แผนการวัดและประเมินผล วิชาวิทยาศาสตร์กายภาพม.5

ถ่ายภาพการส่นั พ้องแมเ่ หลก็
(Magnetic Resonance Imaging)
นอกจากนี้ ความรเู้ กยี่ วกับคล่นื
แมเ่ หล็กไฟฟ้ายงั นำไปประยุกตใ์ ชใ้ นการ
สอ่ื สารไดอ้ กี ดว้ ย

ลำดบั ชอื่ หนว่ ยการเรยี นรู้ แผนการจัดการเรยี นรู้ มาตรฐาน
ท่ี

7 หนว่ ยท่ี 7 คล่ืนแมเ่ หล็กไฟฟ้า (ตอ่ )

แผนที่ 20 ว 2.3 ม.5/12 สบื

เร่อื ง การสือ่ สารโดยอาศัย ส่ือสารโดยอาศยั ค

คลื่นแม่เหลก็ ไฟฟา้ สญั ญาณ ส่งผ่านสารสนเทศ

แอนะล็อกและสัญญาณดจิ ทลั สอ่ื สารด้วยสญั ญ

ดิจิทลั

รวม
คะแนนสอบกลางภาค+ปลายภาค
รวมทง้ั หมด

นการเรียนร้/ู ตัวชว้ี ัด สาระสำคญั เวลา นำ้ หนกั
คะแนน
บคน้ ข้อมูลและอธบิ ายการ (สาระการเรยี นรู้แกนกลาง) (ชวั่ โมง)
คลืน่ แม่เหล็กไฟฟ้าในการ 6
ศและเปรยี บเทียบการ 4 2
ญาณแอนะลอ็ กกบั สญั ญาณ
ในการสอ่ื สารโดยอาศัยคล่ืน 2 50
50
แม่เหลก็ ไฟฟ้าเพอ่ื สง่ ผ่านสารสนเทศจาก 100

ท่ีหนึง่ ไปอกี ทห่ี น่งึ สารสนเทศจะถกู

แปลงใหอ้ ยใู่ นรปู สญั ญาณสำหรบั สง่ ไป

ยังปลายทางซึ่งจะมกี ารแปลงสัญญาณ

กลับมาเป็นสารสนเทศทเ่ี หมือนเดมิ

สัญญาณทใ่ี ช้ในการส่ือสารมีสองชนดิ คือ

แอนะลอ็ ก (analog signal) และดจิ ทิ ัล

(digital signal) การสง่ ผา่ นสารสนเทศ

ดว้ ยสัญญาณดจิ ทิ ัลสามารถสง่ ผา่ นได้

โดยมคี วามผิดพลาดน้อยกวา่ สญั ญาณ

แอนะล็อก

40

ผังมโนทศั น์

วิชาวิทยาศาสตร์กายภาพ รหัสวชิ า ว32103 กลุ่มสาระการเรยี นร้วู ทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชัน้ มธั ยมศึกษาปที ่ี 5 เวลา 40 ชวั่ โมง จำนวน 1.0 หน่วยกติ

***************************************************************************

การเคล่ือนท่ีและแรง แรงในธรรมชาติ พลงั งาน

คล่นื แม่เหลก็ ไฟฟ้า วิทยาศาสตร์ ปรากฏการณข์ องคลน่ื
กายภาพ กล

แสงสี เสียง

การกำหนดสัดสว่ นคะแนนและ

วิชาวทิ ยาศาสตรก์ ายภาพ รหัสวชิ า ว32103

ชั้นมธั ยมศกึ ษาปที ่ี 5 เวลา 40 ช่วั โมง

*****************************************

คะแนน

หนว่ ย ชือ่ หนว่ ย ตวั ชีว้ ดั ความรู้ (K)
ที่ ัทกษะ กระบวนการ (P)
ุคณลักษณะ(A)

1 การเคลือ่ นท่ี ว 2.2 ม.5/1 ม.5/2 ม.5/3 ม.5/4 8 1 1 1
ม.5/5

2 แรงในธรรมชาติ ว 2.2 ม.5/6 ม.5/7 ม.5/8 ม.5/9 6 1 1 8
ม.5/10

ะการวัดผลประเมนิ ผล

กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี
จำนวน 1.0 หนว่ ยกติ
***********************************

วธิ กี ารวัดผล เครือ่ งมอื

คะแนนรวม

10 - ตรวจแบบทดสอบ 1. แบบทดสอบ

-ตรวจ แบบฝกึ หัด 2. แบบประเมนิ แบบฝกึ หดั /ใบงาน

- ประเมินคณุ ลกั ษณะอนั พึงประสงค์ 3. แบบประเมินคุณลักษณะอันพงึ ประสงค์

8 - ตรวจแบบทดสอบ 1. แบบทดสอบ

-ตรวจ แบบฝกึ หัด 2. แบบประเมนิ แบบฝกึ หัด/ใบงาน

- ประเมินคณุ ลกั ษณะอนั พึงประสงค์ 3. แบบประเมนิ คณุ ลักษณะอนั พงึ ประสงค์

3 พลังงาน ว 2.3 ม.5/1 ม.5/2 211

4 ปรากฏการณ์ของ ว 2.3 ม.5/3 ม.5/4 611
คลน่ื

5 เสยี ง ว 2.3 ม.5/5 ม.5/6 ม.5/7 ม.5/8 6 1 1

6 แสงสี ว 2.3 ม.5/9 ม.5/10 411

4 - ตรวจแบบทดสอบ 1. แบบทดสอบ

-ตรวจ แบบฝกึ หัด 2. แบบประเมนิ แบบฝกึ หดั /ใบงาน

- ประเมนิ คณุ ลกั ษณะอนั พงึ ประสงค์ 3. แบบประเมินคณุ ลักษณะอนั พงึ ประสงค์

-ตรวจบนั ทกึ การทดลอง 4. แบบบันทกึ ผลการทดลอง

8 - ตรวจแบบทดสอบ 1. แบบทดสอบ

-ตรวจ แบบฝกึ หัด 2. แบบประเมนิ แบบฝึกหดั /ใบงาน

- ประเมนิ คณุ ลกั ษณะอนั พงึ ประสงค์ 3. แบบประเมนิ คณุ ลกั ษณะอนั พงึ ประสงค์

-ตรวจบนั ทึกการทดลอง 4. แบบบนั ทกึ ผลการทดลอง

8 - ตรวจแบบทดสอบ 1. แบบทดสอบ

-ตรวจ แบบฝกึ หดั 2. แบบประเมนิ แบบฝึกหัด/ใบงาน

- ประเมนิ คุณลกั ษณะอันพึงประสงค์ 3. แบบประเมินคณุ ลักษณะอนั พงึ ประสงค์

-ตรวจบนั ทึกการทดลอง 4. แบบบนั ทกึ ผลการทดลอง

6 - ตรวจแบบทดสอบ 1. แบบทดสอบ

-ตรวจ แบบฝกึ หดั 2. แบบประเมนิ แบบฝกึ หดั /ใบงาน

- ประเมินคุณลกั ษณะอนั พงึ ประสงค์ 3. แบบประเมินคณุ ลกั ษณะอันพงึ ประสงค์

-ตรวจบันทกึ การทดลอง 4. แบบบนั ทกึ ผลการทดลอง

7 คล่นื แมเ่ หลก็ ไฟฟ้า ว 2.3 ม.5/11 ม.5/12 411

ระหวา่ งภาคเรยี น 36 12 10 5
สอบกลางภาคเรยี น ---2
สอบปลายภาคเรยี น ---3
---1
รวม

6 - ตรวจแบบทดสอบ 1. แบบทดสอบ
2. แบบประเมินแบบฝกึ หดั /ใบงาน
-ตรวจ แบบฝกึ หดั 3. แบบประเมนิ คุณลกั ษณะอันพงึ ประสงค์
- ประเมินคุณลกั ษณะอนั พงึ ประสงค์ 4. แบบบันทกึ ผลการทดลอง
-ตรวจบนั ทกึ การทดลอง

50
20
30
100

แผนการวัดและประเมินผล

วชิ าวทิ ยาศาสตร์กายภาพ รหสั วิชา ว32103 กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

ชน้ั มัธยมศึกษาปีท่ี 5 เวลา 40 ชั่วโมง จำนวน 1.0 หน่วยกติ

1. อัตราส่วนการประเมินผลการเรยี นรู้

ระหวา่ งเรยี น กลางภาคเรยี น ปลายภาคเรยี น
30 คะแนน
50 คะแนน 20 คะแนน

2. อตั ราสว่ นการประเมนิ ผล KPA

ความรู้ (K) ทกั ษะ/กระบวนการ (P) คณุ ลกั ษณะอนั พึงประสงค์ (A)
20 คะแนน
60 คะแนน 20 คะแนน

3. สัดสว่ นคะแนนของการประเมนิ ผล

การประเมนิ ความรู้ สดั สว่ นคะแนน รวม
ทักษะ คุณลกั ษณะ
ระหว่างเรยี น 30 กระบวนการ อันพงึ ประสงค์ 50
กลางภาคเรียน 20 10 10 20
ปลายภาคเรยี น 30 30
80 10 10 100
รวม

กำหนดการจัดกิจกรรมการเรียนรู้

วิชาวิทยาศาสตรก์ ายภาพ รหสั วชิ า ว32103 กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

ช้นั มธั ยมศึกษาปที ี่ 5 เวลา 40 ชว่ั โมง จำนวน 1.0 หน่วยกิต

หนว่ ยการเรยี นร/ู้ แผนการ เรือ่ ง เวลา/
จดั การเรยี นรู้ จำนวนชว่ั โมง

หน่วยการเรียนร้ทู ี่ 1 การเคลื่อนที่และแรง 8

แผนการจดั การเรียนรทู้ ี่ 1 ตำแหนง่ ระยะทาง 2
กระการจดั อัตราเรว็ และความเรว็

แผนการจดั การเรียนรู้ที่ 2 แรงความเรง่ 2

แผนการจัดการเรียนรู้ท่ี 3 แรงลพั ธ์ แรงกริ ยิ าและแรงปฏิกริ ิยา 2

แผนการจัดการเรียนรทู้ ี่ 4 การเคล่อื นทแ่ี บบต่างๆ 2

หน่วยการเรียนรทู้ ่ี 2 แรงในธรรมชาติ 6

แผนการจดั การเรียนรู้ที่ 5 แรงโน้มถว่ งกบั การเคล่อื นทีข่ องวัตถุตา่ งๆ รอบ 2
โลก และสนามแมเ่ หลก็

แผนการจัดการเรียนรทู้ ่ี 6 แรงแมเ่ หล็ก 2

แผนการจดั การเรยี นรู้ท่ี 7 การเกดิ อเี อ็มเอฟ หลกั การทางานของเครื่อง 2
กาเนิดไฟฟ้า และแรงเขม้ แรงอ่อน

หน่วยการเรยี นร้ทู ่ี 3 พลงั งาน 4

แผนการจดั การเรียนรทู้ ี่ 8 เซลลส์ รุ ยิ ะ 2

แผนการจดั การเรยี นรู้ที่ 9 พลังงานนวิ เคลียร์ และเทคโนโลยดี ้านพลงั งาน 2

หนว่ ยการเรียนรทู้ ี่ 4 ปรากฏการณข์ องคลนื่ กล 6

แผนการจดั การเรียนรทู้ ี่ 10 คล่ืนกล และการสะทอ้ นของคลื่น 2

แผนการจดั การเรยี นร้ทู ่ี 11 การหกั เหของคลืน่ และการเลยี้ วเบนของคลนื่ 2

แผนการจดั การเรยี นรู้ที่ 12 ความถี่ธรรมชาติและการสั่นพอ้ ง 2

หนว่ ยการเรยี นรทู้ ่ี 5 เสยี ง 8

แผนการจัดการเรียนรู้ท่ี 13 การสะทอ้ นของเสียงการหกั เหของเสียง และ 2
การเลี้ยวเบนของเสยี ง

แผนการจดั การเรยี นรู้ที่ 14 การได้ยนิ 2

แผนการจัดการเรียนรูท้ ี่ 15 การไดย้ นิ เสยี งสะทอ้ นกลบั การสน่ั พอ้ งของ 2
เสียงและบีตของเสียง

หน่วยการเรยี นร/ู้ แผนการ เร่อื ง เวลา/
จดั การเรียนรู้ จำนวนชว่ั โมง

แผนการจดั การเรียนรู้ท่ี 16 ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ 2

หน่วยการเรยี นรู้ที่ 6 แสงสี 4
แผนการจดั การเรยี นร้ทู ่ี 17 การมองเหน็ สขี องวัตถุ ตากับการเหน็ สี ตาบอด 2
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 18 สี และแผ่นกรองแสงสี
การผสมแสงสี การผสมสารสี และ การ 2
หน่วยการเรยี นรู้ท่ี 7 มองเห็น 4
แผนการจัดการเรยี นรทู้ ่ี 19 คลนื่ แม่เหลก็ ไฟฟ้า
สว่ นประกอบของคลน่ื แมเ่ หลก็ ไฟฟา้ และ 2
แผนการจัดการเรยี นรู้ที่ 20 หลักการทำงานของอปุ กรณท์ ี่ใชค้ ลื่น
แมเ่ หล็กไฟฟ้า 2

การสอื่ สารโดยอาศัยคลื่นแมเ่ หลก็ ไฟฟา้ -
สัญญาณแอนะลอ็ กและสญั ญาณดิจทลั -

สอบกลางภาค 40
สอบปลายภาค

รวม

การออกแบบหน่วยการเรียนรู้

หน่วยการเรยี นรู้ที่ 1 เร่ือง การเครอ่ื นท่ีและแรง

วชิ าวทิ ยาศาสตรก์ ายภาพ2 กลมุ่ สาระการเรยี นรู้วิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ชนั้ มัธยมศกึ ษาปที ี่ 5

ภาคเรยี นท่ี 2 เวลาเรียน 8 ช่วั โมง ผสู้ อน นางจิรนันท์ ตอ่ มหลา้

1. เปา้ หมายการเรียนรู้
1.1 ความเขา้ ใจทค่ี งทน
การเคลื่อนท่ีของวัตถุเป็นการเปลี่ยนตำแหน่งของวัตถเุ มื่อเวลาเปลีย่ นแปลงไป โดยมีปริมาณทเ่ี ก่ยี วข้อง

ไดแ้ ก่ ระยะทาง การกระจดั อตั ราเรว็ ความเร็ว และความเร่ง
1.2. มาตรฐานการเรียนรู้/ตวั ชวี้ ัด

มาตรฐาน
ว 2.2 เขา้ ใจธรรมชาติของแรงในชีวติ ประจำวนั ผลของแรงที่กระทำตอ่ วตั ถลุ กั ษณะการเคลอ่ื นท่ี

แบบต่าง ๆ ของวตั ถุ รวมทั้งนำความร้ไู ปใช้ประโยชน์
ตัวชวี้ ดั

ว 2.2 ม.5/1 วิเคราะห์และแปลความหมายข้อมูลความเร็วกับเวลาของการเคลื่อนที่ของวัตถุเพื่ออธิบาย
ความเรง่ ของวตั ถุ
ว 2.2 ม.5/2 สังเกตและอธิบายการหาแรงลพั ธท์ ่ีเกิดจากแรงหลายแรงท่ีอยู่ในระนาบเดียวกันที่กระทำต่อวตั ถุ
โดยการเขียนแผนภาพการรวมแบบเวกเตอร์
ว 2.2 ม.5/3 สงั เกต วิเคราะห์ และอธบิ ายความสัมพันธ์ระหว่างความเร่งของวตั ถุกบั แรงลพั ธ์ท่ีกระทำต่อวัตถุ
และมวลของวตั ถุ
ว 2.2 ม.5/4 สงั เกตและอธบิ ายแรงกิริยาและแรงปฏกิ ิริยาระหว่างวัตถุคหู่ น่ึง ๆ
ว 2.2 ม.5/5 สังเกตและอธิบายผลของความเร่งที่มตี ่อการเคลื่อนที่แบบต่าง ๆ ของวัตถุได้แก่ การเคล่อื นที่
แนวตรง การเคล่อื นที่แบบโพรเจกไทล์ การเคลอ่ื นทแี่ บบวงกลม และการเคลือ่ นท่ีแบบสัน่

