ยวกับเครอ่ื งเคาะสัญญาณและขอ้ มลู ทไี่ ด้จากเครื่องเคาะสญั ญาณเวลาได้
3.2 ดา้ นทักษะและกระบวนการ (P)

59

1) มีทกั ษะการใชเ้ ครอื่ งเคาะสญั ญาณเวลาเบ้อื งตน้
2) มีทักษะการทดลอง สามารถสรปุ และอภิปรายผลการทดลองได้
3.3 ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A)
1) มีความสนใจใฝร่ หู้ รอื อยากรู้อยากเหน็ และทำงานรว่ มกบั ผอู้ นื่ อย่างสร้างสรรค์

4. สาระการเรยี นรู้
อัตราเร็วเฉลี่ย คือ อัตราส่วนระหว่างระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ได้กับช่วงเวลาที่ที่ใช้ในการ

เคลื่อนท่ี หนว่ ยในระบบเอสไอ คือ เมตรตอ่ วนิ าที (m/s) เป็นปริมาณสเกลาร์
อัตราเร็วขณะหน่ึง มีค่าเท่ากบั ขนาดของความเร็วขณะหน่ึง หน่วยในระบบเอสไอ คือ เมตร

ตอ่ วนิ าที (m/s) เป็นปรมิ าณสเกลาร์
ความเร็วเฉลี่ย คือ อัตราส่วนระหว่างการกระจัดที่วัตถุเคลื่อนที่ได้กบั ช่วงเวลาที่ที่ใช้ในการ

เคลื่อนท่ี หน่วยในระบบเอสไอ คือ เมตรต่อวินาที (m/s) เป็นปรมิ าณเวกเตอร์
ความเรว็ ขณะหน่งึ เป็นการหาคาความเรว็ ในชวงเวลาส้ัน ๆ ชวงใดชวงหน่งึ ของการเคลือ่ นที่
เคร่ืองเคาะสัญญาณเวลา(Ticker Tape Timer) จะเคาะสัญญาณลงบนจุดของแถบกระดาษ

ขาวโดยอาศัยกระดาษคาร์บอนทำให้เกิดสี ซึ่งเครื่องเคาะสัญญาณเวลาจะเคาะด้วยความถี่คงที่ 50
เฮิร์ต หรือ 50 ครั้ง/1 วินาที ดังนั้นในแต่ละช่วงจุดสีบนแถบกระดาษขาว 1 ช่อง จะมีเวลาที่ห่างกัน
1/50 วินาที ชว่ งเวลาน้จี ะคงทเี่ พราะความถี่ของไฟฟ้าท่ีใช้ค่าคงที่ ช่วงเวลาน้ีบางครง้ั เรียกว่า เวลา 1
ชว่ งจุด ดังรูป

(ที่มา : หนงั สอื เรยี น รายวิชาเพ่ิมเติมฟิสิกส์เล่ม 1 ช้นั มัธยมศึกษาปที ี่ 4 สสวท. หน้า 33-35)

5. กจิ กรรมการเรยี นรู้โดยออกแบบกจิ กรรมการเรยี นร้ตู ามรูปแบบ 5E

ช่วั โมงที่ 1
5.1 ขนั้ สร้างความสนใจ (Engagement)

5.1.1 นกั เรยี นและครูรว่ มกนั ทบทวนความรู้เดมิ เกี่ยวกบั ปริมาณตา่ ง ๆ ซ่งึ เกี่ยวข้องกับการ
เคลื่อนที่ ได้แก่ ระยะทาง การกระจัด อัตราเร็วเฉลี่ย อัตราเร็วขณะหนึ่ง ความเร็วเฉลี่ย ความเร็ว
ขณะหนึง่

60

(แนวทางทบทวนความรเู้ ดิม
• เมื่อวัตถุเคลื่อนท่ีจากทีห่ นึง่ ไปยงั ที่ใด ๆ ระยะตามเส้นทางการเคลื่อนท่ี คือ ระยะทาง ซ่ึง

เป็นปรมิ าณสเกลาร์
• เมื่อวัตถุทีเปลี่ยนตำแหน่งจากตำแหน่งหนึ่งไปยังอีกตำแหน่งหนึ่ง ระยะทางตามแนว

เสน้ ตรงจากตำแหนง่ เดมิ ไปยังตำแหน่งใหม่ เรียกวา่ การกระจดั ซง่ึ เป็นปริมาณเวกเตอร์
• อตั ราเรว็ เฉล่ีย เปน็ อตั ราส่วนระหว่างระยะทางทวี่ ัตถุเคล่อื นที่ไปได้กับช่วงเวลาท่ีใช้ในการ

เคลื่อนที่และเป็นปริมาณสเกลาร์
• อตั ราเร็วขณะหน่งึ เปน็ อัตราเร็วเฉลยี่ ในช่วงใดชว่ งหนึง่ ของการเคลื่อนที่
• ความเร็วเฉลี่ย เป็นอัตราส่วนระหว่างการกระจัดของวัตถุกับช่วงเวลาของการกระจัดน้ัน

