แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 8 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี รหัสวิชา ว31202 รายวิชาฟิสิกส์ หน่วยการเรียนรู้ที่5 งานและพลังงาน ชั้นมัธยมศึกษาปีที่4 เรื่อง กำลัง จำนวน 3 ชั่วโมง ภาคเรียนที่2 ปีการศึกษา 2566 สอนโดย นางสาวศศิธร สีมายา 1. มาตรฐานการเรียนรู้ สาระฟิสิกส์ : 1. เข้าใจธรรมชาติทางฟิสิกส์ ปริมาณและกระบวนการวัด การเคลื่อนที่แนวตรง แรง และกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน กฎความโน้มถ่วงสากล แรงเสียดทานสมดุลกลของวัตถุ งานและกฎการอนุรักษ์ พลังงานกล โมเมนตัมและกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม การเคลื่อนที่แนวโค้ง รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ 2. ผลการเรียนรู้ วิเคราะห์ และคำนวณงานของแรงคงตัว จากสมการและพื้นที่ใต้กราฟความสัมพันธ์ระหว่างแรงกับ ตำแหน่ง รวมทั้งอธิบายและคำนวณกำลังเฉลี่ย 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ 3.1 ด้านความรู้ (K) - บอกความหมายของกำลังและกำลังเฉลี่ย 3.2 ด้านทักษะ/กระบวนการ (P) - คำนวณกำลังเฉลี่ย 3.3 ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A) - มีวินัย - ใฝ่เรียนรู้ - มุ่งมั่นในการทำงาน 4. สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน 4.1 ความสามารถในการสื่อสาร 4.2 ความสามารถในการคิด 4.3 ความสามารถในการแก้ปัญหา 5. การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ แนวคิด/รูปแบบการสอน/วิธีการสอน/เทคนิค : สืบเสาะหาความรู้ 5Es (5Es Instructional Model)
6. สาระสำคัญ กำลัง (power) หาจากงานที่ทำได้ในหนึ่งหน่วยเวลา โดยทั่วไป หมายถึง กำลังเฉลี่ย หาได้จาก สมการ Pav= W ∆t กำลังเป็นปริมาณสเกลาร์ มีหน่วยเป็นจูลต่อวินาที (J/s) หรือ วัตต์ (W) 7. ภาระงาน/ชิ้นงาน 7.1 คำถามตรวสอบความเข้าใจ 5.3 7.2 ใบงาน 5.3 เรื่อง กำลัง 8. กระบวนการจัดการเรียนรู้ ขั้นที่ 1 ขั้นสร้างความสนใจ 6. ครูแจ้งจุดประสงค์การเรียนรู้ให้นักเรียนทราบ 2. ครูนำเข้าสู่หัวข้อ 5.3 โดยยกสถานการณ์ที่มีการทำงานได้ปริมาณเท่ากันแต่ใช้เวลาต่างกันแล้วใช้ คำถามให้นักเรียนอภิปรายเกี่ยวกับการทำงานเทียบกับเวลา โดยครูเปิดโอกาสให้นักเรียนตอบอย่างอิสระไม่ คาดหวังคำตอบที่ถูกต้อง ขั้นที่ 2 ขั้นสำรวจและค้นหา 1. ครูนำอภิปรายจนนักเรียนเข้าใจแนวคิดเกี่ยวกับกำลัง กำลังเฉลี่ย และการคำนวณกำลังเฉลี่ย ตาม รายละเอียดในหนังสือเรียน ทั้งนี้ ครูให้นักเรียนศึกษาประวัติของเจมส์ วัตต์ เพิ่มเติม และสรุปลงในสมุดจด บันทึก ขั้นที่ 3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป 1. ครูอธิบายตัวอย่าง 5.5 และ 5.6 ตามรายละเอียดในหนังสือเรียน 2. นักเรียนตอบคำถามตรวจสอบความเข้าใจ 5.3 โดยอาจมีการเฉลยคำตอบและอภิปรายคำตอบ ร่วมกัน ขั้นที่ 4 ขั้นขยายความรู้ 1. ครูอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องกำลังว่า กำลังเกี่ยวข้องกับแรง โดยเป็นอัตราการทำงานของแรงซึ่ง ขึ้นกับงานของแรงและเวลาที่ใช้ในการทำงานนั้น 2. ครูมอบหมายให้นักเรียนทำใบงาน 5.3 เรื่อง กำลัง ส่งครูในชั่วโมงถัดไป ขั้นที่ 5 ขั้นประเมินผล 1. ครูตรวจสอบความรู้เกี่ยวกับกำลัง จากการตอบคำถามตรวจสอบความเข้าใจ 5.3 และการทำใบ งาน 5.3 2. ครูประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ได้แก่ทักษะการคำนวณ จากการทำใบงาน 5.3 3. ครูประเมินคุณลักษณะอันพึงประสงค์ และสมรรถนะที่สำคัญจากการจากการอภิปรายร่วมกันและ จากการทำใบงาน 5.3
9. สื่อการเรียนรู้ 9.1 สื่อการเรียนรู้ 1) หนังสือเรียนรายวิชาเพิ่มเติม ฟิสิกส์ ม.4 เล่ม 2 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) หน่วยการเรียนรู้ที่ 5 เรื่อง งานและพลังงาน 9.2 แหล่งการเรียนรู้ 1) ห้องเรียน 2) ห้องสมุด 3) แหล่งข้อมูลสารสนเทศ 10. การวัดผลประเมินผล รายการวัด วิธีวัด เครื่องมือ เกณฑ์การประเมิน ด้านความรู้ (K) - บอกความหมายของ กำลังและกำลังเฉลี่ย - ตรวจคำถามตรวจสอบ ความเข้าใจ 5.3 - ตรวจใบงาน 5.3 - คำถามตรวจสอบความ เข้าใจ 5.3 - ใบงาน 5.3 ร้อยละ 60 ผ่านเกณฑ์ ด้านกระบวนการ (P) - คำนวณกำลังเฉลี่ย - ตรวจใบงาน 5.3 - แบบประเมินทักษะ กระบวนการทาง วิทยาศาสตร์ ระดับคุณภาพ 2 ผ่านเกณฑ์ ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A) - คุณลักษณะอันพึง ประสงค์ - สังเกตความมีวินัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่น ในการทำงาน - แบบประเมิน คุณลักษณะ อันพึงประสงค์ ระดับคุณภาพ 2 ผ่านเกณฑ์ สมรรถนะที่สำคัญ - สมรรถนะที่สำคัญ - สังเกตความสามารถใน การสื่อสาร การคิด และ การแก้ปัญหา - แบบประเมินสมรรถนะ ที่สำคัญ ระดับคุณภาพ 2 ผ่านเกณฑ์