1.3 สาระสำคญั /ความคดิ รวบยอด
การเคลื่อนท่ขี องวตั ถเุ ปน็ การเปล่ียนตำแหนง่ ของวตั ถเุ ม่อื เวลาเปลย่ี นแปลงไป โดยมีปริมาณ

ทเ่ี กี่ยวขอ้ ง ไดแ้ ก่ ระยะทาง การกระจดั อตั ราเรว็ ความเร็ว และความเรง่
เมื่อมีแรงภายนอกมากระทำต่อวัตถุโดยผลรวมของแรงลัพธ์ไม่เท่ากับศูนย์จะทำใหว้ ัตถุเคลือ่ นท่ี

โดยมีความเร่ง ขนาดและทิศทางของความเรง่ ขึ้นอยู่กับขนาดและทิศทางของแรงลัพธ์และมวลของวัตถุ
การหาแรงลัพธ์ท่กี ระทำ ตอ่ วัตถุสามารถทำได้โดยการรวมแบบเวกเตอร์ สำหรับวัตถใุ ด ๆ เม่อื มีแรงกระทำ
ตอ่ วตั ถุ วตั ถนุ ั้นจะออกแรงตอบโตก้ ลับ เรยี กแรงที่กระทำระหวา่ งวตั ถวุ ่า แรงกริ ิยาและแรงปฏกิ ริ ิยา ซ่งึ แรง
ทง้ั สองนี้มขี นาดเท่ากนั แตม่ ที ิศทางตรงขา้ มกัน

ความรเู้ รอ่ื งแรงและความเรง่ สามารถนำมาใชอ้ ธิบายการเคลอ่ื นทแ่ี บบต่าง ๆ ได้ เช่น การเคล่ือนที่
แนวตรงซงึ่ เป็นการเคลอ่ื นที่ท่ีความเร็วและความเร่งอยใู่ นแนวเดียวกนั การตกแบบเสรีซ่งึ เปน็ การเคลื่อนที่
แนวตรงด้วยความเร่งโน้มถ่วงของโลก การเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ซึ่งเป็นการเคลื่อนที่แนวโค้งด้วย
ความเร่งคงตัว การเคลื่อนที่แบบวงกลมซึ่งเป็นการเคลื่อนที่แนวโค้งด้วยความเร่งที่มีทิศทางตั้งฉากกบั

ความเร็วตลอดเวลา และการเคลื่อนที่แบบสั่นซึ่งเป็นการเคลื่อนที่กลับไปกลับมาด้วยความเร่งที่มีทิศ
ทางเขา้ สู่จุดทีแ่ รงลพั ธ์เป็นศนู ย์ซงึ่ เรยี กวา่ ตำแหน่งสมดลุ

1.4 สาระการเรยี นรู้
1.4.1 ความรู้

การเคลอื่ นทีแ่ นวตรง
การเคลื่อนทแ่ี นวตรงเป็นการเคลือ่ นท่ที ่อี ยใู่ นแนวเดียว เชน่ การเคลอื่ นท่ีของรถยนต์บนถนน
ตรงการเคลื่อนที่ของลูกมะพรา้ วเมื่อตกจากต้นสู่พื้นดิน การเคลื่อนที่ของนักกีฬาว่ายน้ำในลู่ของสระ
เปน็ ตน้ การเคล่ือนที่แนวตรงเปน็ การเคลอ่ื นทท่ี ่ไี ม่ซบั ซ้อนเพราะเป็นการเคลอ่ื นที่ใน 1 มติ ิเท่าน้ัน การ
เคลื่อนที่แนวตรงจึงเป็นตัวอย่างที่เหมาะในการศึกษาปริมาณต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ เพื่อ
เป็นพนื้ ฐานสำหรับการศกึ ษาการเคลื่อนท่ีลกั ษณะอ่นื ๆ ตอ่ ไป
ตำแหนง่ ระยะทาง และการกระจัด
เมื่อต้องการระบุว่าวัตถุใดๆ นั้นจำเป็นต้องทราบ ตำแหน่ง (position) ของวัตถุ ซึ่งมี
ความสำคญั ในการบอกการเคล่ือนท่ขี องวัตถุ

รปู 1.1 ตำแหนง่ ของรถ A และ B ในเวลา 10.08 น. และ 10.18 น.
จากรูป 1.1 เมื่อเวลาเปลี่ยนแปลงไป รถ B มีการเปลี่ยนแปลง แสดงว่า รถ B มีการเคลือ่ นที่
(motion) ในขณะที่รถ A ยังอยู่ ณ ตำแหน่งเดิม แม้เวลาเปลี่ยนแปลงไป แสดงว่า รถ A ไม่มีการ
เคล่ือนที่ ทั้งนีก้ ารระบกุ ารเคล่อื นทข่ี องรถ A และ B อาจใชแ้ นวของตน้ ไมเ้ ปน็ เกณฑ์ ซึง่ เหน็ ได้ว่า เมื่อ
เวลาผ่านไป 10 นาที รถ B มีตำแหนง่ ท่ีอยูห่ ่างออกจากแนวของต้นไม้มากขึ้น หรือ ใช้หอนาฬิกาเป็น
เกณฑ์ซึ่งเหน็ ได้ว่า เมื่อเวลาผา่ นไป รถ B มีตำแหน่งที่อยู่ใกล้กบั หอนาฬิกามากขึ้น การบอกตำแหนง่
ของวัตถุจึงจำเป็นต้องมีการกล่าวถึงจุดที่ใช้เปรียบเทียบในการบอกตำแหน่ง เรียกจุดดังกล่าวว่า
จุดอ้างอิง (reference point) ดังนั้น ต้นไม้และหอนาฬิกาจึงสามารถใช้เป็นจุดอ้างอิงเพื่อใช้บอก
ตำแหน่งของรถ A และ รถ B ได้

รูป 1.2 การเคลอ่ื นที่และเปล่ียนตำแหน่งของชายคนหนึง่

เมื่อวัตถุมีการเคลื่อนที่และเปลี่ยนตำแหน่งสามารถอธิบายโดยเปรียบเทียบระยะห่างจาก

ตำแหนง่

เริ่มต้นซึ่งเป็นจุดอ้างอิงได้ด้วยปริมาณที่เกี่ยวข้อง 2 ปริมาณ คือ ระยะทาง (distance) และ การ

กระจัด(displacement)

ระยะทางเป็นการอธิบายการเปล่ียนตำแหน่งด้วยความยาวตามเส้นทางที่วัตถุเคลื่อนที่ เช่น

การอธิบายการเคลื่อนที่ของชายในรูป 1.2 ถ้าให้ประตูบ้านเป็นจุดอ้างอิง ความยาวตามเส้นทางการ

เคลื่อนท่ที ง้ั หมดของชายคนนี้ คือ ความยาวตามเส้นทางการเคลอ่ื นที่จากประตูถงึ ตู้จดหมายเท่ากับ 3

เมตร และความยาวตามเส้นทางการเคลื่อนที่จากตูจ้ ดหมายถงึ ตำแหนง่ สดุ ท้ายเท่ากบั 2 เมตร ดังนนั้

ความยาวตามเส้นทางที่ชายคนนี้เคลื่อนที่ หรือระยะทางท่ีชายคนนี้เคลือ่ นทีจ่ ึงคา่ เท่ากับ 5 เมตร โดย

ระยะทางเปน็ ปรมิ าณสเกลาร์ (scalar) ที่มเี พียงขนาดแต่ไม่มที ิศทาง

การกระจดั เป็นการอธิบายการเปลีย่ นตำแหน่งจากตำแหน่งเรม่ิ ต้นหรือจดุ อา้ งองิ ไปยังตำแหน่ง

สุดท้าย เช่น รูป 1.2 ถ้าให้บ้านเป็นตำแหนง่ เริ่มต้นหรือตำแหน่งอ้างอิง การกระจัดของชายคนนีจ้ าม

เส้นทางการเคลื่อนทีจ่ ากประตูบ้านไปยงั ตู้จดหมายและตำแหน่งสุดท้าย คือ 1 เมตร มีทิศไปทางขวา

โดยการกระจดั เปน็ ปรมิ าณเวกเตอร์ (vector) ทตี่ อ้ งบอกทงั้ ขนาดและทิศทาง

อัตราเร็วและความเร็วของวัตถุ
การบอกว่าวัตถุใดเคลื่อนท่ชี ้าหรือเร็ว สามารถพิจารณาไดจ้ ากระยะทางหรอื การกระจัดท่ีวัตถุ
เคลื่อนท่ีเทียบกับเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนท่ี โดยระยะทางท่ีวัตถุเคลื่อนที่ไปได้ใน 1 หน่วยเวลาเรียกวา่
อตั ราเร็ว (speed) และการกระจดั ทว่ี ตั ถุเคลอ่ื นท่ีไปไดใ้ น 1 หน่วยเวลา เรียกว่า ความเร็ว (velocity)
ทั้งนอี้ ัตราเรว็ เป็นปรมิ าณสเกลาร์ สว่ นความเรว็ เป็นปริมาณเวกเตอร์ ซง่ึ ปรมิ าณทั้งสองมีหน่วยเป็น
หน่วยของความยาวตอ่ หนว่ ยของเวลา เชน่ เมตรวนิ าที (m/s) กิโลเมตรต่อชว่ั โมง (km/h) หรอื ไมล์ต่อ
ช่วั โมง (mi/h)
อัตราเร็วสามารถแบ่งได้ 2 แบบ คือ อัตราเร็วเฉลี่ย (average speed) และ อัตราเร็ว
ขณะหน่ึง
(instantaneous speed) โดยอตั ราเรว็ เฉลยี่ หาไดจ้ าก อตั ราส่วนระหวา่ งระยะทางที่วัตถุเคล่ือนที่ได้
กับช่วงเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่ และอัตราเร็วขณะหนึ่ง คือ อัตราเร็วของวัตถุที่กำลังเคลื่อนท่ี ณ
ขณะนั้น อัตราเร็วขณะหนึ่งสามารถหาได้จากอัตราเรว็ เฉลีย่ ของการเคล่ือนท่ีในช่วงเวลาที่น้อยมาก ๆ
จนใกล้ศนู ย์
มาตรอตั ราเรว็ ของรถยนตห์ รือรถจักรยานยนต์ แสดงคา่ ของอัตราเร็วขณะหนึ่ง ณ เวลาท่ีกำลัง
อ่านมาตรนั้นอยู่ แต่รถยนต์บางรุ่นสามารถบอกอัตราเร็วในการเคลื่อนที่ไดท้ ั้งอัตราเร็วขณะหนึ่งและ
อัตราเร็วเฉลี่ย ดังรูป 1.4 ซึ่งสามารถบอกได้ว่า รถกำลังเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วขณะหนึ่งเท่ากับ 50
กิโลเมตรตอ่ ชั่วโมง และรถกำลังเคล่ือนที่ตลอดระยะเวลา 29 นาที ด้วยอัตราเร็วเฉลีย่ 8 กิโลเมตรต่อ
ช่ัวโมง

รปู 1.4 มาตรอตั ราเรว็ ของรถยนต์

สำหรับความเร็วซึ่งเป็นปริมาณเวกเตอร์สามารถแบ่งได้ 2 แบบเช่นกัน คือ ความเร็วเฉล่ีย
(average velocity) และ ความเร็วขณะหนึ่ง (instantaneous velocity) โดยความเร็วเฉลี่ย คือ
อัตราสว่ นระหว่างการกระจดั ท่ีวัตถเุ คลื่อนที่ได้กบั ช่วงเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่ และถ้าช่วงเวลาท่ีใช้ใน
การเคลอ่ื นที่เป็นชว่ งทน่ี อ้ ยมากๆ จนใกล้ศูนย์ ความเร็วเฉลีย่ จะถือว่าเป็นความเร็วขณะหนึ่ง

อัตราเรว็ เฉลยี่ = ระยะทาง
ชว่ งเวลาของการเคลอ่ื นที่

ความเร็วเฉลยี่ = การกระจดั
ชว่ งเวลาของการเคลอื่ นท่ี

1.4.2 กระบวนการ
1) ความสามารถในการสอ่ื สาร (อ่าน ฟงั พูด เขียน)
2) ความสามารถในการคดิ (สงั เกต วิเคราะห์ จดั กลมุ่ สรปุ )
3) ความสามารถในการแก้ปญั หา (-)
4) ความสามารถในการใชท้ ักษะชวี ิต (ความรบั ผดิ ชอบ)
5) ความสามารถในการใชเ้ ทคโนโลยสี ารสนเทศ (ใช้การสบื ค้นผา่ นคอมพวิ เตอร)์

1.4.3 คุณลักษณะและคา่ นิยม
ใฝเ่ รียนร้แู ละเป็นผ้มู คี วามมุ่งมั่นในการทำงาน

1.5 สมรรถนะสำคญั ของผเู้ รียน
1. ความสามารถในการส่ือสาร
2. ความสามารถในการคดิ
1) ทกั ษะการสังเกต
2) การสำรวจค้นหา
3) ทกั ษะการทดลอง
4) ทกั ษะการตั้งสมมติฐาน
5) ทักษะการใหเ้ หตผุ ล
6) ทกั ษะการจำแนกประเภท
7) ทักษะการลงความเหน็ จากข้อมลู
8) ทักษะการตคี วามขอ้ มูลและการลงขอ้ สรปุ
9) ทักษะการคิดอยา่ งมวี ิจารณญาณ

3. ความสามารถในการใชท้ กั ษะชวี ิต
1.6 คณุ ลกั ษณะอันพึงประสงค์

1. มวี นิ ยั
2. ใฝเ่ รียนรู้
3. มงุ่ มั่นในการทำงาน

2. หลกั ฐานการเรยี นรู้

2.1 ช้นิ งาน/ภาระงาน

- ใบงาน

- กจิ กรรม

2.2 การวัดและประเมินผลระหวา่ งการจดั กจิ กรรมการเรียนรู้

- การตรวจผลงาน ใบงาน

- พฤติกรรมการปฏิบตั งิ านในหอ้ งเรยี น

2.3 การวัดและประเมินผลเม่ือสนิ้ สดุ กิจกรรมการเรยี นรู้

- แบบสงั เกตพฤตกิ รรม

- แบบประเมินช้ินงาน

- แบบทดสอบก่อนเรยี น และ แบบทดสอบกอ่ นเรยี น

3. กจิ กรรมการเรยี นรู้ (8 ช่วั โมง)

ช่อื หนว่ ย กิจกรรม ชน้ิ งาน/ภาระงาน จำนวน
การเรียนรู้ ชว่ั โมง

การเคลือ่ นท่ีและ ตำแหนง่ ระยะทาง 2

แรง กระการจัด อตั ราเร็วและ ใบงาน 2
2
ความเรว็ 2
8
แรงความเรง่ ใบงาน

แรงลพั ธ์ แรงกริ ิยาและแรง ใบงาน

ปฏกิ ิรยิ า

การเคลื่อนท่แี บบต่างๆ ใบงาน

รวมเวลาเรยี น

การออกแบบหน่วยการเรยี นรู้

หน่วยการเรียนร้ทู ่ี 2 เร่ือง แรงในธรรมชาติ

วชิ าวทิ ยาศาสตร์กายภาพ2 กล่มุ สาระการเรยี นรวู้ ิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ช้นั มธั ยมศกึ ษาปีที่ 5