และเปน็ ปริมาณเวกเตอร์
• ความเรว็ ขณะหนึง่ เป็นความเร็วเฉลีย่ ในช่วงเวลาส้นั มาก ๆ และเป็นปริมาณเวกเตอร)์
5.1.2 ครูเชื่อมโยงเนื้อหาเกี่ยวกับเครื่องเคาะสัญญาณเวลา (แนวทางการเชื่อมโยง เครื่อง

เคาะสญั ญาณเวลาเปน็ อปุ กรณท์ ใ่ี ชห้ าอตั ราเร็วของวัตถุ
5.2 ขน้ั สำรวจและค้นหา (Exploration)
5.2.1 นกั เรียนแบง่ กลมุ่ เป็น กลุ่มละ 4–5 คน ให้แต่ละกลุ่มศกึ ษาเพมิ่ เติม จากใบความรู้เร่ือง

เครือ่ งเคาะสญั ญาณเวลา
5.2.2 นักเรียนศึกษาวิธีใช้เครื่องเคาะสัญญาณเวลา และหลักการทำงานว่าเครื่องเคาะ

สัญญาณเวลาจะเคาะ 50 ครั้ง ในเวลา 1 วินาที กล่าวคือถ้าดึงแถบกระดาษผ่านเครื่องเคาะ
สัญญาณเวลา คันเคาะจะเคาะบนกระดาษคาร์บอนที่อยู่บนแถบกระดาษ ทำให้เกิดจุดบนแถบ
กระดาษ 50 จดุ ในเวลา 1 วนิ าที หรือเวลาทีใ่ ชจ้ ากจุดหน่งึ ไปยงั อีกจุดหนึ่งท่อี ยู่ถัดกันจะเท่ากับ 150
วนิ าที

5.2.3 นักเรียนแต่ละกลุ่มทำการทดลองหาอัตราเร็วเฉลี่ย และอัตราเร็วขณะหนึ่ง โดยใช้
เครื่องเคาะสัญญาณเวลา และตอบคำถามลงบนใบกจิ กรรมเร่อื ง เคล่ือนเคาะสัญญาณเวลา

5.2.4 นกั เรยี นจัดเตรียมอุปกรณแ์ ละทำการทดลองตามวิธีทำการทดลอง
5.2.5 นักเรียนแต่ละกลุ่มร่วมกนั วเิ คราะห์ อธิบายผล และสรปุ ผลการทดลอง

ชวั่ โมงท่ี 2

5.3 ข้ันอธิบายและลงข้อสรุป (Explanation)
5.3.1 นักเรียนแต่ละกลมุ่ นำเสนอผลการทดลอง และการตอบคำถามข้อท่ี 1-7 ในใบกจิ กรรม

หนา้ ชั้นเรียน

61

5.3.2 ครูอธิบายเพิ่มเติมเพื่อให้ได้ข้อสรุปที่ถูกต้อง (แนวการอธิบาย ถ้าความเร็วในการดึง
แถบกระดาษช้า ๆ จุดท่ปี รากฏบนแถบกระดาษจะอยู่ชิด ๆ กนั แต่ถ้าความเรว็ ในการดงึ แถบกระดาษ
เร็ว ๆ จุดที่ปรากฏบนแถบกระดาษจะอยู่ห่าง ๆ กัน และถ้าความเร็วในการดึงแถบกระดาษด้วย
อัตราเร็วสม่ำเสมอ จุดที่ปรากฏบนแถบกระดาษห่างจากกันเท่ากัน แต่ถ้าดึงแถบกระดาษด้วย
อัตราเร็วไม่สม่ำเสมอ จดุ ทป่ี รากฏบนแถบกระดาษห่างจากกนั ไมเ่ ท่ากนั )

5.3.3 ครูยกตัวอย่างการคำนวณอัตราเร็วเฉลี่ยและอัตราเร็วขณะหนึ่ง เพื่อเป็นแนวทางใน
การคำนวณและตอบคำถามในขอ้ ท่ี 8-10 ในใบกจิ กรรม

ตวั อย่าง จากรปู แสดงแถบกระดาษที่ได้จากการทดลองดึงผ่านเครอื่ งเคาะสัญญาณเวลาเคาะ 50
คร้ัง ต่อ 1 วนิ าที จงหาความเร็วเฉล่ยี ของแถบกระดาษในช่วง AD และชว่ ง BC

วธิ ีทำ อัตราเร็วเฉลยี่ ในช่วง AD = ระยะทาง
เวลา
= 8.2×10−2

10/50

= 0.41 m/s

อตั ราเรว็ เฉล่ยี ในชว่ ง BC = ระยะทาง
เวลา
= 3.6×10−2

3/50

ดงั นัน้ อตั ราเร็วเฉล่ยี ในชว่ ง AD มคี า่ 0.41 เมตรต่อวินาที และอัตราเร็วเฉล่ยี ในชว่ ง BC มีค่า