11. บันทึกหลังการสอน บันทึกความคิดเห็นและข้อเสนอแนะ ความคิดเห็นและข้อเสนอแนะของครูพี่เลี้ยง 1. ได้ทำการตรวจแผนการจัดการเรียนรู้แล้ว เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ ◻ ดีมาก ◻ ดี ◻ พอใช้ ◻ ควรปรับปรุง ◻ สามารถนำไปจัดกิจกรรมการเรียนรู้ได้ ◻ ควรปรับปรุงก่อนนำไปใช้ 2. ข้อเสนอแนะอื่น ๆ ................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ลงชื่อ............................................................. (นายไกรสร แจ่มใสดี) ตำแหน่งครูพี่เลี้ยง วันที่.........เดือน.......................พ.ศ.............. ความคิดเห็นของผู้บริหารสถานศึกษา/ผู้ที่ได้รับมอบหมาย 1. ได้ทำการตรวจแผนการจัดการเรียนรู้แล้ว เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ ◻ ดีมาก ◻ ดี ◻ พอใช้ ◻ ควรปรับปรุง ◻ สามารถนำไปจัดกิจกรรมการเรียนรู้ได้ ◻ ควรปรับปรุงก่อนนำไปใช้ 2. ข้อเสนอแนะอื่น ๆ ................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ลงชื่อ......................................................... (นางรุ่งนภาลัย ราชภักดี) ตำแหน่งหัวหน้ากลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี วันที่.........เดือน.......................พ.ศ. ............. ความคิดเห็นของผู้บริหารสถานศึกษา/ผู้ที่ได้รับมอบหมาย
1. ได้ทำการตรวจแผนการจัดการเรียนรู้แล้ว เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ ◻ ดีมาก ◻ ดี ◻ พอใช้ ◻ ควรปรับปรุง ◻ สามารถนำไปจัดกิจกรรมการเรียนรู้ได้ ◻ ควรปรับปรุงก่อนนำไปใช้ 2. ข้อเสนอแนะอื่น ๆ ................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ลงชื่อ......................................................... (นางอภิญญา เที่ยงธรรม) ตำแหน่งหัวหน้ากลุ่มบริหารวิชาการ วันที่.........เดือน.......................พ.ศ. .............
12. บันทึกหลังการสอน ผลการจัดการเรียนรู้ ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ปัญหา / อุปสรรค ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... แนวทางแก้ไข ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ลงชื่อ.................................(ผู้สอน) (นางสาวศศิธร สีมายา) นักศึกษาฝึกปฏิบัติการสอนในสถานศึกษา
เรื่อง กำลัง คำชี้แจง : จงแสดงวิธีคำนวณหาผลลัพธ์เยวกับกำลัง 1. จากกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่าง (F) กับการกระจัด (∆x) ถ้าแรงนี้กระทำต่อวัตถุให้เคลื่อนที่ไปตามการ กระจัดนี้ใช้เวลา 10 วินาที จงหากำลังที่เกิดขึ้น ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. 2. มาริโอ้ขับมอเตอร์ไซค์ด้วยความเร็วคงตัว 40 กิโลเมตรต่อชั่วโมง บนพื้นถนนที่มีสัมประสิทธิ์ความเสียดทาน เท่ากับ 0.1 ถ้าน้ำหนักของมาริโอ้รวมกับมอเตอร์ไซค์เป็น 1,000 นิวตัน จงหากำลังที่มาริโอ้ต้องใช้ในการขับ มอเตอร์ไซค์ ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ใบงานที่ 5.3
3. ม้าตัวหนึ่งออกแรงลากเกวียน 2,000 นิวตัน ลงเนินเขาเอียงทำมุม 30 องศา กับแนวระดับ ด้วยอัตราเร็วคง ตัว สัมประสิทธิ์ความเสียดทานระหว่างเนินและน้ำหนักเป็น √3 2 ถ้าแรงที่ม้าใช้ลากเกวียนขนานกับการเคลื่อนที่ และเกวียนเคลื่อนที่ลงมาได้ 30 เมตร ใน 1 นาที จงหากำลังที่ม้าใช้ลากเกวียน ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................
4. รถโดยสารมวล 500 กิโลกรัม จะต้องใช้กำลังกี่วัตต์ในการขับขึ้นไปส่งผู้โดยสารบนภูเขาทำมุม 30 องศา กับ แนวระดับ ด้วยอัตราเร็ว 20 เมตรต่อวินาที โดยไม่คิดแรงเสียดทาน ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. 5. นถยนค์มวล 1,000 กิโลกรัม จะต้องใช้กำลังกี่วัตต์เพื่อเร่งความเร็วจาก 15 เมตรต่อวินาที เป็น 20 เมตรต่อ วินาที ภายในเวลา 1 วินาที ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. .................................................