ภาคเรียนที่ 2 เวลาเรยี น 6 ชวั่ โมง ผู้สอน นางจิรนันท์ ต่อมหลา้

1. เปา้ หมายการเรยี นรู้
1.1 ความเขา้ ใจทค่ี งทน

แรงในธรรมชาตมิ าจากแรงพ้ืนฐานทั้งหมด 4 ประเภท ไดแ้ ก่ แรงโน้มถว่ ง แรงแม่เหล็กไฟฟ้า แรง
ออ่ นและแรงเข้ม แรงแตล่ ะประเภทมสี มบตั แิ ละมอี นุภาคท่เี กี่ยวขอ้ งแตกต่างกนั แรงโนม้ ถว่ งเปน็ แรงท่ีเกดิ ขน้ึ กบั
วัตถุที่มีมวลตามกฎความโนม้ ถ่วงสากล ความรู้เกย่ี วกับแรงโน้มถว่ งสามารถนำมาอธิบายการโคจรของดวงจันทร์
หรอื ดาวเทียมรอบโลก และการสง่ ดาวเทียมขน้ึ สอู่ วกาศ
1.2. มาตรฐานการเรยี นรู้/ตวั ชว้ี ัด

มาตรฐาน
ว 2.2 เข้าใจธรรมชาตขิ องแรงในชีวิตประจำวนั ผลของแรงท่ีกระทำต่อวตั ถลุ ักษณะการเคลอื่ นทีแ่ บบ

ตา่ ง ๆ ของวตั ถุ รวมทง้ั นำความรู้ไปใช้ประโยชน์
ตัวชีว้ ดั

ว 2.2 ม.5/6 สืบค้นขอ้ มลู และอธิบายแรงโนม้ ถ่วงที่เก่ียวกบั การเคล่ือนท่ขี องวัตถุต่าง ๆ รอบโลก
ว 2.2 ม.5/7 สงั เกตและอธิบายการเกดิ สนามแม่เหลก็ เน่ืองจากกระแสไฟฟ้า
ว 2.2 ม.5/8 สังเกตและอธบิ ายแรงแมเ่ หลก็ ทกี่ ระทำตอ่ อนุภาคทม่ี ปี ระจไุ ฟฟ้าทเี่ คลอ่ื นทใี่ นสนามแมเ่ หลก็
และแรงแม่เหล็กที่กระทำต่อลวดตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าผา่ นในสนามแม่เหล็กรวมทั้งอธิบายหลกั การทำงานของ
มอเตอร์
ว 2.2 ม.5/9 สงั เกตและอธบิ ายการเกดิ อีเอ็มเอฟ รวมท้งั ยกตัวอย่างการนำความรไู้ ปใชป้ ระโยชน์
ว 2.2 ม.5/10 สบื ค้นขอ้ มลู และอธิบายแรงเขม้ และแรงออ่ น
1.3 สาระสำคัญ/ความคิดรวบยอด

แรงในธรรมชาติมาจากแรงพื้นฐานทั้งหมด 4 ประเภท ได้แก่ แรงโน้มถ่วง แรง
แม่เหล็กไฟฟา้ แรงอ่อนและแรงเข้ม แรงแต่ละประเภทมีสมบัติและมอี นุภาคที่เกี่ยวข้องแตกต่างกัน แรง
โน้มถ่วงเป็นแรงทีเ่ กิดข้ึนกับวัตถุที่มมี วลตามกฎความโน้มถ่วงสากล ความรู้เกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงสามารถ
นำมาอธิบายการโคจรของดวงจนั ทร์หรือดาวเทียมรอบโลก และการสง่ ดาวเทียมข้นึ สอู่ วกาศ

แรงประเภทที่สอง คือ แรงแม่เหล็กไฟฟ้า สามารถแยกได้เป็นแรงไฟฟ้ากับแรง
แม่เหล็ก โดยแรงไฟฟ้าเป็นแรงทเี่ กิดขนึ้ กับอนภุ าคที่มีประจไุ ฟฟา้ เมอ่ื อยูใ่ นสนามไฟฟ้า สำหรบั แรงแม่เหลก็
นอกจากจะเกิดขึน้ กับสารแม่เหลก็ เม่ืออยูใ่ นสนามแมเ่ หลก็ ยังสามารถเกดิ ขนึ้ กบั อนภุ าคท่มี ปี ระจุไฟฟา้ และ

กระแสไฟฟ้าในเส้นลวดตวั นำทีอ่ ยใู่ นสนามแมเ่ หล็ก เมือ่ แนวการเคล่ือนที่ของประจหุ รือแนวเส้นลวดตัวนำ
ไม่ขนานกบั ทศิ สนามแม่เหลก็ ในทางกลบั กนั เม่อื อนุภาคมปี ระจุไฟฟา้ เคล่ือนที่ หรอื มกี ระแสไฟฟ้าในลวด
ตัวนำจะเกิดสนามแม่เหล็กรอบอนุภาคหรือเส้นลวดตัวนำนั้น นอกจากนี้เมื่อมีการเปลี่ยนแปลง
สนามแม่เหล็กที่ผ่านขดลวดตัวนำจะเกิดอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำ และกระแสเหนี่ยวนำในขดลวด ความรู้
ทางด้านนี้นำไปสู่สิ่งประดิษฐ์ที่ช่วยอำนวยความสะดวก เช่น มอเตอร์ไฟฟ้า เครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้า
ลำโพง ไมโครโฟน เป็นต้น

แรงประเภทท่ีสาม คอื แรงออ่ น ซึง่ มคี วามเก่ยี วขอ้ งกับการสลายให้อนุภาคบีตาของ
นิวเคลยี สกัมมนั ตรังสที ำใหไ้ ดน้ ิวเคลยี สทีม่ เี สถียรภาพมากข้นึ การนำความรูด้ า้ นนม้ี าประยกุ ตใ์ ช้ เช่น การ
หาอายขุ องวัตถุโบราณ

แรงประเภททส่ี ่ี คอื แรงเขม้ ซงึ่ เป็นแรงทีย่ ึดเหนี่ยวระหวา่ งอนุภาคควาร์กในนิวคลี
ออน และเปน็ ผลทำให้เกิดแรงนวิ เคลยี ร์ท่ียึดเหนย่ี วอนุภาคในนิวเคลียส ทำให้นวิ เคลยี สมีเสถียรภาพ

ความเข้มของแรงสามารถเรยี งจากมากไปน้อยไดด้ ังนี้ แรงเขม้ แรงแม่เหลก็ ไฟฟา้
แรงออ่ น และแรงโนม้ ถ่วง สำหรับระยะทางที่แรงสง่ ผล จะพบว่าแรงโนม้ ถ่วงและแรงแมเ่ หล็กไฟฟา้ จะยงั มี
ผลแมร้ ะยะทางมาก ๆ ในขณะท่ีผลของแรงอ่อนและแรงเขม้ จะถกู จำกดั อยู่ในนวิ เคลียสเท่านน้ั
1.4 สาระการเรียนรู้

1.4.1 ความรู้
แรงโน้มถ่วงกับแรงดึงดูดระหวา่ งมวล
บรเิ วณทมี่ สี นามโน้มถ่วง วัตถทุ ี่มีมวลจะมีแรงโนม้ ถ่วงกระทำต่อวตั ถุน้ันในทิศพุ่งเข้าหาวัตถุท่ี

เปน็ แหลง่ สนามโน้มถ่วง เชน่ การเล่นบันจจี มั ป์ขณะท่ผี เู้ ล่นกระโดดออกจากฐาน มแี รงโนม้ ถ่วงของโลก
กระทำกบั ผู้เล่น หรอื การเคลอ่ื นทีข่ องดาวเทยี มรอบโลก เพราะดาวเทียมมีมวลและอย่ใู นสนามโน้มถ่วง
ของโลก แสดงว่ามแี รงโน้มถ่วงของโลกกระทำกบั ดาวเทียม โดยมที ิศพุ่งเข้าหาศูนย์กลางของโลก ดังเสน้
สฟี า้ ในรูป 2.2 ก. โดยขนาดของระยะห่างระหวา่ งตำแหนง่ ที่พิจารณากบั ศูนยก์ ลางของโลกมีค่ามากข้ึน
ขนาดของสนามโน้มถ่วง ณ ตำแหนง่ นั้นจะมคี ่าลดลง เมอื่ พจิ ารณาในบริเวณท่ีมีพื้นทเ่ี ลก็ ๆ ใกลผ้ ิวโลก
ดังรูป 2.2 ข.สนามโนม้ ถ่วงจะมลี ักษณะท่ีขนานกนั จนกระทง่ั ประมาณไดว้ ่าสนามโนม้ ถว่ งมคี ่าสมำ่ เสมอ
มที ิศขนานกันและต่างพงุ่ ลงสผู่ วิ โลก ดงั รปู 2.2 ค.

รปู 2.2 ทศิ ทางของสนามโนม้ ถ่วง เมอื่ พจิ ารณาท่รี ะยะจากจดุ ศูนยก์ ลางโลกต่างๆกนั

แรงโน้มถ่วงดังกล่าวเปน็ ผลมาจากแรงดงึ ดูดระหวา่ งมวล โดยในธรรมชาตวิ ัตถุจะมีแรงดึงดูด
ระหวา่ งกนั ตามกฎความโนม้ ถ่วงสากล (law of universal gravitation) ทเี่ สนอโดยไอแชค นิวตัน
แรงโน้มถว่ งนี้เป็นแรงในธรรมชาตแิ รงหนึ่ง

การเคล่ือนทข่ี องดาวเทยี มและดวงจนั ทร์รอบโลก
ในกรณีของดาวเทียม หรือ ดวงจันทรท์ ีโ่ คจรรอบโลก วตั ถเุ หลา่ น้ีอย่ใู นสนามโน้มถว่ งของโลกจงึ
เกิดแรงโน้มถ่วงกระทำกับวัตถุในทิศทางที่พุ่งเขา้ หาศูนย์กลางของโลก แรงโน้มถ่วงทำหน้าที่เป็นแรง
สู่ศูนย์กลาง ทำให้วัตถุเหล่านี้เคล่ือนที่แบบวงกลมรอบโลกได้เมื่อมีอัตราเร็วที่เหมาะสม ขึ้นอยู่กับ
ระยะห่างจากศูนย์กลางโลก โดยวัตถุที่อยู่ใกล้กว่าจะมีอัตราเร็วมากกว่า เช่น ดาวเทียมสื่อสารจะมี
อตั ราเรว็ มากกว่าดวงจันทรเ์ น่ืองจากดาวเทียมสื่อสารอยู่ใกลโ้ ลกมากกวา่ ดวงจันทร์ ดังรูป 2.3

รปู 2.3 ดาวเทียมและดวงจนั ทรโ์ คจรรอบโลกเป็นผลจากแรงโน้มถว่ งของโลก
การประยุกตใ์ ชป้ ระโยชนจ์ ากเรือ่ งแรงโน้มถว่ งและสนามโนม้ ถ่วง
ความรเู้ กย่ี วกับเรอื่ งแรงโน้มถว่ งและสนามโน้มถ่วงสามารถนำไปประยกุ ตใ์ ห้เกดิ ประโยชน์ เชน่
ด้านการกอ่ สรา้ ง ด้านการผลติ ไฟฟ้า ด้านการพยาบาล ดังน้ี
1) ดา้ นการก่อสรา้ ง

การตอกเสาเข็ม (pile driving) การสร้างบา้ นหรืออาคารส่วนใหญ่จำเป็นจะต้องมี
เสาเพื่อใหเ้ ป็นแกนเสรมิ ให้สง่ิ กอ่ สรา้ งมคี วามแข็งแรงจึงตอ้ งมีการตอกเสา ดังรปู 2.4 ซึ่งการตอกเสาเขม็
ลงบนพ้ืนซ่ึงมีความแข็งอาศยั หลักของความโนม้ ถว่ งโดยพจิ ารณาจากนำ้ หนกั ของเสาเขม็ เป็นหลกั

รปู 2.4 การตอกเสาเขม็
ลูกดิ่งสำหรับงานก่อสร้าง (plumb bob) เนื่องจากวัตถุจะตกลงสู่ผิวโลกในแนวด่ิง
เสมอ จงึ มแี นวคิดในการใชต้ ุ้มเหล็กปลายแหลมผูกติดกับเชือกหรอื เอน็ เรยี กวา่ ลูกดิ่งก่อสรา้ ง ดังรปู 2.5

สำหรับใช้ในการหาแนวดิ่งตั้งฉากกับผวิ โลกเพื่อกำหนดเป็นเส้นอ้างอิงในงานก่อสร้าง
เชน่ การหาแนวเทคอนกรีต หรือสำหรบั งานช่างและงานศลิ ปะประเภทอื่น

รูป 2.5 ลกู ดิง่ ก่อสรา้ ง
2) ดา้ นการผลติ ไฟฟ้า

ไฟฟา้ จากพลงั น้ำ (hydropower plant) โรงไฟฟ้าพลงั งานน้ำสามารถผลิตกระแส
ไฟฟ้าโดยอาศยั หลักการของความโน้มถ่วง โดยการเปลี่ยนพลังงานศักย์ของน้ำในเขื่อนที่อยู่พ้นื ที่ที่สูง
กวา่ เปน็ พลงั งานจลนเ์ มอื่ นำ้ ไหลลงมาในพน้ื ท่ีท่ีต่ำ

รูป 2.6 เขอ่ื นภูมพิ ล จ.ตาก
โคมไฟความโน้มถว่ ง (gravity lamp) สำหรับพืน้ ทีท่ ี่ไฟฟา้ ไมส่ ามารถเขา้ ถึงได้ ได้มี
นวัตกรรมในการผลิตโคมไฟทีส่ ามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้เอง โดยอาศัยหลักการของแรงโน้มถ่วงจาก
การถ่วงด้วยถุงกระสอบที่บรรจุด้วยหิน เมื่อถุงกระสอบค่อย ๆ เลื่อนลงสู่พื้นจะทำให้โคมไฟเกิดแสง
สว่างโดยกลไกภายในโคมไฟอาศัยความรู้เรื่องการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic
induction)
ซงึ่ โคมไฟน้ีเม่ือแขวนไว้ที่ความสงู ประมาณ 1.8 เมตรจะสามารถส่องแสงสว่างไดน้ านคร้งั ละ 25-30 นาที
และสามารถใช้ซำ้ ไดเ้ รอื่ ย ๆ ดังรูป 2.7

รูป 2.7 ส่วนประกอบภายในโคมไฟความโนม้ ถ่วงโดย
พ้ืนฐานประกอบดว้ ย หลอด LED เครอื่ งกำเนดิ ไฟฟ้า เฟอื ง A เฟอื ง B และ เฟอื ง C

3) ด้านการพยาบาล
การรักษาโดยการดงึ ถ่วงน้ำหนัก (traction) สำหรบั การรกั ษาผู้ป่วยที่กระดูกหักใน

บางกรณี อาจใช้วิธีการดึงถ่วงน้ำหนักกระดูกที่หักให้ประสานกันโดยไม่ต้องทำการผ่าตัด ดังรูปท่ี 2.8
การดงึ ถว่ งนำ้ หนักทำได้โดยใชต้ ุม้ น้ำหนักถ่วงใหเ้ กิดแรงดึงอวัยวะทีก่ ระดูกหกั เพอ่ื จำกัดการเคล่ือนไหว
ของ
อวัยวะไม่ใหก้ ดทบั เสน้ ประสาทหรืออวยั วะสำคัญอ่นื ๆ และเพ่ือใหก้ ระดกู ท่ีหกั กลบั เข้าสูท่ เ่ี ดิม