0.6 เมตรตอ่ วินาที

ชัว่ โมงท่ี 3

5.4 ขน้ั ขยายความรู้ (Elaboration)
5.4.1 นักเรียนตอบคำถามข้อท่ี 8-10 ในกจิ กรรม เรอ่ื ง เคร่อื งเคาะสัญญาณเวลา
5.4.2 นกั เรยี นและครูร่วมกนั อภปิ รายเก่ียวกับเครอ่ื งเคาะสัญญาณเวลาเพิ่มเติม ในเร่ืองของ

การหาความเรง่ ของการเคลื่อนทข่ี องวัตถุ โดยท่คี รใู ช้ PowerPoint หน่วยการเรยี นรู้ท่ี 2 การเคลอ่ื นที่
แนวตรง เร่ือง เครอ่ื งเคาะสัญญาณเวลา
5.5 ข้ันประเมิน (Evaluation)

5.5.1 นกั เรยี นตอบคำถามเพ่ือตรวจสอบความรู้ โดยใช้คำถามตอ่ ไปน้ี

62

- ระยะห่างระหว่างจดุ บนแถบกระดาษตา่ งกนั อย่างไร เมือ่ วตั ถุดึงแถบกระดาษชา้ ๆ
กบั เมอื่ วัตถุดงึ แถบกระดาษเร็ว ๆ (แนวคำตอบ ถ้าดึงแถบกระดาษชา้ ๆ จุดท่ีปรากฏบนแถบกระดาษ
จะอยชู่ ิด ๆ กนั แตถ่ า้ ดึงแถบกระดาษเร็ว ๆ จุดที่ปรากฏบนแถบกระดาษจะอยู่หา่ ง ๆ กัน)

- เวลาที่วัตถุใช้เคลื่อนที่ทำให้ปรากฏจุดแต่ละช่วงจุดเท่ากันหรือไม่ เพราะเหตุใด
(แนวคำตอบเวลาที่วัตถุใช้เคลื่อนที่ทำให้ปรากฏจุดแต่ละช่วงจุดเท่ากัน เพราะเครื่องเคาะ
สญั ญาณเวลาเคาะด้วยความถี่ 50 ครั้งใน 1 วนิ าที น่ันคือ แตล่ ะชว่ งจุดใชเ้ วลา 1/50 วินาที)

6. ส่ือการเรยี นรู้/อปุ กรณ/์ แหลง่ เรียนรู้
6.1 ใบความรู้ เร่อื ง เครอ่ื งเคาะสญั ญาณเวลา
6.3 อุปกรณ์การทดลอง (เคร่อื งเคาะสญั ญาณเวลา หม้อแปลงไฟฟา้ โวลตต์ ่ำ สายไฟ 2 เส้น แถบ

กระดาษ และกระดาษคารบ์ อน)
6.4 Microsoft PowerPoint หน่วยการเรียนรูท้ ่ี 2 การเคลอ่ื นทแี่ นวตรง

7. ชิ้นงาน/ภาระงาน
7.1 ใบกิจกรรม เรือ่ ง เครื่องเคาะสญั ญาณเวลา

63

8. การวัดและประเมนิ ผล วิธกี ารวัด เครือ่ งมือ เกณฑ์การตัดสิน
ตรวจคำตอบจาก ผา่ นเกณฑ์
จุดประสงค์ การตอบคำถาม การตอบคำถาม ร้อยละ 70
ดา้ นความรู้ (K)
1) อธิบายเก่ยี วกบั เครอ่ื งเคาะสัญญาณ ใบกจิ กรรม เร่อื ง ตรวจคำตอบจาก ผา่ นเกณฑ์
และข้อมลู ท่ไี ด้จากเคร่ืองเคาะสญั ญาณเวลา เครือ่ งเคาะ ใบกิจกรรม ร้อยละ 70
ได้ สัญญาณเวลา
ตรวจคำตอบจาก ผ่านเกณฑ์
ด้านทักษะและกระบวนการ (P) ใบกจิ กรรม เร่อื ง ใบกิจกรรม เรอื่ ง รอ้ ยละ 70
1) มีทักษะการใชเ้ ครื่องเคาะสัญญาณเวลา เครื่องเคาะ
เบือ้ งตน้ สญั ญาณเวลา เครือ่ งเคาะ
2) มีทักษะการทดลอง สามารถสรปุ สญั ญาณเวลา
และอภิปรายผลการทดลองได้
สังเกตการณใ์ ช้ แบบประเมนิ ผา่ นเกณฑร์ ะดับ
ด้านคุณลกั ษณะอนั พึงประสงค์ (A) เคร่ืองเคาะ ทกั ษะทาง 2 ขึ้นไป
1) มคี วามสนใจใฝร่ ู้หรืออยากรู้อยากเห็น สัญญาณเวลา วทิ ยาศาสตร์
และทำงานร่วมกบั ผู้อื่นอยา่ งสร้างสรรค์
สังเกตพฤติกรรม แบบประเมิน ผา่ นเกณฑร์ ะดบั
คณุ ลักษณะอนั พึง 2 ขน้ึ ไป