เรื่อง กำลัง คำชี้แจง : จงแสดงวิธีคำนวณหาผลลัพธ์เยวกับกำลัง 1. จากกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่าง (F) กับการกระจัด (∆x) ถ้าแรงนี้กระทำต่อวัตถุให้เคลื่อนที่ไปตามการ กระจัดนี้ใช้เวลา 10 วินาที จงหากำลังที่เกิดขึ้น วิธีทำ จากสมการ P = W ∆t = 1 2 (10+6)(10) 10 = 80 10 = 8 W ดังนั้น กำลังที่เกิดขึ้นเท่ากับ 8 วัตต์ 2. มาริโอ้ขับมอเตอร์ไซค์ด้วยความเร็วคงตัว 40 กิโลเมตรต่อชั่วโมง บนพื้นถนนที่มีสัมประสิทธิ์ความเสียดทาน เท่ากับ 0.1 ถ้าน้ำหนักของมาริโอ้รวมกับมอเตอร์ไซค์เป็น 1,000 นิวตัน จงหากำลังที่มาริโอ้ต้องใช้ในการขับ มอเตอร์ไซค์ วิธีทำ มาริโอ้ขับมอเตอร์ไซค์ด้วยความเร็ว 40 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เท่ากับ 40x103m 3600 s = 11.11 m/s จากสมการ P = W ∆t = F∆x ∆t = fv = μNv = μWv = (0.1)(1000)(11.11) = 1,111 W ดังนั้น มาริโอ้ใช้กำลังในการขับมอเตอร์ไซค์เท่ากับ 1,111 วัตต์ ใบงานที่ 5.3 เฉลย
3. ม้าตัวหนึ่งออกแรงลากเกวียน 2,000 นิวตัน ลงเนินเขาเอียงทำมุม 30 องศา กับแนวระดับ ด้วยอัตราเร็วคง ตัว สัมประสิทธิ์ความเสียดทานระหว่างเนินและน้ำหนักเป็น √3 2 ถ้าแรงที่ม้าใช้ลากเกวียนขนานกับการเคลื่อนที่ และเกวียนเคลื่อนที่ลงมาได้ 30 เมตร ใน 1 นาที จงหากำลังที่ม้าใช้ลากเกวียน วิธีทำ จากภาพ f = F + mg sin 30o μN = F + mg sin 30o μmg cos 30o = F + mg sin 30o F = μmg cos 30o - mg sin 30o = mg (μ cos 30o - sin 30o ) = (2000)[( √3 2 )( √3 2 ) - 1 2 ] = (2000)( 3 4 − 1 2 ) = (2000)( 1 4 ) = 500 N เมื่อรู้แรงสามารถคำนวณหากำลังที่ม้าใช้ลากเกวียนได้ ดังนี้ จากสมการ P = W ∆t = F∆x ∆t = (500)(30) 60 = 250 W ดังนั้น ม้าใช้กำลังในการลากเกวียนเท่ากับ 250 วัตต์
4. รถโดยสารมวล 500 กิโลกรัม จะต้องใช้กำลังกี่วัตต์ในการขับขึ้นไปส่งผู้โดยสารบนภูเขาทำมุม 30 องศา กับ แนวระดับ ด้วยอัตราเร็ว 20 เมตรต่อวินาที โดยไม่คิดแรงเสียดทาน วิธีทำ รถโดยสารวิ่งด้วยความเร็วคงที่ สามารถหาขนาดของแรง F ได้จาก ∑ F =0 จากสมการ P = Fv = (mg sin 30o )(20) = (500)(9.8)( 1 2 )(20) = 49,000 W ดังนั้น รถโดยสารคันนี้ต้องใช้กำลัง 49,000 วัตต์ ในการขับขึ้นไปส่งผู้โดยสารบนภูเขา 5. นถยนค์มวล 1,000 กิโลกรัม จะต้องใช้กำลังกี่วัตต์เพื่อเร่งความเร็วจาก 15 เมตรต่อวินาที เป็น 20 เมตรต่อ วินาที ภายในเวลา 1 วินาที วิธีทำ จากสมการ ∑ E1 = ∑ E2 1 2 mv1 2 + W = 1 2 mv2 2 W = 1 2 mv2 2 - 1 2 mv1 2 = 1 2 m(v2 2 - v1 2 ) = 1 2 (1000)(202 - 152 ) = 87,500 J จากสมการ P = W ∆t = 87,500 1 = 87,500 W ดังนั้น รถยนต์คันนี้ต้องใช้กำลัง 87,500 วัตต์
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 9 รหัสวิชา ว31201 ฟิสิกส์ 2 ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 หน่วยการเรียนรู้ที่ 5 งานและพลังงาน ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2566 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เรื่อง พลังงานกล เวลา 6 ชั่วโมง ครูผู้สอน นางสาวศศิธร สีมายา 1. มาตรฐานการเรียนรู้ / ตัวชี้วัด / ผลการเรียนรู้ สาระที่ 6 สาระฟิสิกส์ เข้าใจธรรมชาติทางฟิสิกส์ ปริมาณและกระบวนการวัด การเคลื่อนที่แนวตรง แรงและกฎการเคลื่อนที่ของ นิวตัน กฎความโน้มถ่วงสากล แรงเสียดทานสมดุล กลของวัตถุงาน และกฎการอนุรักษ์พลังงานกล โม เมนตัมและกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม การเคลื่อนที่แนวโค้ง รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ ผลการเรียนรู้ อธิบายและคำนวณพลังงานจลน์ พลังงานศักย์ พลังงานกล ทดลองหาความสัมพันธ์ระหว่างงานกับ พลังงานจลน์ ความสัมพันธ์ระหว่างงานกับพลังงานศักย์โน้มถ่วง ความสัมพันธ์ระหว่างขนาดของแรงที่ใช้ดึง สปริงกับระยะที่สปริงยืดออกและความสัมพันธ์ระหว่างงานกับพลังงานศักย์ยืดหยุ่น รวมทั้งอธิบาย ความสัมพันธ์ระหว่างงานของแรงลัพธ์และพลังงานจลน์ และคำนวณงานที่เกิดขึ้นจากแรงลัพธ์ 2. สาระสำคัญ พลังงาน คือ ความสามารถในการทำงานได้ พลังงานเป็นปริมาณสเกลาร์พลังงานมีหลายรูปแบบเช่น พลังงานความร้อน พลังงานไฟฟ้า พลังงานแสง พลังงานเคมี พลังงานกล เป็นต้น พลังงานกล คือ พลังงานที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของวัตถุ และพลังงานที่สะสมในตัววัตถุซึ่งอาจถูก ปลดปล่อยออกเป็นพลังงานรูปแบบอื่น ๆ ได้ พลังงานกลของวัตถุมี 2 รูปแบบ ได้แก่ พลังงานจลน์ และ พลังงานศักย์ 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ 3.1 อธิบายความหมายของพลังงานและจำแนกประเภทของพลังงานได้(K) 3.2 ประดิษฐ์ชิ้นงานที่เกี่ยวข้องกันการเปลี่ยนรูปพลังงานได้(P) 3.3 มีความสนใจและร่วมแสดงความคิดเห็นในชั้นเรียน (A) 4. สาระการเรียนรู้ วิทยาศาสตร์ (ฟิสิกส์) -ความหมายและประเภทของพลังงาน -การเปลี่ยนรูปพลังงาน