รูป 2.8 การดึงถว่ งน้ำหนักใช้ในการรกั ษากระดูกหกั บางกรณีโดยไมต่ อ้ งผ่าตัด
การจัดท่าผ้ปู ว่ ยเพ่อื เอาน้ำออกจากปอด (postural drainage) กรณีผู้ป่วยมีน้ำใน

ปอด เช่น เกิดจากการจมน้ำ วิธีหนึ่งที่สามารถทำให้น้ำออกจากปอด คือให้ผู้ป่วยนอนควำ่ หน้าลงบน
เตียงหรือแผน่ กระดานท่ีมีความลาดชนั โดยให้ส่วนศีรษะและอกอยตู่ ่ำกว่าระดับเตยี งแลว้ ใหน้ ้ำไหลออก
จากปอด โดยหลักการนี้อาศยั ผลของแรงโน้มถ่วงของโลกดังรูป 2.9 (หมายเหตุ: การปฐมพยาบาลดว้ ย
วิธีนค้ี วรอย่ภู ายใต้คำแนะนำของแพทยผ์ ้เู ช่ยี วชาญ)

รปู 2.9 การนำน้ำออกจากปอดโดยอาศยั แรงโนม้ ถว่ ง
สนามแม่เหลก็ จากเสน้ ลวดทมี่ ีกระแสไฟฟา้ ผา่ น

รปู 2.10 ก. กระดง่ิ ไฟฟ้า ข. ส่วนประกอบของกระดิ่งไฟฟ้า

สนามแมเ่ หลก็ สามารถเกดิ ขึ้นไดต้ ามธรรมชาติ เช่น สนามแม่เหล็กท่เี กิดจากแมเ่ หลก็ โลกหรอื
จากแท่งแม่เหลก็ ซง่ึ เราสามารถนำมาประยกุ ต์ใชป้ ระโยชนไ์ ด้ เช่น การประดษิ ฐเ์ ข็มทศิ เพอ่ื ความ
สะดวกในการเดนิ ทางหรอื การใชส้ นามแมเ่ หลก็ จากแทง่ แม่เหลก็ เพื่อใช้ดูดวัตถุท่เี ปน็ โลหะ
สนามแมเ่ หลก็ ตามธรรมชาติ
มีขอ้ จำกดั คือเกดิ ขนึ้ ตลอดเวลา ดงั นั้นถา้ เราสามารถสร้างสนามแม่เหลก็ จากอปุ กรณ์ต่าง ๆ ได้ จะ
สามารถประยกุ ตใ์ ชป้ ระโยชน์ไดห้ ลากหลายข้นึ เช่น กระด่ิงไฟฟา้ ดงั รูป 2.10 ก. เป็นอปุ กรณท์ ี่สร้าง
สนามแมเ่ หล็กจากกระแสไฟฟ้า เพื่อดดู ใหฆ้ อ้ นตกี ระดิ่งเปน็ ระยะ ๆ เมอื่ เปิดสวติ ช์ ดงั รูป 2.10 ข.

เมอ่ื ใหก้ ระแสไฟฟ้าผ่านลวดตัวนำ จะเกดิ สนามแมเ่ หล็กรอบลวดตวั นำเปน็ วง ทราบได้จากการ
วางตวั ของผงตะไบเหล็ก สำหรบั ทิศทางของสนามแมเ่ หลก็ ทราบไดจ้ ากการดเู ข็มทศิ ท่วี างรอบลวด
ตวั นำ
มีการเรียงตัวเป็นวงรอบลวดตัวนำและมีทศิ ทางช้ี ดงั รปู 2.11 ก. และแนวของทิศทางสนามเหล็กที่
เกิดข้ึนรอบลวดตัวนำดงั รปู 2.11 ข. ซง่ึ สามารถใชม้ อื ขวา เพ่ือหาทิศทางของสนามแมเ่ หล็ก โดยการใช้
มือขวากำรอบเสน้ ลวดตัวนำ ใหห้ ัวแมม่ ือชี้ไปในทศิ ทางของกระแสไฟฟา้ ทศิ ทางการวนของนิ้วทั้งสี่จะช้ี
ทิศทางของสนามแมเ่ หล็กรอบเสน้ ลวดตัวนำดังรปู 2.11 ค. เม่ือกลบั ทศิ ทางของกระแสไฟฟ้า ทศิ ทาง
ของสนามแมเ่ หล็กจะกลับทศิ ทางไปดว้ ย

รูป 2.11 ก. เมอ่ื กระแสไฟฟา้ ผ่าน รปู 2.11 ข. ทศิ ของสนามแมเ่ หลก็ รูป 2.11 ค.ทิศของสนามแมเ่ หลก็
เสน้ ลวด จะทำใหเ้ ข็มทศิ ทว่ี างอยู่ ทเ่ี กดิ สามารถหาได้จากการเขยี น จะวนรอบเสน้ ลวดเปน็ วงกลมหา
รอบเปลย่ี นแนวการวางตัวจากใน ทิศการวางตัวของเขม็ ทศิ ใน ไดจ้ ากกฎของมือขวา
แนวเหนอื -ใตข้ องข้ัวโลก เปน็ ใน แต่ละตำแหน่งรอบเส้นลวด
แนวรอบเส้นลวด แสดงว่ามสี นาม
แม่เหล็กเกดิ ขึ้น

1.4.2 กระบวนการ
1) ความสามารถในการสอ่ื สาร (อ่าน ฟงั พดู เขยี น)
2) ความสามารถในการคดิ (สงั เกต วเิ คราะห์ จัดกลุ่ม สรปุ )
3) ความสามารถในการแกป้ ญั หา (แกป้ ญั หาและอุปสรรคต่างๆ ทเ่ี ผชิญได)้

4) ความสามารถในการใชท้ กั ษะชวี ิต (ความรบั ผิดชอบ)
5) ความสามารถในการใชเ้ ทคโนโลยสี ารสนเทศ (ใช้การสืบคน้ ผ่านคอมพวิ เตอร)์

1.4.3 คณุ ลักษณะและคา่ นยิ ม
ใฝเ่ รียนร้แู ละเป็นผูม้ ีความมงุ่ ม่นั ในการทำงาน

1.5 สมรรถนะสำคัญของผเู้ รียน
1. ความสามารถในการสื่อสาร

2. ความสามารถในการคิด

1) ทักษะการสงั เกต

2) ทักษะการระบุ

3) ทักษะการเปรียบเทียบ

4) ทกั ษะการจำแนกประเภท

5) ทักษะการใหเ้ หตผุ ล

6) ทักษะการรวบรวมขอ้ มลู

3. ความสามารถในการใช้ทักษะชวี ิต

1.6 คุณลกั ษณะอันพึงประสงค์

1. มีวินัย

2. ใฝ่เรียนรู้

3. มงุ่ ม่ันในการทำงาน

2. หลักฐานการเรียนรู้
2.1 ช้ินงาน/ภาระงาน
- ใบงาน
- กจิ กรรม
2.2 การวดั และประเมินผลระหว่างการจดั กิจกรรมการเรยี นรู้
- การตรวจผลงาน ใบงาน / ชน้ิ งาน
- พฤติกรรมการปฏบิ ตั งิ านในห้องเรยี น
2.3 การวดั และประเมนิ ผลเม่อื สนิ้ สุดกิจกรรมการเรียนรู้
- แบบสงั เกตพฤติกรรม
- แบบประเมนิ ชนิ้ งาน
- แบบทดสอบกอ่ นเรียน และ แบบทดสอบก่อนเรียน

3. กจิ กรรมการเรยี นรู้ (6 ชั่วโมง)

ชื่อหนว่ ย กิจกรรม ชิ้นงาน/ภาระงาน จำนวน
การเรียนรู้ ชั่วโมง

แรงใน แรงโน้มถว่ งกบั การเคลอื่ นทีข่ อง 2
2
ธรรมชาติ วตั ถตุ า่ งๆ รอบโลก และ - ใบงาน
- ใบงาน 2
สนามแมเ่ หล็ก -ใบงาน
6
แรงแม่เหลก็

การเกิดอเี อม็ เอฟ หลกั การทางาน

ของเคร่อื งกาเนิดไฟฟ้า และแรง

เขม้ แรงออ่ น

รวมเวลาเรยี น

การออกแบบหน่วยการเรยี นรู้

หน่วยการเรยี นรู้ที่ 3 เรอ่ื ง พลงั งาน

วชิ าวิทยาศาสตรก์ ายภาพ2 กลุม่ สาระการเรียนรวู้ ิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชั้นมธั ยมศกึ ษาปีที่ 5

ภาคเรยี นที่ 2 เวลาเรียน 4 ชวั่ โมง ผสู้ อน นางจริ นนั ท์ ตอ่ มหลา้

1. เปา้ หมายการเรียนรู้
1.1 ความเขา้ ใจทีค่ งทน

เซลล์สรุ ิยะ (solar cell) ของเซลล์สุริยะ (solar cell efficiency) พลังงานนิวเคลียร์(nuclear
energy) โรงไฟฟ้าพลงั งานนวิ เคลียร์ (nuclear power plant)
มาตรฐาน

ว 2.3 เข้าใจความหมายของพลังงาน การเปลี่ยนแปลงและการถ่ายโอนพลังงานปฏิสัมพันธ์ระหว่าง
สสารและพลงั งาน พลังงานในชีวติ ประจำวัน ธรรมชาตขิ องคล่ืน ปรากฏการณท์ ่เี กยี่ วขอ้ งกบั เสยี ง แสง และคลื่น
แมเ่ หล็กไฟฟา้ รวมทั้งนำความรูไ้ ปใช้ประโยชน์
ตัวช้วี ัด

ว 2.3 ม.5/1 สืบค้นข้อมูลและอธิบายพลงั งานนิวเคลยี ร์ฟิชชันและฟิวชันและความสมั พันธ์ระหว่างมวลกับ
พลังงานท่ีปลดปล่อยออกมาจากฟชิ ชันและฟวิ ชนั

ว 2.3 ม.5/2 สืบค้นข้อมูลและอธิบายการเปลี่ยนพลังงานทดแทนเป็นพลังงานไฟฟ้า รวมทั้งสืบค้นและ
อภิปรายเกี่ยวกับเทคโนโลยีที่นำมาแก้ปัญหาหรือตอบสนองความต้องการทางด้านพลังงานโดยเน้นด้าน
ประสทิ ธภิ าพและความคุ้มค่าด้านคา่ ใช้จ่าย
1.3 สาระสำคัญ/ความคิดรวบยอด

เซลล์สุริยะ (solar cell)คือ อุปกรณ์ที่เปลี่ยนพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้า เซลล์สุริยะที่ใช้
ทั่วไปทำจากสารก่ึงตัวนำ เมื่อแสงอาทิตย์ตกกระทบเซลล์สุรยิ ะ จะทำใหเ้ กดิ ความตา่ งศกั ย์ระหว่างวัสดุทั้งสอง
และเม่ือตอ่ วงจรไฟฟ้าจะทำให้เกดิ กระแสไฟฟ้าในวงจร ทำ ใหอ้ ปุ กรณไ์ ฟฟา้ สามารถทำงานได้โดยประสทิ ธิภาพ
ของเซลล์สุริยะ (solar cell efficiency)หมายถึง อัตราส่วนระหว่างพลังงานไฟฟ้าที่ได้จากเซลล์สุริยะกับ
พลงั งานแสงอาทิตยท์ ้ังหมดทีต่ กกระทบเซลลส์ ุริยะ ซึง่ โดยส่วนใหญ่จะระบเุ ป็นเปอร์เซน็ ต์

พลังงานนิวเคลียร(์ nuclear energy) คอื พลังงานทป่ี ลดปล่อยออกมาจากฟิชชนั หรือฟวิ
ชนั โดยฟิชชนั (fission) เปน็ ปฏิกริ ยิ าทน่ี ิวเคลยี สท่ีมมี วลมากแตกออกเป็นนิวเคลียสทม่ี มี วลนอ้ ยกวา่ ฟชิ
ชนั ทเ่ี กิดข้ึนอยา่ งตอ่ เนอื่ งเรยี กว่า ปฏิกิรยิ าลูกโซ่ (chain reaction) ส่วนฟวิ ชัน (fusion) เปน็ ปฏิกริ ิยาท่ี
นวิ เคลยี สท่ีมมี วลนอ้ ยรวมตวั กันเกดิ เปน็ นวิ เคลียสทม่ี มี วลมากข้นึ พลงั งานนิวเคลยี รท์ ี่ปลดปล่อยออกมา
จากฟชิ ชันและฟวิ ชันมคี ่าเป็นไปตามความสมั พนั ธร์ ะหว่างมวลกับพลังงาน

โรงไฟฟา้ พลงั งานนิวเคลยี ร์ (nuclear power plant) เปลย่ี นพลงั งานนิวเคลียรเ์ ปน็ พลงั งาน
ไฟฟ้า

โดยอาศยั เครือ่ งปฏิกรณ์นิวเคลยี ร์ (nuclear reactor) ทท่ี ำหน้าทส่ี ร้างและควบคมุ ปฏกิ ิริยาลูกโซ่ เพ่ือให้
มีการปลดปลอ่ ยพลงั งานนิวเคลียร์ในปริมาณทเี่ หมาะสม สำหรบั นำไปถา่ ยโอนใหก้ ับน้ำสง่ ผลใหเ้ กิดไอนำ้ ที่
สามารถใช้หมุนกังหันและเคร่อื งกำเนดิ ไฟฟ้า

แบตเตอรี่ เซลล์เชอ้ื เพลิง วัสดฉุ นวนความร้อน เครือ่ งใช้ไฟฟ้าประหยัดพลงั งาน เป็น
ตัวอยา่ งของเทคโนโลยที ่นี ำมาใช้แกป้ ญั หาหรอื ตอบสนองความต้องการทางดา้ นพลงั งาน การพิจารณาเลอื ก
เทคโนโลยีมาชว่ ยแก้ปัญหาพลงั งาน ไม่เพยี งควรคำนงึ ถึงประสทิ ธิภาพในการใช้งานเท่าน้ัน แตค่ วรคำนึงถึง
ความค้มุ คา่ ด้านค่าใชจ้ ่าย ขนาดท่ีเหมาะสม และความจำเปน็ ตอ่ การใชง้ านจริง ๆ

1.4 สาระการเรยี นรู้

1.4.1 ความรู้

เซลลส์ รุ ยิ ะ (solar call)

พลงั งานแสงอาทติ ยเ์ ป็นแหลง่ พลังงานที่สำคัญกบั สงิ่ มีชีวติ บนโลก พลังงานแสงอาทติ ย์ท่ีตกลง

บน

พนื้ โลกเฉลีย่ ทุก 1 ตารางเมตร สามารถทำใหห้ ลอดไฟฟ้าขนาด60 วัตต์จำนวน 20 หลอด สว่างพร้อม

กันได้การนำพลงั งานจากแสงอาทติ ยม์ าเปล่ียนเปน็ พลังงานไฟฟ้าเพอ่ื การนำมาใชป้ ระโยชน์ส่วนใหญ่

ใชอ้ ปุ กรณท์ ม่ี ีชื่อเรยี กทั่วไปวา่ เซลลส์ ุรยิ ะ หรือ เซลลแ์ สงอาทติ ย์ (solar cell)หรอื ในทาง

วิทยาศาสตร์มีชอื่ เรยี กวา่ เซลลโ์ ฟโตโวลตาอกิ (photovoltaic cell หรือ PV cell)ซ่งึ ในอดีตเซลล์