ประสงค์

64

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

83

84

85

8เ6ฉลย

ลกั ษณะของจดุ ตา่ ง ๆ ท่ีปรากฏบนแถบกระดาษบ่งบอกถงึ การเคลอื่ นทีโ่ ดยใชค้ วามเร็วอยา่ งไร

87

88

ลกั ษณะของจุดบนแถบกระดาษมรี ะยะหา่ งใกลก้ ัน

ลักษณะของจุดบนแถบกระดาษมีระยะหา่ งไกลกัน

ลกั ษณะของจดุ บนแถบกระดาษมรี ะยะหา่ งเท่ากนั ทุกจุด

ลกั ษณะของจดุ บนแถบกระดาษมรี ะยะห่างเท่าไม่กันทุกจดุ

50 ครงั้
1/50 วนิ าที
มีระยะหา่ งระหว่างจุดใกลก้ นั
มรี ะยะห่างระหวา่ งจดุ ไกลกัน
มรี ะยะหา่ งระหวา่ งจดุ เท่ากนั
ไม่เท่ากัน เพราะ แถบกระดาษท้งั 4 แบบ ดึงดว้ ยอัตราเร็วทตี่ า่ งกัน
ใชเ้ วลาเทา่ กนั คอื 1/ 50 วินาที

89

ระยะหา่ งระหว่างจดุ เริ่มต้นและจุดสดุ ท้ายเป็น 8.27 เซนตเิ มตร (ค่าดังกลา่ วเปล่ียนแปลงตามค่าที่วดั ได้จรงิ )
ชว่ งเวลาระหวา่ งจุดเร่ิมต้นและจุดสดุ ทา้ ยเปน็ 8/50 วินาที (คา่ ดังกล่าวเปลย่ี นแปลงตามค่าทีว่ ดั ไดจ้ ริง)
อตั ราเร็วเฉลยี่ เท่ากับ (8.27)(8/50) = 51.7 เซนติเมตรตอ่ วินาที (คา่ ดงั กล่าวเปลี่ยนแปลงตามคา่ ทีว่ ัดได้จรงิ )

อัตราเรว็ ทเ่ี วลา 1/50 วินาที ถงึ 5/50 วินาที เท่ากบั (2.30-1.82)(4/50) = 0.0384 เซนตเิ มตรต่อวนิ าที
(ค่าดังกล่าวเปลยี่ นแปลงตามค่าที่วดั ไดจ้ ริง)

อตั ราเร็วท่ีเวลา 1/50 วินาที เทา่ กับ (1.82)(2/50) = 45.5 เซนติเมตรต่อวินาที
(คา่ ดังกลา่ วเปลีย่ นแปลงตามคา่ ทีว่ ดั ได้จรงิ )

ลกั ษณะของจุดต่าง ๆ ทป่ี รากฏบนแทบกระดาษบ่งบอกถงึ การเคลอ่ื นทขี่ องรถทดลองถา้ ช่วงจดุ กว้าง รถทดลอง
จะเคลอ่ื นท่ีดว้ ยอัตราเร็วสงู กว่าในชว่ งที่มีจุดแคบกวา่ โดยแต่ละชว่ งจุดใชเ้ วลาเทา่ กันคือ 1/ 50 วินาที ไม่ว่าช่วงจดุ
จะกวา้ งหรือแคบก็ตาม อตั ราเร็วเฉลีย่ ของรถทดลองตลอดการเคลื่อนท่ีหาได้จาก การนำระยะทางท้งั หมดหาร
ดว้ ยเวลาท่ใี ชโ้ ดยในแต่ละชว่ งจุด บนแถบกระดาษใช้เวลาเทา่ กันคอื 1/ 50 วินาทีสว่ นอัตราเร็วขณะหน่ึงของรถ
ทดลองหาได้จากการนำระยะทางสองช่วงจดุ หารด้วยเวลาทใี่ ช้คือ 2/ 50 วินาที

90

แผนการจัดการเรียนรู้ท่ี 8

กลมุ่ สาระการเรยี นรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ช้ันมัธยมศกึ ษาปีท่ี 4
รายวชิ า ฟิสิกส์ 1 รหัสวิชา ว 30121
หน่วยการเรยี นร้ทู ี่ 2 การเคล่ือนท่แี นวตรง
เรอ่ื ง ความเร่ง เวลา 21 ช่วั โมง
ภาคเรียนที่ 1/2565 เวลา 3 ชั่วโมง
ครผู สู้ อน นางสาวบงกช บตุ รเพ็ง