เทคโนโลยี -การออกแบบ การเลือกใช้อุปกรณ์ และการค้นหาข้อมูลโดยใช้อินเตอร์เน็ตเพื่อนำมาสร้าง รางรถไฟหรรษา คณิตศาสตร์ -การใช้พื้นฐานเกี่ยวกับการวัดและคาดคะเนขนาดของสิ่งของที่ต้องการวัดและนำมาใช้ในการ สร้างรางรถไฟหรรษา วิศวกรรมศาสตร์ -ออกแบบและพัฒนาชิ้นงาน จากสถานการณ์และวัสดุที่กำหนด โดยใช้กระบวนการออกแบบ เชิงวิศวกรรมมาใช้สร้างรางรถไฟหรรษา 5. สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน 5.1 ความสามารถในการสื่อสาร 5.2 ความสามารถในการแก้ปัญหา 5.3 ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต 5.4 ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี 6. คุณลักษณะอันพึงประสงค์ 6.1 ซื่อสัตย์ 6.2 ใฝ่เรียนรู้ 6.3 มุ่งมั่นในการทำงาน 7. กิจกรรมการเรียนรู้(ใช้วิธีการสอนแบบ สะเต็มศึกษา) 7.1 ขั้นที่ 1 ระบุปัญหา 1. นักเรียนแต่ละคนให้นิยามของคำว่า “พลังงาน” ลงในสมุดของตน แล้วจับคู่กับเพื่อนข้างๆ เพื่อ นำเสนอแนวคิดของตนให้เพื่อนฟัง จากนั้นครูสุ่มนักเรียน 3 คนออกมาอธิบายเกี่ยวกับนิยามคำว่า พลังงานเพื่อเป็นการแลกเปลี่ยนความคิดกัน (เทคนิค Think-Pair-Share) 2. นักเรียนแบ่งกลุ่มๆ ละ 6 คน ทำกิจกรรมรางรถไฟหรรษา โดยมีสถานการณ์มาให้ดังนี้ “นักเรียน เป็นวิศวกรในบริษัทที่รับออกแบบสร้างชิ้นงานเพื่อตอบสนองความต้องการของลูกค้า บริษัทได้ว่าจ้างจาก ผู้ประกอบการธุรกิจ สวนสนุก ให้ไปทำรางรถไฟหรรษา บริษัทจึงทำการคัดเลือกกลุ่มวิศวกรที่มีความรู้ ความสามารถมาทำงานนี้ โดยจัดให้มีการแข่งขันสร้างแบบจำลองรางรถไฟหรรษาที่ทำให้รถไฟเคลื่อนที่บนราง ได้นานที่สุด แต่รถไฟห้ามค้างอยู่บนรางต้องเคลื่อนที่ตลอดเวลา” 7.2 ขั้นที่ 2 รวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับปัญหา 3. นักเรียนศึกษาข้อมูลจากอินเตอร์เน็ตเรื่อง การเปลี่ยนรูปแบบพลังงาน
4. ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรายเกี่ยวกับประเด็นดังต่อไปนี้ - พลังงานจลน์ - พลังงานศักย์ 5. นักเรียนแต่ละกลุ่มทำการออกแบบและทดลองรางรถไฟเหาะ อุปกรณ์ - กล่องกระดาษกลุ่มละ 2 กล่อง - กาว - หลอดกลุ่มละ 5 หลอด - ปืนกาวกลุ่มละ 1 อัน - กรรไกรกลุ่มละ 3 ด้าม - คัตเตอร์กลุ่มละ 1 อัน 6. นักเรียนแต่ละกลุ่มศึกษาการออกแบบรูปร่างของรางรถไฟหรรษา 7. นักเรียนแต่ละกลุ่มสำรวจอุปกรณ์ที่ครูเตียมไว่ให้ เพื่อนำมาสร้างรางรถไฟหรรษา 8. นักเรียนแต่กลุ่มสำรวจความคิดเห็นของสมาชิกแต่ละคนแล้วรวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับการสร้าง รางรถไฟหรรษา 7.3 ขั้นที่ 3 ออกแบบวิธีการแก้ปัญหา 9. ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มออกแบบรางรถไฟหรรษา และออกแบบกรอบแนวคิด ลงในใบกิจกรรมกรอบแนวคิด STEM จากการค้นหาข้อมูลและแนวคิดที่ได้จากการวิเคราะห์ข้อมูล 7.4 ขั้นที่ 4 วางแผนและดำเนินการแก้ปัญหา 10. ให้นักเรียนวางแผน และลงมือสร้างรางรถไฟหรรษาตามที่ได้ออกแบบไว้ 7.5 ขั้นที่ 5 ทดสอบประเมินผลและปรับปรุงแก้ไขวิธีการแก้ไขปัญหาหรือชิ้นงาน 11. นักเรียนทดสอบโดยรางรถไฟหรรษาจะต้องเคลื่อนที่ให้ได้นานที่สุด นักเรียนประเมินว่าสามารถ ออกแบบรางรถไฟหรรษารูปทรงต่าง ๆให้เคลื่อนทีได้นานที่สุด แล้วนำมาหาวิธีการปรับปรุงแก้ไขปัญหา 7.6 ขั้นที่ 6 นำเสนอวิธีแก้ไขปัญหาผลงานหรือชิ้นงาน 12. นักเรียนนำเสนอและร่วมอภิปรายเกี่ยวกับกรอบแนวคิด ขั้นตอนการสร้าง และ วิธีการออกแบบ การเลือกใช้อุปกรณ์ ตลอดจนวิธีการปรับปรุงแก้ไขรางรถไฟหรรษา 13.นักเรียนทำการแข่งขัน โดยกลุ่มที่ลูกบอลใช้เวลาในการเคลื่อนที่บนรางนานที่สุดจะมีคะแนนพิเศษ ให้ +3 กลุ่มที่ลูกบอลใช้เวลาในการเคลื่อนที่บนรางนานที่สุดลำดับที่ 2-3 จะมีคะแนนพิเศษให้ +2 กลุ่มที่ลูก บอลใช้เวลาในการเคลื่อนที่บนรางนานที่สุดลำดับที่ 4-5 จะมีคะแนนพิเศษให้ +1 14. ครูนำอภิปรายเพื่อให้ได้ข้อสรุปเกี่ยวกับความรู้ที่เกี่ยวข้องกับการสร้างรางรถไฟหรรษา 8. แหล่งเรียนรู้และสื่อการเรียนรู้ สื่อการเรียนรู้ 1. อุปกรณ์ในการประดิษฐ์ชิ้นงานได้แก่
- กล่องกระดาษกลุ่มละ 2 กล่อง - กาว - หลอดกลุ่มละ 5 หลอด - ปืนกาวกลุ่มละ 1 อัน - กรรไกรกลุ่มละ 3 ด้าม - คัตเตอร์กลุ่มละ 1 อัน 2. สื่อการเรียนรู้ - ใบความรู้เรื่อง การเปลี่ยนรูปแบบพลังงาน 3. แหล่งเรียนรู้ -หนังสือเรียนฟิสิกส์ 2 ม.4 -ค้นคว้าทางอินเตอร์เน็ต 10. การวัดและประเมินผล การวัดและประเมินผล จุดประสงค์ วิธีการวัดผล เครื่องมือวัด เกณฑ์การประเมินผล ความรู้ (K) อธิบายเกี่ยวกับพลังงาน การ เปลี่ยนรูปพลังงาน และพลังงาน ทดแทนได้ การถามตอบ คำถามในห้องเรียน นักเรียนตอบคำถามได้ ถูกต้องมากกว่าร้อยละ 60 ทักษะกระบวนการ(P) ประดิษฐ์ชิ้นงานเกี่ยวกับการ เปลี่ยนรูปพลังงานได้ การประดิษฐ์ชิ้นงาน ชิ้นงานนักเรียน นักเรียนมีผลการ ประเมินอยู่ในร้อยละ 60 ขึ้นไป คุณลักษณะอันพึงประสงค์(A) มีความสนใจและร่วมแสดง ความคิดเห็นในชั้นเรียน การสังเกตพฤติกรรม แบบสังเกต พฤติกรรมในชั้น เรียน นักเรียนร้อยละ 70 ผ่าน เกณฑ์การประเมินใน ระดับ “ดี” ขึ้นไป 11. กิจกรรมเสนอแนะ นักเรียนควรศึกษาหรือค้นหาข้อมูลเพิ่มเติมในเรื่องพลังงานในชีวิตประจำวัน เพื่อให้เข้าใจในเนื้อหา เพิ่มมากขึ้น