สุริยะมรี าคาแพงและมปี ระสทิ ธิภาพในการเปลีย่ นพลังงานแสงอาทิตยเ์ ป็นพลงั งานไฟฟ้าเพียง

ประมาณ 4% จึงได้มีการนำไปใชเ้ ฉพาะในงานค้นคว้าวจิ ัยทางวิทยาศาสตร์ หรอื การสำรวจทาง

อวกาศเทา่ นนั้

ประสทิ ธภิ าพของเซลลส์ ุรยิ ะ (solar cell efficiency) หมายถึงอตั ราสว่ นระหวา่ งพลงั งาน

ไฟฟ้าทไี่ ดจ้ ากเซลลส์ รุ ยิ ะกบั พลังงานแสงอาทติ ยท์ งั้ หมดทตี่ กกระทบเซลลส์ ุริยะซึง่ โดยสว่ นใหญ่จะระบุ

เป็นเปอร์เซน็ ต์ เขียนเปน็ ความสมั พันธ์ทางคณติ ศาสตร์ไดว้ า่

ประสิทธิภาพของเซลลส์ รุ ยิ ะ = พลังงานไฟฟ้าทไี่ ดจ้ ากเซลลส์ ุรยิ ะ 100
พลงั งานแสงอาทติ ย์ทงั้ หมดทีต่ กกระทบเซลลส์ รุ ิยะ

เมื่อการพฒั นาทางด้านวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยีได้ก้าวหนา้ มากข้ึน เซลลส์ รุ ยิ ะไดม้ รี าคา
ตำ่ ลงและมีประสทิ ธิภาพสงู ขน้ึ เรอื่ ย ๆ จนกระท่ังในปจั จุบัน เชลลส์ รุ ิยะท่มี ีขายท่ัวไปมปี ระสทิ ธิภาพ
ประมาณ 13%- 20%

เซลลส์ รุ ยิ ะมีหลายชนดิ แตล่ ะชนดิ มีประสทิ ธิภาพและราคาแตกต่างกนั เซลลส์ ุริยะที่ใช้ท่วั ไป
ทำจากสารกึ่งตวั นำ (semiconductor)เมื่อแสงอาทติ ย์ตกกระทบเซลลส์ ุริยะ พลังงานแสงอาทติ ย์
จะทำใหเ้ กดิ ความตา่ งศักย์ และเมอ่ื ตอ่ เซลลส์ รุ ิยะเขา้ กบั สายไฟและเครอ่ื งใช้ไฟฟ้า จะทำให้มี

กระแสไฟฟา้ เคลอื่ นที่ในวงจร ทำใหม้ ีการถ่ายโอนพลงั งานไฟฟ้าให้กับเครอ่ื งใช้ไฟฟ้า ชว่ ยให้
เคร่ืองใช้ไฟฟา้ ทำงานได้ ดงั รปู 3.3

รปู 3.3 แผนภาพแสดงการทำงานของเชลลส์ รุ ิยะ
การนำเซลล์สรุ ิยะมาใช้งานในชีวติ ประจำวันในการนำเซลลส์ รุ ิยะมาใช้งานในชีวติ ประจำวนั
เนอ่ื งจากกำลงั ไฟฟ้าจากเซลลส์ รุ ยิ ะเซลลเ์ ดียวไม่เพียงพอกบั การนำไปใช้งาน จงึ ตอ้ งมีการนำเซลล์
สรุ ยิ ะหลายเชลลม์ าตอ่ กนั เรยี กว่ามอดลู เซลล์สรุ ยิ ะ (solar module หรือ PV module)และถ้า
ต้องการกำลงั ไฟฟ้าทสี่ งู ขนึ้ อกี จะตอ้ งนำมอดูลเซลลส์ รุ ิยะหลายมอดลู มาต่อกนั เรยี กวา่ แผงเซลล์
สุรยิ ะ (solar panel หรอื PV panel)ดงั แสดงในรูป 3.4

รปู 3.4 เชลล์สรุ ยิ ะ มอดลู เซลล์สรุ ยิ ะและ แผงเซลลส์ ุรยิ ะ
ไฟฟา้ ท่ไี ดจ้ ากเซลลส์ รุ ิยะเปน็ ไฟฟา้ กระแสตรง(direct current หรอื DC)เช่นเดยี วกัน
กระแสไฟฟ้าที่ได้จากแบตเตอร่ี ดังนั้น ถ้าจะนำกระแสไฟฟา้ จากเซลล์สรุ ยิ ะมาใชก้ บั เครื่องใช้ไฟฟ้า
ภายในบา้ น ซง่ึ สว่ นใหญ่ใช้กบั ไฟฟ้ากระแสสลบั (alternating current หรือAC)จำเป็นตอ้ งมกี าร
แปลงกระแสไฟฟา้ จากกระแสตรงเป็นกระแสสลับเสยี ก่อน จึงจะสามารถทำใหเ้ ครอื่ งใชไ้ ฟฟา้ ทำงาน
ได้ โดยอปุ กรณท์ ่ีทำหนา้ ที่แปลงกระแสไฟฟ้าดังกล่าว คือ เคร่ืองแปลงกระแสไฟฟ้า หรือ
อินเวอรเ์ ตอร์(inverter)ดงั แสดงตัวอย่างในรูป 3.5

รูป3.5 เครอื่ งแปลงกระแสไฟฟ้าหรอื อินเวอร์เตอร์

เนอื่ งจากเซลลส์ รุ ยิ ะสามารถใหพ้ ลังงานไฟฟา้ ได้เฉพาะในชว่ งเวลาทมี่ ีแสงแดดสำหรับใน
ช่วงเวลาทีท่ อ้ งฟ้ามดื ครม้ึ หรือในเวลากลางคืน เซลลส์ ุรยิ ะจะให้พลงั งานไฟฟา้ ไดน้ อ้ ย หรอื ไม่มกี ารให้
พลังงานไฟฟ้าออกมาเลย การนำพลังงานไฟฟ้าท่ีได้จากเซลลส์ รุ ยิ ะมาใชใ้ นเวลาดงั กล่าว จงึ ตอ้ งมี
อุปกรณท์ ่ีสามารกกั เกบ็ พลงั งานไฟฟ้าทีผ่ ลติ ไดม้ ากในช่วงเวลาทม่ี แี สงแดด สำหรบั นำไปใช้ในช่วงเวลา
กลางคืนหรือชว่ งทมี่ ีแสงแดดน้อย อุปกรณท์ ่ที ำหนา้ ทดี่ งั กลา่ วคือ แบตเตอร่ี (battery)ดังรูป 3.6 ก.

รูป 3.6 ก. แบตเตอร่แี บบตะกัว่ -กรด เป็นแบตเตอรีช่ นดิ ท่นี ยิ มใชก้ บั เชลลส์ รุ ิยะมากทสี่ ดุ
ข. เคร่อื งควบคมุ การประจุ

การนำพลงั งานจากเซลลส์ ุรยิ ะไปเกบ็ ไว้ในแบตเตอรีจ่ ำเป็นตอ้ งมอี ปุ กรณท์ ีส่ ามารถ
ควบคุมกระแสไฟฟ้าทไี่ ด้จากเซลลส์ รุ ยิ ะใหม้ คี วามสม่ำเสมอ เพ่ือไมใ่ หเ้ กิดความเสียหายกับแบตเตอร่ี
อุปกรณด์ งั กล่าวเรียกวา่ เครอ่ื งควบคุมการประจ(ุ charge controller)ดังรูป 3.6 ข.ตวั อยา่ งการตอ่
แผงเซลลส์ รุ ยิ ะกบั อปุ กรณเ์ สริมตา่ ง ๆ ดังรปู 3.7

รูป 3.7 แผนภาพแสดงการต่อแผงเซลลส์ รุ ยิ ะกับเคร่อื งควบคุมการประจุ เคร่ืองแปลงกระแสไฟฟา้
แบตเตอรี่ และเครอ่ื งใช้ไฟฟา้

1.4.2 กระบวนการ
1) ความสามารถในการสอ่ื สาร (อ่าน ฟงั พดู เขยี น)
2) ความสามารถในการคดิ (สงั เกต วเิ คราะห์ จดั กล่มุ สรปุ )
3) ความสามารถในการแก้ปญั หา (แกป้ ญั หาและอุปสรรคตา่ งๆ ทเี่ ผชญิ ได)้
4) ความสามารถในการใช้ทักษะชวี ติ (ความรบั ผิดชอบ)
5) ความสามารถในการใชเ้ ทคโนโลยสี ารสนเทศ (ใชก้ ารสบื ค้นผา่ นคอมพิวเตอร์)

1.4.3 คณุ ลกั ษณะและคา่ นิยม
ใฝ่เรียนร้แู ละเป็นผู้มีความมงุ่ มัน่ ในการทำงาน

1.5 สมรรถนะสำคญั ของผเู้ รยี น
1. ความสามารถในการสื่อสาร

2. ความสามารถในการคิด

1) ทักษะการสังเกต

2) ทกั ษะการระบุ

3) ทกั ษะการเปรียบเทียบ

4) ทักษะการจำแนกประเภท

5) ทกั ษะการใหเ้ หตผุ ล

6) ทกั ษะการรวบรวมขอ้ มลู

3. ความสามารถในการใชท้ กั ษะชีวิต

1.6 คุณลกั ษณะอนั พึงประสงค์

1. มวี ินัย

2. ใฝเ่ รยี นรู้

3. มงุ่ มนั่ ในการทำงาน

2. หลักฐานการเรียนรู้
2.1 ชนิ้ งาน/ภาระงาน
- ใบงาน
- กจิ กรรม
2.2 การวดั และประเมนิ ผลระหวา่ งการจัดกิจกรรมการเรยี นรู้
- การตรวจผลงาน ใบงาน / ช้ินงาน
- พฤตกิ รรมการปฏบิ ตั งิ านในหอ้ งเรียน
2.3 การวัดและประเมินผลเมื่อสน้ิ สุดกิจกรรมการเรยี นรู้
- แบบสังเกตพฤติกรรม
- แบบประเมินชนิ้ งาน
- แบบทดสอบก่อนเรียน และ แบบทดสอบกอ่ นเรียน

3. กิจกรรมการเรยี นรู้ (12 ชั่วโมง)

ชอ่ื หน่วย กจิ กรรม ชิ้นงาน/ภาระงาน จำนวน
การเรยี นรู้ ชวั่ โมง

พลงั งาน เซลลส์ รุ ิยะ - ใบงานท่ี 2
- ใบงานที่
พลงั งานนิวเคลียร์ และ 2

เทคโนโลยีดา้ นพลงั งาน

รวมเวลาเรยี น 4

การออกแบบหนว่ ยการเรียนรู้

หน่วยการเรยี นร้ทู ่ี 4 เรอ่ื ง ปรากฏการณ์ของคลน่ื กล

วิชาวทิ ยาศาสตรก์ ายภาพ2 กล่มุ สาระการเรยี นรวู้ ิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชน้ั มัธยมศกึ ษาปีที่ 5

ภาคเรยี นท่ี 2 เวลาเรยี น 6 ชว่ั โมง ผสู้ อน นางจริ นนั ท์ ต่อมหลา้

1. เป้าหมายการเรียนรู้
1.1 ความเขา้ ใจทค่ี งทน
เข้าใจและสามารถ อธิบาย เปรียบเทยี บ และยกตัวอย่างคลื่นกล และการสะท้อนของคลื่น การหักเห

ของคลน่ื และการเล้ียวเบนของคลืน่ ความถ่ธี รรมชาติและการส่ันพ้องรวมทงั้ นำความร้ไู ปใช้ ประโยชน์
มาตรฐาน

ว 2.3 เขา้ ใจความหมายของพลงั งาน การเปลย่ี นแปลงและการถา่ ยโอนพลงั งานปฏิสัมพันธ์ระหว่างสสารและ
พลังงาน พลังงานในชีวิตประจำวัน ธรรมชาติของคลื่น ปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับเสียง แสง และคล่ืน
แมเ่ หลก็ ไฟฟา้ รวมทง้ั นำความรไู้ ปใช้ประโยชน์
ตัวชี้วดั

ว 2.3 ม.5/4 สงั เกตและอธิบาย ความถธี่ รรมชาติการสั่นพอ้ ง และผลท่เี กดิ ขึน้ จากการสั่นพ้อง
ว 2.3 ม.5/5 สงั เกตและอธบิ ายการสะท้อน การหักเห การเลีย้ วเบน และการรวมคล่ืนของคลนื่ เสียง
1.3 สาระสำคญั /ความคิดรวบยอด

คล่ืนอยูร่ อบตวั มนุษย์ ทั้งทมี่ องเห็นและมองไมเ่ ห็น การศึกษาธรรมชาติของคลื่นจึงมีความจำเป็น เพ่ือ
นำไปประยุกตใ์ ชป้ ระโยชน์จากคลืน่ ต่อไป คล่นื กลเปน็ คลื่นทีม่ ีความเกย่ี วขอ้ งในชวี ิตประจำวนั ซง่ึ เป็นคลื่นที่
อาศัยตัวกลางในการถ่ายโอนพลงั งาน คลื่นกลมีปริมาณทีเ่ กีย่ วข้อง คือ แอมพลิจูด ความยาวคล่ืน ความถ่ี
และคาบ สามารถแบง่ ตามทศิ ทางการสน่ั ของอนุภาคตัวกลางกบั ทิศการเคลอื่ นที่ของคลนื่ เปน็ คลื่นตามขวาง
และคลื่นตามยาวคลื่นกลมีพฤติกรรมต่างๆ ไดแ้ ก่ การสะท้อน การหักเห การเลี้ยวเบน และการรวมคลื่น
การสะทอ้ นของคลน่ื เกดิ ข้นึ เม่ือคลืน่ เคล่อื นทไี่ ปตกกระทบสง่ิ กีดขวางและเคลื่อนทกี่ ลับมาในตัวกลางเดิม
การหกั เหของคลื่นเกิดข้นึ เมอ่ื คลน่ื เคลื่อนที่ผา่ นรอยตอ่ ระหวา่ งตัวกลางท่ีมสี มบตั ิต่างกันอัตราเร็วคล่ืนและ
ความยาวคลื่นจะเปลย่ี นไปและอาจทำ ใหท้ ศิ การเคล่อื นทีเ่ ปลย่ี นไปจากเดมิ
การเลี้ยวเบนของคลื่นเกดิ ขน้ึ เมื่อคลื่นเคลอ่ื นที่ไปพบขอบสิ่งกดี ขวางหรือช่องเปิด คลื่นสว่ นหน่ึงจะสามารถ
ออ้ มไปด้านหลังของสง่ิ กีดขวางหรอื อ้อมขอบชอ่ งเปดิ ได้

1.4 สาระการเรียนรู้
1.4.1 ความรู้
เมอื่ รบกวนตัวกลางใหเ้ กิดคล่นื ต่อเน่อื งตามขวางทำให้ตวั กลางเปลี่ยนแปลงเกดิ ลูกคลืน่

เคลอื่ นท่ีตอ่ เนื่องออกไปจากจุดทรี่ บกวนตัวกลาง

สว่ นประกอบของคลน่ื ประกอบดงั นี้

- สนั คลนื่ (Crest) คอื ตำแหนง่ ที่สงู สุดของคลน่ื
- ท้องคลื่น (Trough) คือ ตำแหน่งทอี่ ยตู่ ่ำท่สี ดุ