1. มาตรฐานการเรียนรู้ / ตัวชีว้ ัด / ผลการเรียนรู้
สาระท่ี 6 สาระฟสิ ิกส์
1. เข้าใจธรรมชาตทิ างฟสิ ิกส์ ปริมาณและกระบวนการวดั การเคล่อื นท่ีแนวตรง แรงและ

กฎการเคล่อื นท่ขี องนิวตนั กฎความโนม้ ถว่ งสากล แรงเสียดทานสมดุล กลของวัตถุ งาน และกฎการ
อนรุ ักษพ์ ลงั งานกล โมเมนตัมและกฎการอนุรักษ์ โมเมนตมั การเคลือ่ นท่ีแนวโค้ง รวมท้ังนาความรู้ไป
ใช้ประโยชน์

ผลการเรียนรู้
3. ทดลองและอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างตำแหน่ง การกระจัด ความเร็ว และความเร่ง

ของ การเคลื่อนที่ของวัตถุในแนวตรงที่มีความเร่งคงตัวจากกราฟและสมการ รวมทั้งทดลองหาค่า
ความเรง่ โนม้ ถ่วงของโลก และคำนวณปรมิ าณต่าง ๆ ที่เกีย่ วข้องได้

2. สาระสำคัญ
การเคล่อื นท่ขี องวัตถใุ ด ๆ มกี ารเคลอื่ นท่ีเร็วขนึ้ หรอื ช้าลง และบางครั้งมีการเปลี่ยนแปลงทิศ

ทางการเคลือ่ นท่ี การเคล่ือนท่ที ่มี ีขนาดหรือทศิ ทางของความเร็วเปลยี่ นแปลงไป เรียกว่า การเคล่ือนท่ี
แบบมคี วามเร่ง

ความเร่ง เป็นความเร็วทีเ่ ปลย่ี นไปในหนง่ึ หน่วยเวลา หรอื อัตราการเปลี่ยนแปลงความเร็ว ซ่งึ
เปน็ ปรมิ าณเวกเตอร์ แต่ถา้ ถ้าหากพิจารณาเฉพาะขนาดของความเรง่ โดยไมค่ ำนงึ ถงึ ทิศทางของการ
เคลื่อนที่แล้ว จะเรียกวา่ อตั ราเรง่ ซ่งึ เป็นปริมาณสเกลาร์

ความเร่งเฉลี่ย เป็นอัตราส่วนระหว่างความเร็วที่เปลี่ยนไปทั้งหมด กับช่วงเวลาที่เกิดการ
เปล่ียนแปลงความเร็วนั้น

3. จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้
3.1 ดา้ นความรู้ (K)
1) อธิบายเก่ยี วกับความเรง่ ได้

91

3.2 ดา้ นทกั ษะและกระบวนการ (P)
1) มีทกั ษะการคำนวณหาความเร่ง และปริมาณทีเ่ ก่ียวข้องกับการเคลอ่ื นทไ่ี ด้

3.3 ดา้ นคุณลกั ษณะอันพึงประสงค์ (A)
1) มคี วามสนใจใฝร่ ู้หรืออยากรูอ้ ยากเห็น และทำงานร่วมกับผูอ้ ื่นอยา่ งสร้างสรรค์

4. สาระการเรียนรู้
ความเรว็ ทีเ่ ปลย่ี นไปในหน่งึ หน่วยเวลา เรยี กวา่ ความเรง่ (acceleration) สำาหรบั ความเร่ง

ในช่วงเวลาการเคลื่อนที่ใด ๆ เรียกว่า ความเร่งเฉลี่ย ⃑aav (average acceleration) ซึ่งเป็น

อัตราส่วนระหว่างความเร็วที่เปลี่ยนไปทั้งหมดกับชว่ งเวลาทีเ่ กิดการเปลี่ยนความเรว็ นั้น สำหรับ Δt
เป็นช่วงเวลามีค่าน้อย ๆ จนเข้าใกล้ศูนย์ ความเร่งในช่วงเวลาดังกล่าวจะเป็น ความเร่งขณะหนึ่ง
(instantaneous acceleration) เมอ่ื Δt เข้าใกล้ศนู ย์

5. กจิ กรรมการเรียนรู้โดยออกแบบกิจกรรมการเรียนรูต้ ามรูปแบบ 5E

ชั่วโมงท่ี 1

5.1 ขน้ั สรา้ งความสนใจ (Engagement)
5.1.1 นักเรียนและครูร่วมกันทบทวนความรู้เดิม เกี่ยวกับ เรื่อง ระยะทาง การกระจัด