แบบสังเกตพฤติกรรมในชั้นเรียน เรื่องที่สอน : พลังงานกล ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4/1 วัน/เดือน/ปี ที่สอน............................. เวลา............................ ผู้สังเกต : นางสาวศศิธร สีมายา คำชี้แจง : สังเกตการณ์ทำงานและการให้ความร่วมมือของนักเรียนเป็นกลุ่มโดยทำเครื่องหมาย ✓ ลงใน ช่องว่าง กลุ่มที่ รายการประเมิน/คะแนน รวม ผ่าน ไม่ผ่าน ความสนใจ ร่วมแสดงความคิดเห็น รวมถึงยอมรับฟังความ คิดเห็นผู้อื่น 1 2 1 2 4 1 2 3 4 5 6 เกณฑ์การประเมิน ช่วงคะแนน 3-4 1-2 การประเมิน ผ่าน ไม่ผ่าน เกณฑ์การประเมินพฤติกรรมการเรียน พฤติกรรมการเรียน ระดับคะแนน 2 1 ความสนใจเรียน ตั้งใจเรียน ตอบคำถาม ไม่ค่อยตั้งใจเรียน ตอบได้บ้าง ร่วมแสดงความคิดเห็น ร่วมแสดงความคิดเห็นทุกครั้ง ร่วมแสดงความคิดเห็นบางครั้ง
บันทึกผลการจัดการเรียนรู้ แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1 เรื่อง พลังงานในชีวิตประจำวัน ผลการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ 1.ด้านความรู้ (K) ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 2.ด้านทักษะ/กระบวนการ (P) ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 3.ด้านเจตคติ (A) ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ปัญหาและอุปสรรค ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………. .................................................................................................................................................................. แนวทางการแก้ไขปัญหา ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………. .................................................................................................................................................................. ลงชื่อ..................................................................(ครูผู้สอน) (นางสาวศศิธร สีมายา)
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 10 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี รหัสวิชา ว31202 รายวิชาฟิสิกส์ หน่วยการเรียนรู้ที่5 งานและพลังงาน ชั้นมัธยมศึกษาปีที่4 เรื่อง การอนุรักษ์พลังงานกล จำนวน 3 ชั่วโมง ภาคเรียนที่2 ปีการศึกษา 2566 สอนโดย นางสาวศศิธร สีมายา 1. มาตรฐานการเรียนรู้ สาระฟิสิกส์ : 1. เข้าใจธรรมชาติทางฟิสิกส์ ปริมาณและกระบวนการวัด การเคลื่อนที่แนวตรง แรง และกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน กฎความโน้มถ่วงสากล แรงเสียดทานสมดุลกลของวัตถุ งานและกฎการอนุรักษ์ พลังงานกล โมเมนตัมและกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม การเคลื่อนที่แนวโค้ง รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ 2. ผลการเรียนรู้ อธิบายกฎการอนุรักษ์พลังงานกล รวมทั้งวิเคราะห์ และคำนวณปริมาณต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการ เคลื่อนที่ของวัตถุในสถานการณ์ต่าง ๆ โดยใช้กฎการอนุรักษ์พลังงานกล 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ 3.1 ด้านความรู้ (K) - วิเคราะห์และอภิปรายเพื่อสรุปเกี่ยวกับกฎการอนุรักษ์พลังงานกล 3.2 ด้านทักษะ/กระบวนการ (P) - จำแนกสถานการณ์ที่มีการอนุรักษ์พลังงานกลกับสถานการณ์ที่ไม่มีการอนุรักษ์พลังงานกล - ประยุกต์ใช้ความรู้เรื่องแรงอนุรักษ์และกฎการอนุรักษ์พลังงานกลในแก้ปัญหา 3.3 ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A) - มีวินัย - ใฝ่เรียนรู้ - มุ่งมั่นในการทำงาน 4. สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน 4.1 ความสามารถในการสื่อสาร 4.2 ความสามารถในการคิด 4.3 ความสามารถในการแก้ปัญหา 5. การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ แนวคิด/รูปแบบการสอน/วิธีการสอน/เทคนิค : สืบเสาะหาความรู้ 5Es (5Es Instructional Model)
6. สาระสำคัญ แรงที่กระทำต่อวัตถุแล้วทำให้เกิดงานที่มีค่าไม่ขึ้นกับเส้นทางการเคลื่อนที่ เรียกว่า แรงอนุรักษ์ (conservative force) โดยงานของแรงอนุรักษ์มีความสัมพันธ์กับพลังงานศักย์ตามสมการ W = - (Epf – Epi) ถ้างานที่เกิดขึ้นกับวัตถุมีเฉพาะงานเนื่องจากแรงอนุรักษ์เท่านั้น พลังงานกลของวัตถุจะคงตัว ซึ่ง เป็นไปตามกฎการอนุรักษ์พลังงานกล (law of conservation of mechanical energy) ทั้งนี้ พลังงานศักย์ อาจเปลี่ยนเป็นพลังงานจลน์ หรือ พลังงานจลน์อาจเปลี่ยนเป็นพลังงานศักย์ได้ กฎการอนุรักษ์พลังงานกลสามารถนำมาใช้ในการอธิบาย พยากรณ์ และคำนวณปริมาณต่าง ๆ ที่ เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ เช่น