- การกระจดั คอื ระยะจากแนวสมดลุ ถึงบนคล่ืน คือระยะกระจัด y ใด ๆ
- แอมพลิจูด (Amplitude , A) คือ ขนาดการกระจัดจากตำแหน่งสมดุลถึงจุดสูงสุดหรอื จุดต่ำสดุ
- ความยาวคลื่น (Wavelength , ) คือ เมื่ออนุภาคส่ันจากตำแหน่งสมดุลครบ 1 รอบ พลังงานคลื่น
จะเคลือ่ นที่ผ่านไป 1 ลกู คลื่น ทำใหต้ ัวกลางปรากฏ 1 สนั คล่ืน และ 1 ท้องคลนื่ ซง่ึ ความยาวของคลื่น 1
ลูกในตวั กลางระยะระหวา่ ง โดยความยาวคลนื่ วัดระยะจากทอ้ งคล่นื ถึงทอ้ งคลืน่ ที่อยู่ติดกัน หรือสันคล่ืน
กับสนั คล่ืนที่อยู่ตดิ กนั
- อัตราเรว็ คล่ืน (wave speed) คือ ระยะทางที่คล่นื เคล่อื นทไี่ ด้ในหนงึ่ หน่วยเวลา
- คาบ (Period,T) คือ ช่วงเวลาท่ีคลนื่ 1 ลกู เคลอื่ นทีผ่ ่านจุดๆ หนงึ่ จะเทา่ กบั ชว่ งเวลาทอ่ี นภุ าคตวั กลาง
สัน่ ไดค้ รบหนึ่งรอบ มีหน วยเป นวินาที (s)
- ความถี่ (Frequency , f) คือ จำนวนลูกคล่นื ท่ีผ่านจดุ ๆ หน่ึงในเวลาหนงึ่ วนิ าทจี ะเท่ากบั จำนวนรอบท่ี
อนภุ าคตวั กลางส่ันได้ในเวลาหน่งึ วินาที มหี น่วยเปน็ รอบต่อวินาที หรือ เฮิรตซ์ (Hz)

ประเกทของคลน่ื กล
คลืน่ กลหากพิจารณาทศิ ทางการเคลือ่ นท่ขี องคลน่ื และการสน่ั ของอนภุ าคตัวกลางทคี่ ลนื่ เคลื่อนที่
ผ่าน สามารถแบ่งได้เปน็ 2 ประเภท คือ คลื่นตามยาว และคล่ืนตามขวาง
คลน่ื ตามยาว ถา้ การถา่ ยโอนพลงั งานใหอ้ นุภาคตวั กลางทำใหอ้ นุภาคตัวกลางเคลอ่ื นทก่ี ลบั ไป
กลบั มาในแนวเดยี วกบั ทศิ การเคลอ่ื นทข่ี องคล่นื ดังรปู 4.3 เรยี กคลนื่ กลนวี้ ่า คลน่ื ตามยาว
(longitudinal wave)

รูป 4.3 การอัดขดลวดสปริงเข้าออก
จากรูป 4.3 เมื่อเรายงั ไมไ่ ดถ้ ่ายโอนพลังงานให้สปริง สปริงก็จะอยู่ในสภาพสมดลุ ดังรปู 4.3 ก.

และเมอื่ เราเริม่ อดั สปริงให้เคลอื่ นท่ไี ปทางขวาแล้วดึงกลับไปทางซา้ ย อนภุ าคสปรงิ (ซึง่ ในท่นี จ้ี ะพจิ ารณา
ตำแหน่งทผี่ กู โบว์สแี ดง) จะเคล่อื นทไ่ี ปทางขวาและกลบั มาทางซ้ายตามลำดบั ดงั รปู 4.3 ข. และ 4.3 ค.
โดยคล่ืนสปรงิ เดนิ ทางไปทางขวา หลงั จากนน้ั อนุภาของสปริงกจ็ ะเคลอื่ นทกี่ ลบั มาอยู่ในตำแหนง่ สมดุล
ขณะคลื่นเดินทางผา่ นการสน่ั ไปมาของอนภุ าคสปรงิ ทำใหเ้ กดิ บรเิ วณอัดตัว ซ่ึงอนุภาคตวั กลางหนาแน่น
มาก และบรเิ วณขยายตวั ซ่ึงอนุภาคตัวกลางหนาแนน่ น้อยเคลื่อนท่ีไปในสปรงิ ดงั นั้นการเคล่อื นทข่ี องคลื่น
ตามยาวจะเกิดการอดั และการขยายตวั เคลือ่ นทีไ่ ปในตวั กลางดงั ในรปู 4.4

รปู 4.4 ความหนาแน่นของอนภุ าคตวั กลางในคลืน่ ตามยาว
คล่นื ตามขวาง
เมอ่ื วางสปริงอยบู่ นพื้นราบ แลว้ สะบัดปลายสปรงิ ไปทางซ้ายและขวากลบั ไปกลบั มาจะเกิด
คล่ืนสปรงิ เคลอ่ื นทไี่ ปขา้ งหน้าโดยอนุภาคของสปรงิ จะเคลื่อนที่ไปทางซา้ ยและขวากลบั ไปกลบั มา การ
ถ่ายโอนพลงั งานให้อนภุ าคตวั กลางทำให้อนุภาคตวั กลางเคลอื่ นที่กลบั ไปกลับมาในแนวตงั้ ฉากกบั ทิศการ
เคล่ือนทข่ี องคลืน่ ดงั รปู 4.5 เรยี กคลืน่ กลนวี้ ่า คลนื่ ตามขวาง (transverse wave)

รูป 4.5 ทศิ ทางการเคล่อื นทีข่ องคลืน่ และอนภุ าคในคลน่ื ตามขวาง

เมื่อคลื่นเคลื่อนที่จากแหล่งกำเนิดคลื่นไปถึงปลายสุดของตัวกลางหนึ่ง คลื่นส่วนหนึ่งจะ
เคล่อื นท่ีกลบั มาในตัวกลางเดมิ การท่คี ลน่ื เคลอ่ื นทก่ี ลับมาในตัวกลางเดมิ เรียกวา่ การสะทอ้ นของคล่ืน
และเรียกคลน่ื ท่ีสะท้อนกลบั มาในตวั กลางเดิมว่า คลืน่ สะทอ้ น สว่ นคล่ืนทเี่ คลอื่ นที่ไปตกกระทบปลาย
สดุ ของตวั กลางก่อนการสะท้อนเรยี กวา่ คล่ืนตกกระทบ

การสะท้อนของคลืน่ ในเส้นเชือก กรณีที่ปลายเชือกยึดตรึงแน่นกับกำแพง เมื่อคลื่นเคลื่อนท่ี
มาถึงจุดที่ตรงึ กบั กำแพง กำแพงจะดึงเชอื กลง (เพราะเชอื กดึงกำแพงข้ึน กำแพงจึงออกแรงดึงเชือกกลบั
ตามกฎการเคลอ่ื นท่ีข้อท่ี 3 ของนิวตนั ) ทำให้เกิดคล่นื สะท้อนกลบั ท่ีมรี ูปรา่ งกลับด้าน กล่าวคือ มีการ

กระจดั ของตัวกลางเทยี บกับแนวสมดลุ ตรงข้ามกับคล่ืนตกกระทบหรือกลา่ วได้วา่ คลื่นสะท้อนมเี ฟส
ตรงขา้ มกับคลืน่ ตกกระทบ

แต่ถ้าปลายเชือกสามารถเคลื่อนที่ข้ึนลงไดอ้ ย่างอิสระ คลื่นที่สะท้อนออกมาจะมีการกระจัด
ตวั กลางทม่ี ที ิศทางเดียวกบั คลนื่ ตกกระทบ หรอื กลา่ วได้วา่ คล่ืนสะทอ้ นมเี ฟสตรงกนั กับคลน่ื ตกกระทบ

1.4.2 กระบวนการ
1) ความสามารถในการสอื่ สาร (อ่าน ฟงั พดู เขยี น)
2) ความสามารถในการคดิ (สังเกต วเิ คราะห์ จัดกลุ่ม สรปุ )
3) ความสามารถในการแกป้ ญั หา (แกป้ ญั หาและอปุ สรรคต่างๆ ทเี่ ผชญิ ได)้
4) ความสามารถในการใชท้ ักษะชวี ิต (ความรบั ผิดชอบ)
5) ความสามารถในการใช้เทคโนโลยสี ารสนเทศ (ใช้การสืบค้นผ่านคอมพิวเตอร์)

1.4.3 คุณลกั ษณะและคา่ นิยม
ใฝเ่ รยี นรู้และเป็นผ้มู ีความมงุ่ ม่นั ในการทำงาน

1.5 สมรรถนะสำคญั ของผ้เู รยี น
1. ความสามารถในการสอ่ื สาร
2. ความสามารถในการคดิ

1) ทกั ษะการสงั เกต
2) ทกั ษะการระบุ
3) ทักษะการเปรยี บเทียบ

4) ทักษะการจำแนกประเภท
5) ทักษะการใหเ้ หตผุ ล

6) ทักษะการรวบรวมขอ้ มลู
3. ความสามารถในการใชท้ กั ษะชวี ติ

1.6 คุณลักษณะอันพงึ ประสงค์
1. มีวนิ ยั
2. ใฝ่เรียนรู้

3. มุ่งม่นั ในการทำงาน
2. หลกั ฐานการเรียนรู้

2.1 ช้นิ งาน/ภาระงาน
- ใบงาน
- กจิ กรรม

2.2 การวดั และประเมินผลระหวา่ งการจัดกจิ กรรมการเรยี นรู้
- การตรวจผลงาน ใบงาน / ชิ้นงาน
- พฤติกรรมการปฏบิ ตั งิ านในหอ้ งเรยี น

2.3 การวัดและประเมนิ ผลเม่ือสน้ิ สดุ กจิ กรรมการเรียนรู้
- แบบสงั เกตพฤตกิ รรม
- แบบประเมนิ ชิ้นงาน
- แบบทดสอบก่อนเรยี น และ แบบทดสอบกอ่ นเรยี น

3. กิจกรรมการเรยี นรู้ (6 ช่ัวโมง)

ชอ่ื หน่วย กิจกรรม ช้นิ งาน/ภาระงาน จำนวน
การเรียนรู้ - ใบงาน ชั่วโมง
- ใบงาน
ปรากฏการณ์ของ คลน่ื กล และการสะทอ้ น - ใบงาน 2

คล่ืนกล ของคล่นื รวมเวลาเรียน 2

การหกั เหของคล่นื และ 2
6
การเลยี้ วเบนของคลืน่

ความถธ่ี รรมชาตแิ ละการ

ส่นั พอ้ ง

การออกแบบหน่วยการเรยี นรู้

หน่วยการเรยี นรูท้ ี่ 5 เร่อื ง เสียง

วชิ าวทิ ยาศาสตรก์ ายภาพ2 กลมุ่ สาระการเรียนร้วู ิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ชน้ั มธั ยมศึกษาปีที่ 5

ภาคเรียนท่ี 2 เวลาเรยี น 8 ชว่ั โมง ผสู้ อน นางจิรนนั ท์ ต่อมหลา้

1. เป้าหมายการเรยี นรู้
1.1 ความเขา้ ใจที่คงทน
เข้าใจและสามารถ อธิบาย เปรียบเทียบ และยกตัวอย่างพฤติกรรมที่เป็นมาแต่กำเนดิ และพฤตกิ รรมที่

เกดิ จากการเรยี นรขู้ องสตั ว์ และ การสอื่ สารระหวา่ งสัตวท์ ่ที ำใหส้ ัตว์แสดงพฤติกรรมต่าง ๆ ออกมา รวมทัง้ นำความรู้
ไปใช้ ประโยชน์
มาตรฐาน

ว 2.3 เข้าใจความหมายของพลงั งาน การเปล่ยี นแปลงและการถา่ ยโอนพลังงานปฏสิ มั พันธ์ระหว่างสสารและ
พลังงาน พลังงานในชีวิตประจำวัน ธรรมชาติของคลื่น ปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับเสียง แสง และคล่ืน
แมเ่ หลก็ ไฟฟ้ารวมทั้งนำความร้ไู ปใชป้ ระโยชน์
ตวั ช้วี ดั

ว 2.3 ม.5/4 สังเกตและอธบิ าย ความถธี่ รรมชาติการสั่นพ้อง และผลทเ่ี กิดขนึ้ จากการส่นั พอ้ ง
ว 2.3 ม.5/5 สังเกตและอธบิ ายการสะทอ้ น การหกั เห การเลย้ี วเบน และการรวมคล่ืนของคลนื่ เสยี ง
1.3 สาระสำคัญ/ความคิดรวบยอด

เสยี งท่เี ราได้ยนิ ทั้งเสียงดัง-เสยี งคอ่ ย มผี ลมาจากกำลังเสียงของแหล่งกำเนดิ เสียงและระยะทางของผู้ฟงั
กำลงั เสียงท่ีสง่ พลงั งานเสียงออกไปตกต้ังฉากลงบนหน่งึ หนว่ ยพน้ื ท่ี คือ ความเข้มเสียง โดยความเข้มเสยี งที่ผู้ฟัง
ไดร้ ับมีชว่ งกวา้ งมาก เราจึงบอกความดงั ดว้ ยระดบั เสยี งซึง่ คนทั่วไปได้ยินอยใู่ นช่วง 0-120 เดซิเบล

มนุษย์ทั่วไปสามารถได้ยินเสียงที่ความถี่ 20-20000 เฮิรตซ์ สำหรับการได้ยินเสียงของมนุษย์เมื่อ
พิจารณาความถีร่ ่วมกับระดับเสียง พบว่าเสียงที่อยู่นอกเหนือชว่ ง 20-20000 เฮิรตซ์ ถ้ามีความถ่ที ี่เหมาะสมก็
สามารถได้ยินเสยี งได้

1.5 สาระการเรียนรู้
1.4.1 ความรู้

ความเข้มเสียง

รูปการปรับเพ่ิมหรอื ลดเสียงของโทรทัศน์

2

การปรบั เพมิ่ หรอื ลดเสยี งของโทรทัศนเ์ ป็นการปรบั กำลงั เสียงของแหลง่ กำเนิด ถ้าแหลง่ กำเนิดเสียงมีกำลัง
มากจะให้เสียงทีม่ ีความดังมาก นอกจากนี้เมื่อพิจารณาถึงระยะทางจากแหล่งกำเนิดเสยี งถึงผู้ฟัง ถ้ากำลัง
เสยี งของแหลง่ กำเนิดเทา่ กัน การได้ยนิ เสยี งดงั -เบา จะขนึ้ กับระยะทาง พบว่าเมือ่ อยูใ่ กลแ้ หล่งกำเนิดเสียง
จะไดย้ ินเสยี งดงั มากกว่าอยู่ไกลจากแหล่งกำเนดิ เสียง ระยะทางยงิ่ ไกลจากแหลง่ กำเนดิ เสยี งผู้ฟังจะย่ิงได้ยิน
เสียงเบาลง ดังนั้นการที่ผู้ฟังได้ยินเสียงดัง-เบา ขึ้นอยู่กับกำลังเสียงของแหล่งกำเนิดเสียง และระยะทาง
ระหวา่ งผู้ฟังกบั แหล่งกำเนดิ เสียง
กำลังเสียง คือ ปริมาณพลังงานเสียงที่สง่ ออกจากแหล่งกำเนิดเสียงในหนึ่งหน่วยเวลา มีหน่วยเปน็ จูลตอ่
วินาที หรือ วัตต์ โดยกำลังเสียงตกตั้งฉากลงบน 1 หน่วยพื้นที่ คือ ความเข้มเสียง (sound intensity)
กล่าวคือ ความเข้มเสียงเป็นพลังงานเสียงที่ตกตั้งฉากบน 1 หน่วยพื้นที่ใน 1 หน่วยเวลา
มีหน่วยเป็นวัตต์ต่อตารางเมตร ดังนั้น กำลังเสียงเพิ่มขึ้นส่งผลให้ความเข้มเสียงเพิ่มขึ้น จากรูป 5.7 จะ
พจิ ารณาการเปลย่ี นแปลงความเข้มเสียงตามระยะห่างจากแหลง่ กำเนิดเสียงท่ีมีลักษณะเป็นจุดซึ่งแผ่กำลัง
เสยี งทกุ ทศิ ทาง มพี น้ื ทรี่ องรบั ในแนวต้ังฉากกบั ทศิ ทางการแผ่กำลงั เสยี งเปน็ ผวิ ทรงกลม