อัตราเร็ว และความเรว็ เพ่อื เชอื่ มโยงความคดิ นกั เรียนสู่เนอ้ื หาโดยใหน้ กั เรียนรว่ มกันสนทนา เกีย่ วกับ
การเคลื่อนที่ว่ามีปริมาณใดบ้าง ที่เป็นปริมาณสเกลาร์และปริมาณเวกเตอร์ (ทิ้งช่วงให้นักเรียนคิด)
เพ่ือเป็นความรพู้ ื้นฐานนำไปสูก่ ารศกึ ษา เร่ือง ความเร่ง

5.1.2 ครูสนทนากับนักเรียนถึงเร่ืองการเคลื่อนที่ต่าง ๆ โดยซักถามนักเรียนในประเด็น
ต่อไปน้ี

- การที่รถยนตแ์ ลน่ ใชค้ วามเร็วเทา่ กนั หรือไม่
(แนวคำตอบ ใชค้ วามเรว็ ไมเ่ ทา่ กัน)
- การขร่ี ถจกั รยานของนกั เรียนใชค้ วามเร็วเท่ากนั หรือไม่
(แนวคำตอบ ใช้ความเร็วไมเ่ ท่ากัน)
- นักเรยี นคิดว่าเมอื่ ความเรว็ มีการเปลี่ยนแปลงจะเกดิ อะไรขึน้
(แนวคำตอบ มีความเรง่ เกิดขน้ึ )
- นักเรยี นร้ไู ด้อย่างไรวา่ วตั ถเุ คล่อื นท่ีแบบมีความเร่ง

92

(แนวคำตอบ ความเร็วของวัตถกุ ารเปลี่ยนแปลงไป ซึ่งความเร่งอาจมคี า่ เปน็ บวก
หรอื ลบกไ็ ด้)

5.1.3 นกั เรียนช่วยกันอภิปรายและแสดงความคิดเหน็ คำตอบจากคำถาม
5.1.4 ครูอาจจะยกตัวอย่างการเคลื่อนที่ที่มีความเร่ง แล้วอธิบายว่าการเคลื่อนที่นั้นเป็น
อย่างไร อะไรบ่งบอกว่าการเคลื่อนที่นั้น ๆ มีความเร่ง เช่น นักวิ่งเพิ่มความเร็วในการวิ่งเพื่อแซงคู่
แขง่ ขัน ซึ่งทำให้เกิดความเรง่ เป็นตน้
5.2 ข้ันสำรวจและคน้ หา (Exploration)
5.2.1 นกั เรยี นสบื ค้นความร้เู กีย่ วกับความหมายของความเร่ง ว่าในการเคล่ือนทีข่ องวตั ถุ บาง
ช่วงเวลาขนาดของความเร็วและทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุไม่เปลี่ยนแปลง ซึ่งกล่าวได้ว่าวัตถุมี
ความเรว็ คงตวั แต่ถา้ ขนาดของความเรว็ เปลย่ี น หรือทิศการเคลอื่ นที่เปลย่ี น หรอื เปลยี่ นทัง้ ขนาดของ
ความเร็ว และทิศการเคลื่อนที่ เราเรียกว่าวัตถุมี “ความเร่ง” เช่น รถที่เลี้ยวโค้งด้วยขนาดของ
ความเรว็ คงตัว ก็ถอื วา่ รถมคี วามเรง่ เพราะทศิ การเคลอ่ื นทขี่ องรถเปลยี่ นแปลงตลอดเวลา
5.2.2 นักเรียนศึกษาความหมายและแสดงสูตรการคำนวณหาค่าความเร่งจากสมการ
ความเร่งเฉล่ียและความเรง่ ขณะหนง่ึ (ในหนังสอื หนา้ 56)
5.2.3 นักเรียนสืบค้นความรู้เกี่ยวกับความหมายของความเร่งกับความหน่วง โดยพิจารณา
สถานการณก์ ารเกดิ ความเรง่ และความหน่วงของรถจกั รยานยนต์

แนวทางศึกษา รถจักรยานยนต์เคลื่อนทีเ่ ป็นเสน้ ตรงมีการเคลอ่ื นท่ี 2 แบบ คอื
• แบบแรก รถจักรยานยนตม์ ีความเร็วเพ่ิมขึน้ เรยี กวา่ รถมีความเร่ง
• แบบสอง รถจักรยานยนต์มคี วามเร็วลดลง เรียกว่า รถมคี วามหนว่ ง
5.2.4 นักเรียนตอบคำถามวา่ ความเร่งและความหน่วงมีทิศทางอย่างไร (แนวตอบ ความเร่งมี
ทศิ ทางเดยี วกันกับความเรว็ ต้น สว่ นความหน่วงมที ิศทางตรงกันขา้ วกบั ความเรว็ ต้น)
5.6.5 นักเรียนศึกษาเกี่ยวกับเครื่องหมายของความเร็วและความเร่งว่ามีผลต่อการเคลื่อนที่
ของวตั ถอุ ย่างไร