การเคลื่อนที่ของวัตถุติดสปริง การเคลื่อนที่ภายใต้สนามโน้มถ่วง เป็นต้น 7. ภาระงาน/ชิ้นงาน 7.1 ใบงาน 5.7 เรื่อง กฎการอนุรักษ์พลังงานกล 8. กระบวนการจัดการเรียนรู้ ขั้นที่ 1 ขั้นสร้างความสนใจ 7. ครูแจ้งจุดประสงค์การเรียนรู้ให้นักเรียนทราบ 2. ครูทบทวนเรื่องแรงอนุรักษ์ แล้วตั้งคำถามให้นักเรียนอภิปรายร่วมกันว่า แรงอนุรักษ์เกี่ยวข้องกับ การอนุรักษ์ปริมาณใด โดยไม่คาดหวังคำตอบที่ถูกต้อง ขั้นที่ 2 ขั้นสำรวจและค้นหา 1. ครูทบทวน ทฤษฎีบทงาน-พลังงานจลน์ ที่นักเรียนได้ศึกษามาแล้วในหัวข้อ 5.4 จากนั้นร่วมกัน อภิปรายกับนักเรียนตามรายละเอียดในหัวข้อ 5.5.2 กฎการอนุรักษ์พลังงานกล จนได้สมการ (5.16) และได้ข้อ สรุปว่า ถ้างานที่เกิดขึ้นกับวัตถุมีเฉพาะงานเนื่องจากแรงอนุรักษ์เท่านั้น พลังงานกลของวัตถุจะมีค่าคงตัว ซึ่ง เป็นไปตามกฎการอนุรักษ์พลังงานกล ขั้นที่ 3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป 1. ครูอธิบายตัวอย่าง 5.14 ก่อนจะให้นักเรียนร่วมกันอภิปรายเกี่ยวกับการเปลี่ยนพลังงานกลของการ กระโดดค้ำถ่อ ดังรูป 5.18 และการเปลี่ยนพลังงานกลของรถและสปริง ดังรูป 5.19 ตามรายละเอียดในหนังสือ เรียน ขั้นที่ 4 ขั้นขยายความรู้ 1. ครูอธิบายตัวอย่าง 5.15 – 5.17 เพื่อสร้างความเข้าใจให้นักเรียนเกี่ยวกับการนำกฎการอนุรักษ์ พลังงานกลไปใช้คำนวณปริมาณต่าง ๆ ที่เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ ต่อมา ครูให้ความรู้เกี่ยวกับการ
พิจารณาสถานการณ์จริง ที่มักจะพบว่า พลังงานกลมีค่าไม่คงตัว เนื่องจากวัตถุมีการเคลื่อนที่ภายใต้แรงเสียด ทาน ซึ่งเป็นแรงไม่อนุรักษ์ แต่ทั้งนี้ เมื่อพิจารณางานที่เกิดจากแรงเสียดทาน และพลังงานชนิดอื่น ๆ พลังงาน รวมทั้งหมดจะมีค่าคงตัว ซึ่งเป็นไปตาม กฎการอนุรักษ์พลังงาน 2. นักเรียนทำใบงาน 5.7 เรื่อง กฎการอนุรักษ์พลังงาน ส่งครูท้ายชั่วโมง ขั้นที่ 5 ขั้นประเมินผล 1. ครูตรวจสอบความรู้เกี่ยวกับการอนุรักษ์พลังงานกล จากการทำใบงาน 5.7 2. ครูประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ได้แก่ทักษะการจำแนก จากการทำใบงาน 5.7 3. ครูประเมินคุณลักษณะอันพึงประสงค์ และสมรรถนะที่สำคัญจากการจากการอภิปรายร่วมกันและ จากการทำใบงาน 5.7 9. สื่อการเรียนรู้ 9.1 สื่อการเรียนรู้ 1) หนังสือเรียนรายวิชาเพิ่มเติม ฟิสิกส์ ม.4 เล่ม 2 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) หน่วยการเรียนรู้ที่ 5 เรื่อง งานและพลังงาน 9.2 แหล่งการเรียนรู้ 1) ห้องเรียน 2) ห้องสมุด 3) แหล่งข้อมูลสารสนเทศ 10. การวัดผลประเมินผล รายการวัด วิธีวัด เครื่องมือ เกณฑ์การประเมิน ด้านความรู้ (K) - วิเคราะห์และอภิปราย เพื่อสรุปเกี่ยวกับกฎการ อนุรักษ์พลังงานกล - ตรวจใบงาน 5.7 - ใบงาน 5.7 ร้อยละ 60 ผ่านเกณฑ์ ด้านกระบวนการ (P) - จำแนกสถานการณ์ที่มี การอนุรักษ์พลังงานกล กับสถานการณ์ที่ไม่มีการ อนุรักษ์พลังงานกล - ตรวจใบงาน 5.7 - แบบประเมินทักษะ กระบวนการทาง วิทยาศาสตร์ ระดับคุณภาพ 2 ผ่านเกณฑ์
รายการวัด วิธีวัด เครื่องมือ เกณฑ์การประเมิน - ประยุกต์ใช้ความรู้เรื่อง แรงอนุรักษ์และกฎการ อนุรักษ์พลังงานกลใน แก้ปัญหา ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A) - คุณลักษณะอันพึง ประสงค์ - สังเกตความมีวินัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่น ในการทำงาน - แบบประเมิน คุณลักษณะ อันพึงประสงค์ ระดับคุณภาพ 2 ผ่านเกณฑ์ สมรรถนะที่สำคัญ - สมรรถนะที่สำคัญ - สังเกตความสามารถใน การสื่อสาร การคิด และ การแก้ปัญหา - แบบประเมินสมรรถนะ ที่สำคัญ ระดับคุณภาพ 2 ผ่านเกณฑ์
11. บันทึกหลังการสอน บันทึกความคิดเห็นและข้อเสนอแนะ ความคิดเห็นและข้อเสนอแนะของครูพี่เลี้ยง 1. ได้ทำการตรวจแผนการจัดการเรียนรู้แล้ว เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ ◻ ดีมาก ◻ ดี ◻ พอใช้ ◻ ควรปรับปรุง ◻ สามารถนำไปจัดกิจกรรมการเรียนรู้ได้ ◻ ควรปรับปรุงก่อนนำไปใช้ 2. ข้อเสนอแนะอื่น ๆ ................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ลงชื่อ............................................................. (นายไกรสร แจ่มใสดี) ตำแหน่งครูพี่เลี้ยง วันที่.........เดือน.......................พ.ศ.............. ความคิดเห็นของผู้บริหารสถานศึกษา/ผู้ที่ได้รับมอบหมาย 1. ได้ทำการตรวจแผนการจัดการเรียนรู้แล้ว เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ ◻ ดีมาก ◻ ดี ◻ พอใช้ ◻ ควรปรับปรุง ◻ สามารถนำไปจัดกิจกรรมการเรียนรู้ได้ ◻ ควรปรับปรุงก่อนนำไปใช้ 2. ข้อเสนอแนะอื่น ๆ ................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ลงชื่อ......................................................... (นางรุ่งนภาลัย ราชภักดี) ตำแหน่งหัวหน้ากลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี วันที่.........เดือน.......................พ.ศ. .............