รูป 5.7 พื้นท่รี องรบั กำลังเสยี งจากแหลง่ กำเนดิ เสยี งตามระยะทางท่ีไกลออกไป

ระดบั เสยี ง
การได้ยินเสียงดังมากหรือน้อย เกี่ยวข้องกับความเข้มเสียงที่ผู้ฟังได้รับ เมื่อความเข้มเสียงมาก
ได้ยินเสยี งดังมาก เช่นที่ความถ่ี 1000 Hz คนปกตจิ ะไดย้ นิ เสยี งทค่ี วามเขม้ 10-12 W/m2 และเริ่มเจบ็ ปวดที่
ความเข้ม 1 W/m2 เมอ่ื ความเขม้ เสยี งน้อย ได้ยินเสียงดังน้อย แตเ่ สยี งทมี่ นุษย์สามารถได้ยินมชี ว่ งความเข้ม
ที่กวา้ งมาก เพื่อให้สะดวกในการบอกคา่ ความดงั ทไ่ี ม่กวา้ งมาก เราจงึ บอกความดังเป็น ระดับเสียง (sound
Ievel) มีหน่วยเปน็ เดซเิ บล dB ซึง่ สมั พันธ์กับความเข้มเสียง ดังตาราง 5.1 นนั่ คือ ถ้าระดบั เสียงมีค่ามาก
หมายถงึ ความเข้มเสยี งมาก แสดงวา่ ความดงั มาก ระดบั เสยี งมีค่าน้อย แสดงวา่ มคี วามเข้มเสียงนอ้ ย ความ
ดังน้อย คนทั่วไปเริ่มได้ยินที่ระดับเสียง 0 dB และเมื่อรับฟังเสียงที่มีระดับเสียงมากกว่า 120 dB เป็น
เวลานานอาจสญู เสียการไดย้ ิน

ตาราง 1,4.1 ระดบั เสียงโดยประมาณและความเข้มเสยี งจากแหล่งกำเนิดเสยี งตา่ งๆ

แหลง่ กำเนดิ ระดบั เสยี ง ความเข้มเสียง

(เดซเิ บล: dB) (w/m2)

- 0 1.0 x 10-12

การหายใจปกติ 10 1.0 x 10-11

การกระซบิ (ทร่ี ะยะหา่ ง 1 เมตร) 20 1.0 x 10-10

ห้องสมดุ 50 1.0 x 10-8

สำนักงาน 50 1.0 x 10-7

การสนทนา (ที่ระยะห่าง 1 เมตร) 60 1.0 x 10-6

ถนนที่มกี ารจราจรหนาแนน่ 80 1.0 x 10-4

เครื่องขุดถนน (ทรี่ ะยะหา่ ง 1 เมตร) 90 1.0 x 10-3

แตรรถ (ทรี่ ะยะหา่ ง 2 เมตร) 110 1.0 x 10-1

แตรรถ (ทรี่ ะยะหา่ ง 1 เมตร) 120 1.0 x 100

เครอ่ื งบินไอพ่น (ทร่ี ะยะหา่ ง 50 เมตร) 130 1.0 x 101

ความถเ่ี สียง
การได้ยินของมนษุ ย์นอกจากข้ึนอยูก่ ับความเขม้ เสยี งและระดับเสยี งแลว้ ยังข้ึนกบั ความถเี่ สียงที่ได้ยิน โดย

เสยี งท่ีมีความถต่ี า่ งๆ เขา้ มาในช่องหูของเรา ทำใหไ้ ดย้ ินเปน็ เสียงแหลม-เสียงทมุ้ ตา่ งกนั โดยเสยี งความถี่สูงหรือ
เสียงสูงเป็นเสียงแหลม เสียงความถี่ต่ำหรือเสียงต่ำเป็นเสียงทุ้ม คนทั่วไปสามารถไดยินเสียงในช่วงความถี่
ประมาณ 20 – 20000 Hz สำหรับความถีต่ ่ำหรือสูงกวา่ นจ้ี ะไม่ได้ยิน ส่งิ มีชวี ิตอ่ืนๆ มชี ว่ งการได้ยินแตกต่างกัน
ไป เชน่ สนุ ัขสามารถไดย้ นิ เสียงทีม่ ีความถสี่ งู กวา่ 30000 Hz สำหรบั สัตวอ์ นื่ ๆ จะไดย้ ินเสยี งในช่วงความถห่ี นึง่ ๆ
เช่นกันและตา่ งกส็ ามารถให้เสียงที่มีชว่ งความถี่ตา่ งๆ กนั ด้วย ซ่งึ พิจารณาไดจ้ ากรูป 5.8

3
4

5

รปู 1.4.8 แผนภาพแสดงช่วงความถีเ่ สยี งทสี่ ัตว์-มนษุ ยผ์ ลติ และชว่ งความถ่ีเสยี งทมี่ นษุ ย์-สตั วไ์ ด้ยิน

ผลของความถ่ีและระดบั เสยี งที่มีต่อการไดย้ นิ เสยี ง
พจิ ารณาการได้ยินเสยี งของมนุษยจ์ ากความถีเ่ สียงและระดบั เสียงแยกกัน แตถ่ า้ พจิ ารณาความถี่และระดับ
เสียงร่วมกันความสัมพันธ์ระหว่างระดับเสียงกับความถี่เสียงที่มนุษย์ได้ยินเป็นไปตามรูป 5.9

โดยพบวา่ ทคี่ วามถี่ 50 Hz จะเรม่ิ ไดย้ นิ ท่รี ะดับเสียงประมาณ 50 dB และเริ่มเจบ็ ปวดท่ีระดบั เสยี งประมาณ
130 dB หรือถา้ เสียงในชว่ งความถี่สูงๆ เช่น เสยี งที่มีความถป่ี ระมาณ 1000 Hz การไดย้ ินเสยี งนีเ้ ริ่มท่รี ะดบั
เสยี งประมาณ 10 dB และเรม่ิ เจ็บปวดทีร่ ะดบั เสยี งประมาณ 120 dB

รูป 1.4.9 ความสัมพนั ธ์ระหว่างระดับเสียงและความถีต่ ่อการได้ยินเสียงของมนุษย์
1.4.2 กระบวนการ
1) ความสามารถในการสือ่ สาร (อา่ น ฟงั พูด เขียน)
2) ความสามารถในการคดิ (สงั เกต วิเคราะห์ จดั กลมุ่ สรุป)
3) ความสามารถในการแกป้ ญั หา (แก้ปญั หาและอปุ สรรคต่างๆ ท่ีเผชิญได)้
4) ความสามารถในการใช้ทักษะชวี ิต (ความรับผดิ ชอบ)
5) ความสามารถในการใช้เทคโนโลยีสารสนเทศ (ใช้การสืบค้นผา่ นคอมพวิ เตอร์)
1.4.3 คณุ ลกั ษณะและคา่ นิยม

ใฝเ่ รยี นรูแ้ ละเปน็ ผ้มู คี วามมุ่งมน่ั ในการทำงาน
1.5 สมรรถนะสำคญั ของผูเ้ รียน

1. ความสามารถในการสอ่ื สาร
2. ความสามารถในการคิด
1) ทกั ษะการสังเกต
2) ทกั ษะการระบุ
3) ทกั ษะการเปรียบเทยี บ
4) ทักษะการจำแนกประเภท
5) ทกั ษะการใหเ้ หตผุ ล
6) ทักษะการรวบรวมขอ้ มลู
3. ความสามารถในการใช้ทกั ษะชีวิต

1.6 คณุ ลกั ษณะอันพึงประสงค์

1. มวี ินยั

2. ใฝเ่ รยี นรู้

3. มุง่ มน่ั ในการทำงาน

2. หลักฐานการเรียนรู้
2.1 ช้ินงาน/ภาระงาน
- ใบงาน
- กจิ กรรม
2.2 การวัดและประเมนิ ผลระหวา่ งการจัดกิจกรรมการเรียนรู้
- การตรวจผลงาน ใบงาน / ชิ้นงาน
- พฤตกิ รรมการปฏบิ ตั งิ านในห้องเรยี น
2.3 การวัดและประเมินผลเมอ่ื สน้ิ สุดกิจกรรมการเรยี นรู้
- แบบสงั เกตพฤติกรรม
- แบบประเมินชิน้ งาน
- แบบทดสอบก่อนเรียน และ แบบทดสอบกอ่ นเรียน

3. กิจกรรมการเรยี นรู้ (8 ช่วั โมง)

ช่ือหนว่ ย กจิ กรรม ชนิ้ งาน/ภาระงาน จำนวน
การเรยี นรู้ - ใบงาน ชว่ั โมง

เสยี ง การสะทอ้ นของเสียงการหกั เหของเสียง - ใบงาน 2
- ใบงาน
และการเลยี้ วเบนของเสียง 2
- ใบงาน
การไดย้ ิน รวมเวลาเรียน 2

การไดย้ นิ เสียงสะทอ้ นกลบั การส่นั พอ้ ง 2
8
ของเสียงและบตี ของเสียง

ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์

การออกแบบหนว่ ยการเรียนรู้

หนว่ ยการเรียนรทู้ ่ี 6 เรอื่ ง แสงสี

วชิ าวิทยาศาสตรก์ ายภาพ2 กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ชั้นมธั ยมศึกษาปีท่ี 5

ภาคเรยี นที่ 2 เวลาเรียน 4 ช่วั โมง ผสู้ อน นางจิรนันท์ ตอ่ มหลา้

1. เปา้ หมายการเรียนรู้
1.1 ความเขา้ ใจท่ีคงทน
เขา้ ใจและสามารถ อธบิ าย เปรียบเทยี บ และยกตัวอย่างการมองเห็นสีของวัตถุ ตากับการเห็นสี ตาบอด

สี และแผ่นกรองแสงสี การผสมแสงสี การผสมสารสี และ การมองเห็น รวมทง้ั นำความรู้ไปใช้ ประโยชน์
มาตรฐาน

ว 2.3 เขา้ ใจความหมายของพลังงาน การเปลี่ยนแปลงและการถา่ ยโอนพลังงานปฏิสัมพนั ธ์ระหว่างสสารและ
พลังงาน พลังงานในชีวิตประจำวัน ธรรมชาติของคลื่น ปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับเสียง แสง และคลื่น
แม่เหลก็ ไฟฟา้ รวมท้งั นำความรู้ไปใช้ประโยชน์
ตัวช้ีวัด

ว 2.3 ม.5/9 สงั เกตและอธบิ ายการมองเหน็ สขี องวัตถุ และความผิดปกตใิ นการมองเหน็ สี
ว 2.3 ม.5/10 สังเกตและอธิบายการทำงานของแผ่นกรองแสงสี การผสมแสงสี การผสมสารสีและการ
นำไปใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวัน

1.3 สาระสำคญั /ความคิดรวบยอด
แสงสีทีเ่ ราเหน็ มีมากมายหลากหลายซ่งึ จะไปกระตุ้นเซลลร์ ปู กรวยใหท้ ำงานรับร้แู สงสี แสงสปี ฐมภูมิ 3 สคี ือ
สีแดง สเี ขียว และสนี ำ้ เงิน ซ่งึ จะไปกระตนุ้ เซลลร์ ูปกรวยท่ีไวต่อแสงสนี ้นั ๆ ให้ทำงาน การผสมแสงสปี ฐมภมู ิ
ทงั้ 3 สใี นสัดส่วนทีพ่ อเหมาะจะได้แสงขาว เมื่อนำแสงสีปฐมภมู มิ าผสมกันจะได้แสงสใี หมท่ ่นี อกเหนือจาก 3
สีนเ้ี ราสามารถมองเห็นแสงสอี น่ื ๆ ได้นน้ั เกดิ จากการทำงานรว่ มกนั ของเซลลร์ ปู กรวยทงั้ 3 ชนดิ
สารสีปฐมภูมิคือ สีแดงม่วง สีน้ำเงินเขียว และสีเหลือง การผสมสารสีปฐมภูมิทั้ง 3 สีในสัดส่วนที่
เหมาะสมจะได้สีดำ เมอ่ื สารสีปฐมภูมิมาผสมกันจะไดส้ ารสีใหม่
การมองเห็นสีต่างๆของวัตถุนั้น นอกจากพจิ ารณาถงึ สารสบี นวตั ถุแลว้ ยังต้องพิจารณาถงึ แสงสีท่ีฉายลง
บนวัตถุด้วย ซึ่งแสงสตี า่ งๆ ที่ฉายลงบนวัตถุอาจทำใหม้ องเห็นสีของวัตถุทีผ่ ิดไปจากสารสเี ดิมของวัตถุเมอ่ื
มองภายใต้แสงขาว

1.4 สาระการเรียนรู้
1.4.1 ความรู้

5.1 ความรู้
การผสมแสงสี

แสงสีปฐมภูมิ ได้แก่ แสงสีเขียว แสงสีแดง และแสงสีน้ำเงิน ซึ่งเป็นแสงสีที่กระตุ้นเซลล์รูป
กรวยทีไ่ วต่อแสงสีเขียว แสงสแี ดง และแสงสนี ้ำเงนิ เพยี งแสงสเี ดยี ว ตามลำดับ เมื่อนำแสงสปี ฐมภมู มิ า
ผสมกันจะได้แสงสีใหม่ดังรูป 6.6 เช่น แสงสีเขียวผสมกับแสงสีแดงได้เป็นแสงสีเหลือง เพราะการ
มองเห็นแสงสีเหลือง เชลล์รูปกรวยที่ไวต่อแสงสีแดงและแสงสีเขียวจะถูกกระตุ้นให้ทำงานร่วมกัน
จากนน้ั สัญญาณการกระตุน้ ทงั้ หมดจะถกู สง่ ไปสสู่ มอง เพ่ือแปลผลออกมาเป็นการมองเหน็ สเี หลือง และ
เม่ือผสมแสงสีปฐมภมู ทิ ้งั 3 สใี นสดั ส่วนที่เหมาะสม จะไดแ้ สงขาว

รปู 6.6 การผสมแสงสีปฐมภมู ิ
แสงสคี ู่ใดเมื่อผสมกนั แล้วเปน็ แสงขาว เรยี กแสงสีค่นู น้ั ว่า แสงสีเตมิ เตม็ เชน่ แสงสีแดงกับแสง
สนี ำ้ เงนิ เขียวผสมกนั จะได้แสงขาว
การผสมสารสี

รปู 6.7 การผสมสารสปี ฐมภูมิ
เมื่อนำสารสีต่าง ๆ มาผสมกันจะได้สารสีใหม่ที่ต่างไปจากเดิม ดังรูป 6.8 สีแดงม่วง
สีเหลือง และสนี ้ำเงินเขยี ว เป็นสารสปี ฐมภูมิซ่ึงสามารถนำสารสีปฐมภมู เิ หล่านี้มาผสมกนั ไดเ้ ป็น
สารสที ตี่ ่างจากเดิม และเมอื่ นำสารสีปฐมภูมทิ ง้ั 3 สี มาผสมกันดว้ ยสัดสว่ นท่ีเหมาะสมจะได้สารสี
ดำ
เมื่อมีแสงขาวมากระทบวัตถุที่มีสารสีเหลือง สารสีเหลืองจะสะท้อนแสงสีเหลือง
ออกมา ซ่ึงเซลลร์ ับแสงรูปกรวยท่ีไวตอ่ แสงสเี ขียวและแสงสีแดงจะถูกกระตุ้นจึงมองเห็นเป็นสี
เหลือง ดังรูป 6.9 ก. และเมื่อมีแสงขาวมากระทบวัตถุที่มีสารสีน้ำเงินเขียวนั่นคือวัตถุจะ
สะท้อนแสงสีเขียวและแสงสีน้ำเงินออกมา ส่วนแสงสีแดงจะถูกดูดกลืนไว้ ซึ่งเซลล์รบั แสงรปู