แนวทางศึกษา
• วัตถุที่มีความเร่งเปน็ + ไม่จำเป็นว่าวัตถุนัน้ เคลื่อนที่เรว็ ขึ้น และวัตถุที่มคี วามเร่ง
เป็น – กไ็ ม่จำเป็นว่าวตั ถุนนั้ เคลื่อนที่ชา้ ลง
• เครื่องหมาย + หรือ – ของปริมาณเวกเตอร์เป็นการบอกทิศทางของปริมาณน้ัน
หากต้องการเปรียบเทียบขนาด จะไม่พิจารณาเครื่องหมาย เช่น วัตถุที่มีความเรว็ -5.0 m/s มีขนาด
มากกว่าทัง้ วัตถุทม่ี คี วามเรว็ -3.0 m/s และ +3.0 m/s

93

• ถ้าความเร็วเริ่มต้นและความเร่งมีเครื่องหมายเดียวกัน (มีทิศเดียวกัน) วัตถุจะ
เคลื่อนที่เร็วขึ้น แต่ถ้าความเร็วเริ่มต้นและความเร่งมีเครื่องหมายต่างกัน (มีทิศตรงข้าม) วัตถุจะ
เคลือ่ นท่ชี า้ ลง

ชัว่ โมงที่ 2

5.3 ขนั้ อธิบายและลงข้อสรปุ (Explanation)

5.3.1 นักเรียนร่วมกันศึกษาโจทย์ตัวอย่างของวิธีการคำนวณความเร่งเฉลี่ยและความเร็ว

ขณะหน่งึ โดยครูแสดงวธิ กี ารคำนวณเป็นตวั อยา่ ง และอธบิ ายเสรมิ เพือ่ ให้นักเรยี นเขา้ ใจ

ตัวอยา่ งท่ี 1 จงหาความเรง่ เฉล่ียของวัตถดุ งั น้ี

v(2.0)= +3.0 m/s, v(4.0)= +5.0 m/s

วธิ ที ำ ax,av = Δvx
ax,av =
vΔ(ttf)-v(ti)
(tf-ti)
(+5.0m/s)-(+3.0m/s)
ax,av = (4.0s-2.0s)

= +1.0 m/s2
ตอบ ความเรง่ เฉลย่ี ของวตั ถุมคี า่ เท่ากบั +1.0 m/s2

ตัวอย่างที่ 2 เมื่อเริ่มต้นพบว่ารถยนต์มีความเร็ว 20 m/s ไปในทางทิศตะวันออก

เมื่อเวลาผ่านไป 5.0 s รถยนต์มีความเร็ว 40 m/s ไปทางทิศตะวันออก จงหาความเร่งเฉลี่ยของ

รถยนต์

วิธีทำ เมอ่ื กำหนดให้ความเรว็ ทิศไปทางตะวันออกมีคา่ เป็นบวก

ax,av = v(tf)-v(ti)
(tf-ti)
(+40m/s)-(+20m/s)
ax,av = (5.0s-0.0s)

= +4.0 m/s2
ตอบ ความเร่งเฉลย่ี ของวตั ถมุ คี า่ เทา่ กับ 4.0 m/s2 ไปทางทศิ ตะวนั ออก

94

ช่วั โมงที่ 3

5.4 ขัน้ ขยายความรู้ (Elaboration)
5.4.1 ครูเชื่อมโยงความรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการหาอัตราเร็วของแถบกระดาษจากเครื่องเคาะ

สัญญาณ ซึ่งหากดึงแถบกระดาษด้วยอัตราเร็วที่ต่างกันจะพบว่า บางครั้งกระดาษเคลื่อนที่ด้วย
ความเร็วที่สม่ำเสมอและไม่สม่ำเสมอ ลักษณะของการเคลื่อนที่ที่มีการเปลี่ยนแปลงความเร็วและ
ทศิ ทาง เรยี กว่า การเคลื่อนทแ่ี บบมีความเร่ง

5.4.2 นักเรียนศึกษาตัวอย่างและแสดงวิธีการคำนวณความเร่งของแถบกระดาษจากเคร่อื ง
เคาะสัญญาณ (ความเร่งขณะหนงึ่ )

ตัวอยา่ ง จากการดึงปลายด้านหนง่ึ ของแถบกระดาษผา่ นเครื่องเคาะสัญญาณเวลาท่ี
เคาะ 50 ครัง้ ต่อวนิ าที ไดจ้ ดุ บนแถบกระดาษ ดังรปู

จงหาขนาดของความเรง่ ที่จุด A

แนวคดิ ความเร่งท่จี ดุ A หาจากความเรว็ ท่ีจุด O และ ความเรว็ ท่ีจุด B ดังสมการ

aA = (vB-vo)
Δt
วธิ ที ำ กำหนดใหท้ ิศทรี่ ถทดลองเคลือ่ นทไี่ ปเป็นบวก

หาความเรว็ ท่ีจุด O ได้จาก

v0 = (+12.00cm)-(+4.00cm)
v0 = +8.00cm (520s)