ความคิดเห็นของผู้บริหารสถานศึกษา/ผู้ที่ได้รับมอบหมาย 1. ได้ทำการตรวจแผนการจัดการเรียนรู้แล้ว เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ ◻ ดีมาก ◻ ดี ◻ พอใช้ ◻ ควรปรับปรุง ◻ สามารถนำไปจัดกิจกรรมการเรียนรู้ได้ ◻ ควรปรับปรุงก่อนนำไปใช้ 2. ข้อเสนอแนะอื่น ๆ ................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ลงชื่อ......................................................... (นางอภิญญา เที่ยงธรรม) ตำแหน่งหัวหน้ากลุ่มบริหารวิชาการ วันที่.........เดือน.......................พ.ศ. .............
12. บันทึกหลังการสอน ผลการจัดการเรียนรู้ ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ปัญหา / อุปสรรค ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... แนวทางแก้ไข ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ลงชื่อ.................................(ผู้สอน) (นางสาวศศิธร สีมายา) นักศึกษาฝึกปฏิบัติการสอนในสถานศึกษา
เรื่อง กฎการอนุรักษ์พลังงานกล คำชี้แจง : จงแสดงวิธีคำนวณหาผลลัพธ์เกี่ยวกับกฎการอนุรักษ์พลังงานกล 1. มะนาวแกว่งชิงช้าสูง 1.5 เมตร เล่นกับเพื่อนๆ ที่สนามเด็กเล่น โดยไม่มีใครนั่งบนชิงช้าเลย ถ้ามะนาวแกว่ง ชิงช้าทำมุม 90 องศา กับแนวดิ่ง อัตราเร็วของชิงช้าขณะผ่านจุดต่ำสุดเป็นเท่าใด ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. 2. กล่องมวล 50 กิโลกรัม ถูกดึงด้วยแรงคงตัว 120 นิวตัน ในแนวระกับ ให้เคลื่อนที่จากหยุดนิ่งไปตามพื้น ระดับที่มีสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน 0.2 เป็นระยะทาง 5 เมตร จงหาพลังงานจลน์ของกล่องที่เปลี่ยนไป ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ใบงานที่ 5.7
3. นักปีนเขาแบกสัมภาระหนัก 20 กิโลกรัม ขึ้นภูเขาไปตามเส้นทาง A B C และ D ดังกราฟ โดยมีจุดเริ่มต้นที่ จุด A ถึงจุดหมายที่จุด D จงหางานของนักปีนเขา ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. 4. มวล 1 กิโลกรัม เคลื่อนที่ในแนวระดับบนพื้นที่มีแรงเสียดทาน 5 นิวตัน ขณะเข้าชนสปริง มวลนี้มีความเร็ว 2 เมตรต่อวินาที ทำให้สปริงหดได้ 5 เซนติเมตร จงหาค่าคงตัวสปริงในหน่วยนิวตันต่อเมตร ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ..............................................................................................................................................................................
เรื่อง กฎการอนุรักษ์พลังงานกล คำชี้แจง : จงแสดงวิธีคำนวณหาผลลัพธ์เกี่ยวกับกฎการอนุรักษ์พลังงานกล 1. มะนาวแกว่งชิงช้าสูง 1.5 เมตร เล่นกับเพื่อนๆ ที่สนามเด็กเล่น โดยไม่มีใครนั่งบนชิงช้าเลย ถ้ามะนาวแกว่ง ชิงช้าทำมุม 90 องศา กับแนวดิ่ง อัตราเร็วของชิงช้าขณะผ่านจุดต่ำสุดเป็นเท่าใด วิธีทำ จากกฎการอนุรักษ์พลังงานกล ∑ E1 = ∑ E2 mgh = 1 2 mv 2 v 2 = 2gh v = √2gh = √2(9.8)(1.5) = √29.4 = 5.42 m/s ดังนั้น อัตราเร็วของชิงช้าขณะผ่านจุดต่ำสุดเท่ากับ 5.42 เมตรต่อวินาที 2. กล่องมวล 50 กิโลกรัม ถูกดึงด้วยแรงคงตัว 120 นิวตัน ในแนวระกับ ให้เคลื่อนที่จากหยุดนิ่งไปตามพื้น ระดับที่มีสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน 0.2 เป็นระยะทาง 5 เมตร จงหาพลังงานจลน์ของกล่องที่เปลี่ยนไป วิธีทำ จากกฎการอนุรักษ์พลังงานกล ∑ E1 = ∑ E2 Ek1 + WF – Wf = Ek2 Ek1 – Ek2 = WF – Wf = F∆x - f∆x = F∆x - μmg∆x = (120)(5) – (0.2)(50)(9.8)(5) = 600 – 490 = 110 J ดังนั้น พลังงานจลน์ของกล่องที่เปลี่ยนไปเท่ากับ 110 จูล ใบงานที่ 5.7 เฉลย
3. นักปีนเขาแบกสัมภาระหนัก 20 กิโลกรัม ขึ้นภูเขาไปตามเส้นทาง A B C และ D ดังกราฟ โดยมีจุดเริ่มต้นที่ จุด A ถึงจุดหมายที่จุด D จงหางานของนักปีนเขา วิธีทำ จากกฎการอนุรักษ์พลังงานกล ∑ E1 = ∑ E2 0 + W = mgh W = (20)(9.8)(900) = 1.8 x 105 J ดังนั้น งานที่นักปีนเขาทำได้เท่ากับ 1.8 x 105 จูล 4. มวล 1 กิโลกรัม เคลื่อนที่ในแนวระดับบนพื้นที่มีแรงเสียดทาน 5 นิวตัน ขณะเข้าชนสปริง มวลนี้มีความเร็ว 2 เมตรต่อวินาที ทำให้สปริงหดได้ 5 เซนติเมตร จงหาค่าคงตัวสปริงในหน่วยนิวตันต่อเมตร วิธีทำ มวลเคลื่อนที่บนผิวที่มีแรงเสียดทาน ดังนั้น งานที่ได้จะเท่ากับ W = -f∆x จากกฎการอนุรักษ์พลังงานกล ∑ E1 = ∑ E2 1 2 mv 2 + W = 1 2 kx2 1 2 mv 2 - f∆x = 1 2 kx2 1 2 (1)(2) 2 – (5)(0.05) = 1 2 k (0.05) 2 2 – 0.25 = 1 2 k (0.05) 2 1.75 = 1 2 k (0.05) 2 k = (1.75)(2) (0.05) 2 k = 1,400 N/m ดังนั้น ค่าคงตัวสปริงเท่ากับ 1,400 N/m