กรวยที่ไวต่อแสงสีเขียวและแสงสีน้ำเงินจะถูกกระตุ้นจึงมองเห็นวัตถุนี้มีสีน้ำเงินเขียว ดังรูป
6.9 ข. ข้อสังเกต สารสีปฐมภูมิ 2 สารสี เมื่อผสมกันแล้วสีทีไ่ ด้จะมีสีตรงกับแสงสีปฐมภูมิ คือ
สารสีเขยี ว สารสแี ดง และ สารสีนำ้ เงนิ

รูป 6.9 การสะทอ้ นของแสงสขี อง ก.วตั ถทุ ม่ี สี ารสเี หลือง และ ข.วตั ถุที่มสี ารสีน้ำเงนิ เขยี ว
การมองเห็นสขี องวตั ถุภายใตแ้ สงสีต่างๆ

รูป 6.10 กหุ ลาบสแี ดงภายใตแ้ สงขาวและแสงสนี ำ้ เงนิ
จากรปู 6.10 สามารถอธบิ ายการเหน็ สีของกหุ ลาบภายใต้แสงสีขาวและแสงสีน้ำเงินได้ดงั น้ี
สำหรับสแี ดงของกุหลาบเมื่ออยภู่ ายใตแ้ สงขาวจะเห็นเป็นสแี ดง นัน่ คอื สารสแี ดงของกหุ ลาบ
สะทอ้ นแสงสแี ดงและดดู กลนื แสงสีอนื่ ท้ังหมด แต่เมอ่ื ฉายแสงสีน้ำเงินลงบนสแี ดงของกหุ ลาบ สารสี
แดงจะดูดกลืนแสงสีนำ้ เงินไว้ จงึ ไม่มแี สงสใี ดสะทอ้ นออกมา ดังน้ันบรเิ วณทเี่ ปน็ สีแดงจงึ เหน็ เป็นสีดำ
ในกรณีเมอ่ื นำวตั ถุสเี ขียวไปไว้ในแสงสเี หลืองซ่งึ เปน็ แสงสีทผ่ี สมกันระหวา่ งแสงสเี ขียวและแสง
สแี ดง วตั ถสุ เี ขยี วจะดูดกลนื แสงสแี ดไว้และสะทอ้ นแสงสเี ขยี วออกมา เราจึงมองเหน็ วตั ถุเป็นสเี ขียว
สำหรบั วัตถุสเี หลอื ง ซง่ึ สะท้อนไดเ้ ฉพาะแสงสเี ขียวและแสงสแี ดง เม่อื นำไปวางไว้ในแสงสแี ดงม่วงซงึ่
เป็นแสงสผี สมกนั ของแสงสแี ดงและแสงสีนำ้ เงิน วัตถุสีเหลืองจะดดู กลืนสนี ำ้ เงนิ ไวแ้ ล้วสะท้อนออกมา
เฉพาะแสงสีแดง เราจงึ มองเหน็ วตั ถุเป็นสแี ดง
การนำไปใชป้ ระโยชน์ของสารสแี ละแสงสี
เคร่อื งอุปโภคส่งิ ของเครอื่ งใช้ มนุษยม์ ีการใช้สใี นชวี ติ ประจำวันมาตั้งแตโ่ บราณ ทง้ั ใช้สที ่ไี ด้
จากพืชและสตั วใ์ นการย้อมตกแต่งเสือ้ ผ้า เครอื่ งประดบั และสง่ิ ของเคร่ืองใช้ต่าง ๆ ในปัจจบุ ันได้มวี ธิ ี
สงั เคราะหส์ ไี ด้หลากหลายสี และสามารถผลติ สไี ดใ้ นปรมิ าณมาก ทำใหม้ ีการใชส้ ีอย่างกวา้ งขวาง เช่น สี
ผสมอาหาร
สยี ้อมผ้า

สีทาบา้ น การใช้สที าท่อี ยูอ่ าศยั อาคารบา้ นเรือน นอกจากชว่ ยให้สวยงาม ยงั ชว่ ยป้องกันความ
เสยี หายจากการใชง้ านและทนทานตอ่ สภาพอากาศ เช่น ป้องกนั แสงแดด ป้องกันความชนื้ ป้องกนั สนมิ

ดา้ นสิ่งพิมพ์ โรงพมิ พข์ นาดใหญ่ หรือ เครื่อง printer พมิ พส์ ที ใ่ี ช้ส่วนตวั มีสีที่ใชเ้ ปน็ หมึกพมิ พ์
เพียง 4 สี คอื สนี ้ำเงินเขียว (Cyan) สีแดงมว่ ง (Magenta) สีเหลือง (Yellow) สีดำ (Black) โดยหมกึ
พมิ พ์ 4 สนี ี้ สามารถผสมกนั ในปริมาณต่าง ๆ ซง่ึ สามารถพิมพ์งานได้เฉดสมี ากมายตามต้องการ

จอแสดงผลกบั แสงสี สสี ันมากมายท่ีเราเหน็ บนหนา้ จอแสดงผลสมารท์ โฟน หนา้ จอ
คอมพิวเตอรเ์ ป็นระบบสี RGB ซงึ่ แสดงแสงสหี ลกั คอื Red Green Blue โดยหน้าจอจะมีพกิ เซลจำนวน
มากแตล่ ะพกิ เซลจะสามารถผสมแสงสี RGB ดว้ ยปรมิ าณต่าง ๆ กัน ทำให้ไดเ้ ฉดสีอนื่ ๆ นับไมถ่ ้วน

จราจรกับแสงสี สัญญาณไฟจราจรต่าง ๆ ใชส้ อ่ื ความหมายในทางจราจรเพอื่ ใหผ้ ูข้ ับขเ่ี ข้าใจ
และปฏบิ ตั ติ ามกฎหมายเพื่อความปลอดภัยในการเดนิ ทาง

1.4.2 กระบวนการ
1) ความสามารถในการสอ่ื สาร (อา่ น ฟงั พูด เขยี น)
2) ความสามารถในการคดิ (สงั เกต วิเคราะห์ จดั กลุ่ม สรปุ )
3) ความสามารถในการแก้ปญั หา (แกป้ ญั หาและอปุ สรรคต่างๆ ทเี่ ผชิญได)้
4) ความสามารถในการใช้ทักษะชวี ิต (ความรบั ผิดชอบ)
5) ความสามารถในการใช้เทคโนโลยสี ารสนเทศ (ใชก้ ารสบื ค้นผ่านคอมพิวเตอร)์

1.4.3 คุณลักษณะและคา่ นยิ ม
ใฝเ่ รียนรแู้ ละเป็นผมู้ ีความมุ่งมน่ั ในการทำงาน

1.5 สมรรถนะสำคญั ของผูเ้ รยี น
1. ความสามารถในการสื่อสาร

2. ความสามารถในการคิด

1) ทักษะการสังเกต

2) ทักษะการระบุ

3) ทกั ษะการเปรยี บเทยี บ

4) ทกั ษะการจำแนกประเภท

5) ทกั ษะการให้เหตุผล

6) ทักษะการรวบรวมขอ้ มลู

3. ความสามารถในการใช้ทกั ษะชีวติ

1.6 คณุ ลักษณะอันพงึ ประสงค์

1. มวี นิ ยั

2. ใฝเ่ รียนรู้

3. มุ่งมนั่ ในการทำงาน

2. หลกั ฐานการเรยี นรู้
2.1 ชนิ้ งาน/ภาระงาน
- ใบงาน
- กจิ กรรม
2.2 การวดั และประเมินผลระหวา่ งการจดั กิจกรรมการเรียนรู้
- การตรวจผลงาน ใบงาน / ชน้ิ งาน
- พฤติกรรมการปฏบิ ัตงิ านในห้องเรียน
2.3 การวดั และประเมินผลเมอื่ สน้ิ สุดกิจกรรมการเรียนรู้
- แบบสังเกตพฤตกิ รรม
- แบบประเมินชน้ิ งาน
- แบบทดสอบก่อนเรียน และ แบบทดสอบก่อนเรียน

3. กิจกรรมการเรยี นรู้ (4 ช่ัวโมง)

ชื่อหน่วย กิจกรรม ชน้ิ งาน/ภาระงาน จำนวน
การเรียนรู้ - ใบงาน ชวั่ โมง
- ใบงาน
แสงสี การมองเห็นสีของวตั ถุ ตากับการเห็นสี ตา 2
รวมเวลาเรียน
บอดสี และแผ่นกรองแสงสี 2
4
การผสมแสงสี การผสมสารสี และ การ

มองเห็น

การออกแบบหนว่ ยการเรยี นรู้

หนว่ ยการเรียนรู้ท่ี 7 เรอื่ ง คลน่ื แม่เหล็กไฟฟ้า

วิชาวทิ ยาศาสตร์กายภาพ2 กล่มุ สาระการเรยี นรูว้ ทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชัน้ มัธยมศึกษาปีท่ี 5

ภาคเรียนที่ 2 เวลาเรียน 4 ชว่ั โมง ผสู้ อน นางจริ นนั ท์ ตอ่ มหลา้

1. เป้าหมายการเรยี นรู้
1.1 ความเขา้ ใจท่ีคงทน
เข้าใจและสามารถ อธิบาย เปรียบเทียบ และยกตัวอย่างส่วนประกอบของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และ

หลกั การทำงานของอุปกรณ์ท่ีใชค้ ล่นื แมเ่ หลก็ ไฟฟ้า การสือ่ สารโดยอาศยั คลื่นแม่เหลก็ ไฟฟา้ สัญญาณแอนะลอ็ ก
และสญั ญาณดิจทัล รวมทัง้ นำความรูไ้ ปใช้ ประโยชน์
มาตรฐาน

ว 2.3 เข้าใจความหมายของพลงั งาน การเปล่ยี นแปลงและการถา่ ยโอนพลังงานปฏสิ ัมพนั ธร์ ะหว่างสสารและ
พลังงาน พลังงานในชีวิตประจำวัน ธรรมชาติของคลื่น ปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับเสียง แสง และคลื่น
แม่เหลก็ ไฟฟา้ รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์
ตัวช้ีวดั

ว 2.3 ม.5/11 สืบค้นข้อมูลและอธิบายคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าส่วนประกอบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และหลักการ
ทำงานของอปุ กรณ์บางชนิดทอ่ี าศยั คลืน่ แมเ่ หลก็ ไฟฟา้
1.3 สาระสำคัญ/ความคิดรวบยอด

คลืน่ แมเ่ หล็กไฟฟา้ (electromagnetic waves)
เกิดจากการรบกวนประจไุ ฟฟ้า ซึ่งทำให้เกิดการถ่ายโอนพลังงานของการรบกวนประจุไฟฟ้าไปยังบรเิ วณ
รอบ ๆ ในรูปของคลืน่ แมเ่ หลก็ ไฟฟ้าทีป่ ระกอบด้วยสนามแมเ่ หลก็ และสนามไฟฟา้ ท่เี ปลย่ี นแปลงตลอดเวลา
ความรู้เกี่ยวกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถนำไปประยุกต์ใช้สร้างอุปกรณ์ที่ช่วยอำ นวยความสะดวกใน
ชีวิตประจำวัน เช่น เครื่องควบคุมระยะไกล (remote control) เครื่องถ่ายภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์
(Computed Tomography Scan) และ เครื่องถ่ายภาพการสั่นพ้องแม่เหล็ก (Magnetic Resonance
Imaging) นอกจากนี้ ความร้เู กี่ยวกับคล่ืนแม่เหล็กไฟฟา้ ยังนำไปประยกุ ตใ์ ชใ้ นการส่อื สารไดอ้ ีกดว้ ย

1.4 สาระการเรียนรู้
1.4.1 ความรู้
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เกิดจากการรบกวนอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า เช่น การทำให้อิเล็กตรอน

เคลื่อนท่ีกลับไปกลับมา ส่งผลให้เกิดการสง่ ผ่านพลังงานของการรบกวนไปยังบรเิ วณรอบ ๆ ในรูปของ
คลื่นแม่เหลก็ ไฟฟา้

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าประกอบด้วยสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่สะสมพลังงานสำหรับการ
ส่งผ่านไปยังบรเิ วณรอบ ๆ เนอ่ื งจากสนามแมเ่ หลก็ และสนามไฟฟา้ สามารถเกิดขน้ึ ไดแ้ ม้ในบรเิ วณทไ่ี มม่ ี

สสาร คลื่นแม่เหล็กไฟฟา้ จึงสามารถเคลื่อนที่และส่งผ่านพลังงานได้โดยไมต่ ้องอาศัยตัวกลาง สำหรับ

บริเวณที่เป็นสุญญากาศ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถเคลื่อนที่ผ่านด้วยความเร็วประมาณ 300,000

กโิ ลเมตรตอ่ วนิ าที แต่สำหรับในตัวกลางอืน่ เชน่ อากาศ หรือนำ้ คล่นื แมเ่ หลก็ ไฟฟา้ จะเคลอ่ื นที่ไดช้ า้ ลง

ตาราง 7.1 ความเร็วของคลืน่ แมเ่ หล็กไฟฟา้ (แสง) ในตัวกลางต่างๆ

ตัวกลาง ความเร็ว (m/s)

สุญญากาศ 300,000

อากาศ ต่ำกวา่ 300,000 เล็กนอ้ ย

นำ้ 226,000

แกว้ 200,000

เพชร 124,000

สนามไฟฟ้าและสนามแมเ่ หล็กที่เป็นสว่ นประกอบของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีทิศทางตัง้ ฉากกนั
และตั้งฉากกับทิศทางของความเร็วของการเคลื่อนที่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ยกตัวอย่างเช่น ถ้าให้

สนามไฟฟ้าแทนด้วยเวกเตอร์ ⃑ สนามแม่เหล็กแทนด้วยเวกเตอร์ ⃑ และความเร็วของคลื่น
แม่เหล็กไฟฟ้าแทนด้วยเวกเตอร์ จะได้ว่าเวกเตอร์ทั้งสามมีลักษณะต้ังฉากกันดังแสดงในรูปที่ 7.2
ดงั น้นั คล่นื แม่เหล็กไฟฟา้ จงึ เป็นคลื่นตามขวาง

รูป 7.2 ภาพจำลองแสดงสว่ นประกอบหลักของคลนื่ แมเ่ หลก็ ไฟฟา้ ที่ตำแหน่งตา่ ง ๆ ณ
ขณะหน่งึ

เน่อื งจากคล่นื แม่เหล็กไฟฟ้าสามารถเคล่ือนทไ่ี ด้โดยไม่ตอ้ งอาศยั ตัวกลางมีความเร็วประมาณ 300,00 กิโลเมตร
ต่อวินาที และสามารถสะท้อน หักเห เลี้ยวเบน และรวมคลื่น ได้เช่นเดียวกับคลื่นชนิดอ่ืน ๆ จึงทำให้สามารถ
นำมาประยุกต์ใชไ้ ดห้ ลายหลายดา้ น

หลกั การทำงานของอปุ กรณ์ทใ่ี ช้คลื่นแม่เหลก็ ไฟฟ้า
เครื่องควบคุมระยะไกล