(2/50s)
+0.0800m
v0 = (2/50s) = +2.0 m/s

หาความเร็วท่ีจุด B ได้จาก

v0= (+24.00cm)-(+12.00cm)
v0= +12.00cm(520s)

(2/50s)
+0.1200m
v0= (2/50s)

= +3.0 m/s

หาความเรง่ ทจี่ ดุ A หาจาก

95

aA= (vB-vo)
Δt
(+3.00m/s)-(+2.00m/s)
= (520s)

= +1.00m/s
(2/50s)

= +25.0 m/s2

ตอบ ขนาดของความเร่งท่จี ดุ A มีค่าเทา่ กบั 25.0 m/s2

5.5 ขน้ั ประเมนิ (Evaluation)
5.5.1 นกั เรยี นตอบคำถามเพอ่ื ตรวจสอบความรู้ โดยใช้คำถามตอ่ ไปนี้
- ความเร่ง มีความหมายว่าอย่างไร (แนวตอบ ความเร่ง เป็นความเร็วที่เปลี่ยนไปในหนึ่ง

หนว่ ยเวลา หรืออัตราการเปล่ียนแปลงความเรว็ ซึ่งเปน็ ปริมาณเวกเตอร์)
- ถ้าหากพิจารณาเฉพาะขนาดของความเร่ง โดยไม่คำนึงถึงทิศทางของการเคลื่อนที่ จะ

เรยี กวา่ อะไร (แนวตอบ เรียกวา่ อัตราเร่ง ซ่ึงเป็นปริมาณสเกลาร์)
5.5.2 นักเรียนทำแบบทดสอบหลังเรียน เร่อื ง ความเร่ง
5.5.3 นักเรียนนำแบบฝกึ หัดไปทำเป็นการบา้ น (หากนกั เรยี นทำไมเ่ สรจ็ ภายในคาบเรยี น)

6. สือ่ การเรียนรู้/อปุ กรณ์/แหลง่ เรยี นรู้
6.1 หนังสือเรยี น รายวชิ าเพิ่มเตมิ ฟสิ ิกส์ ม.4 เลม่ 1 (สสวท.)
6.2 Microsoft PowerPoint หน่วยการเรียนรทู้ ่ี 2 การเคล่อื นทแ่ี นวตรง

7. ชิ้นงาน/ภาระงาน
7.1 แบบฝึกหดั เรอื่ ง การคำนวณความเรง่ ในเลม่ โจทยป์ ญั หาท้าประลอง
7.2 แบบทดสอบหลงั เรยี น เร่ือง ความเร่ง

96

8. การวัดและประเมนิ ผล

จุดประสงค์ วธิ กี ารวดั เครอื่ งมอื เกณฑก์ ารตัดสนิ

ด้านความรู้ (K) การตอบคำถาม ตรวจคำตอบจาก ผา่ นเกณฑ์
1) อธิบายเก่ยี วกบั ความเร่งได้ การตอบคำถาม รอ้ ยละ 70

แบบทดสอบหลัง ตรวจคำตอบจาก ผ่านเกณฑ์ระดบั
เรียน เรือ่ ง ความเร่ง แบบทดสอบหลงั คุณภาพพอใช้
เรยี น เรื่อง ความเร่ง
(7 คะแนน)

ขน้ึ ไป

ด้านทักษะและกระบวนการ (P) แบบฝกึ หดั เร่อื ง ตรวจคำตอบจาก ผ่านเกณฑ์ระดับ
การคำนวณ
1) มีทักษะการคำนวณหาความเร่ง แบบฝึกหดั เรอ่ื ง การ คณุ ภาพพอใช้
และปรมิ าณท่เี กยี่ วข้องกับการเคล่ือนท่ี ความเร่ง ในเลม่
ได้ โจทยป์ ญั หาท้า คำนวณความเรง่ ใน (7 คะแนน)
เล่มโจทย์ปญั หาท้า ขน้ึ ไป
ประลอง
ประลอง

แบบทดสอบหลงั ตรวจคำตอบจาก ผา่ นเกณฑ์ระดบั
เรยี น เร่ือง ความเรง่ แบบทดสอบหลัง คุณภาพพอใช้
เรยี น เร่อื ง ความเรง่
(7 คะแนน)

ขนึ้ ไป

ดา้ นคณุ ลกั ษณะอนั พึงประสงค์ (A) สงั เกตพฤติกรรม แบบประเมิน ผ่านเกณฑ์ระดบั
คุณลักษณะอันพงึ 2 ข้นึ ไป
1) มีความสนใจใฝร่ หู้ รอื อยากรู้อยาก
เหน็ และทำงานรว่ มกบั ผูอ้ ื่นอยา่ ง ประสงค์
สรา้ งสรรค์