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 11 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี รหัสวิชา ว31202 รายวิชาฟิสิกส์ หน่วยการเรียนรู้ที่5 งานและพลังงาน ชั้นมัธยมศึกษาปีที่4 เรื่อง เครื่องกล จำนวน 4 ชั่วโมง ภาคเรียนที่2 ปีการศึกษา 2566 สอนโดย นางสาวศศิธร สีมายา 1. มาตรฐานการเรียนรู้ สาระฟิสิกส์ : 1. เข้าใจธรรมชาติทางฟิสิกส์ ปริมาณและกระบวนการวัด การเคลื่อนที่แนวตรง แรง และกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน กฎความโน้มถ่วงสากล แรงเสียดทานสมดุลกลของวัตถุ งานและกฎการอนุรักษ์ พลังงานกล โมเมนตัมและกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม การเคลื่อนที่แนวโค้ง รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ 2. ผลการเรียนรู้ อธิบายการทำงาน ประสิทธิภาพและการได้เปรียบเชิงกลของเครื่องกลอย่างง่ายบางชนิด โดยใช้ ความรู้เรื่องงานและสมดุลกล รวมทั้งคำนวณประสิทธิภาพและการได้เปรียบเชิงกล 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ 3.1 ด้านความรู้ (K) - บอกความหมายประสิทธิภาพของเครื่องกลอย่างง่าย - อธิบายการทำงานของเครื่องกลอย่างง่ายโดยใช้ความรู้เรื่องงานและสมดุลกล - บอกความหมายการได้เปรียบเชิงกลของเครื่องกลอย่างง่าย 3.2 ด้านทักษะ/กระบวนการ (P) - คำนวณประสิทธิภาพของเครื่องกลอย่างง่าย - คำนวณการได้เปรียบเชิงกลของเครื่องกลอย่างง่าย 3.3 ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A) - มีวินัย - ใฝ่เรียนรู้ - มุ่งมั่นในการทำงาน 4. สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน 4.1 ความสามารถในการสื่อสาร 4.2 ความสามารถในการคิด 4.3 ความสามารถในการแก้ปัญหา
5. การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ แนวคิด/รูปแบบการสอน/วิธีการสอน/เทคนิค : สืบเสาะหาความรู้ 5Es (5Es Instructional Model) 6. สาระสำคัญ เครื่องกล (machine) เป็นอุปกรณ์ที่ช่วยให้การทำงานสะดวกขึ้นหรือง่ายขึ้น หรือใช้แรงที่น้อยลง หรือช่วยในการผ่อนแรง เครื่องกลที่จัดเป็นเครื่องกลอย่างง่าย (simple machines) มีหกชนิด ได้แก่ คาน รอก พื้นเอียง ล้อกับเพลา ลิ่ม และสกรู การทำงานของเครื่องกลอย่างง่ายสามารถอธิบายได้ด้วยหลักการ ของงานและสมดุลกล 7. ภาระงาน/ชิ้นงาน 7.1 ใบงาน 5.8 เรื่อง เครื่องกล 8. กระบวนการจัดการเรียนรู้ ขั้นที่ 1 ขั้นสร้างความสนใจ 8. ครูแจ้งจุดประสงค์การเรียนรู้ให้นักเรียนทราบ 2. ครูนำอุปกรณ์หรือรูปของอุปกรณ์หรือเครื่องใช้ทั่วไป เช่น กรรไกร ที่เย็บกระดาษ ที่เปิดกระป๋อง ล้อและเพลารถของเล่น มาแสดงให้นักเรียนชมหน้าชั้น แล้วร่วมอภิปรายเกี่ยวกับหลักการทำงานของอุปกรณ์ เหล่านั้น โดยครูตั้งคำถามเกี่ยวกับการผ่อนแรง ความสะดวกในการทำงาน หรือทั้งสองอย่าง โดยปล่อยให้ นักเรียนตอบคำถามอย่างอิสระ ไม่คาดหวังคำตอบที่ถูกต้อง 3. ครูอธิบายว่า อุปกรณ์หรือเครื่องใช้ที่ช่วยให้การทำงานสะดวกขึ้น หรือช่วยผ่อนแรง เรียกว่า เครื่องกล โดยเครื่องกลพื้นฐานที่จัดเป็นเครื่องกลอย่างง่าย (simple machine) มี 6 ชนิด ได้แก่ รอก คาน ล้อ กับเพลา ลิ่ม พื้นเอียง และสกรู 4. ครูตั้งคำถามให้นักเรียนอภิปรายร่วมกันว่า หลักของงานและสมดุลกลที่นักเรียนได้เรียนรู้มาแล้ว สามารถนำมาอธิบายการทำงานของเครื่องกลอย่างง่ายได้อย่างไร โดยไม่คาดหวังคำตอบที่ถูกต้อง ขั้นที่ 2 ขั้นสำรวจและค้นหา ตอนที่ 1 ประสิทธิภาพของเครื่องกล 1. ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรายเกี่ยวกับประสิทธิภาพของเครื่องกล ตามรายละเอียดในหนังสือ เรียนจนสรุปได้สมการ (5.17) และ (5.18) และข้อสรุปดังนี้ 1) การบอกความสามารถในการทำงานของเครื่องกลมักจะบอกด้วยประสิทธิภาพของ เครื่องกล 2) เครื่องกลที่นำมาใช้ประโยชน์ ทำหน้าที่ถ่ายโอนพลังงานจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่ง หรือ เปลี่ยนพลังงานหนึ่งเป็นอีกพลังงานหนึ่ง
3) ความสามารถในการถ่ายโอนพลังงาน หรือเปลี่ยนพลังงานของอุปกรณ์ บอกเป็น ประสิทธิภาพของเครื่องกล หรืออุปกรณ์ 4) ถ้าไม่มีการสูญเสียพลังงาน ประสิทธิภาพของเครื่องกลเท่ากับ 1 หรือคิดเป็น 100 เปอร์เซ็นต์เรียกว่า ประสิทธิภาพในทางอุดมคติ 5) ในทางปฏิบัติ ส่วนมากเครื่องกลหรืออุปกรณ์ต่าง ๆ จะมีการสูญเสียพลังงานไปภายนอก ระบบโดยไม่คืนกลับ ประสิทธิภาพของเครื่องกล จึงมีค่าน้อยกว่า 1 หรือน้อยกว่า 100 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งคือ ประสิทธิภาพของเครื่องกลในทางปฏิบัติ ตอนที่ 2 หลักการของงานกับเครื่องกลอย่างง่าย 1. ครูทบทวนเกี่ยวกับเครื่องกลอย่างง่าย จากนั้น ตั้งคำถามให้นักเรียนอภิปรายร่วมกันว่า เครื่องกล อย่างง่าย ช่วยให้นักเรียนทำงานน้อยลงหรือไม่ โดยให้นักเรียนตอบคำถามอย่างอิสระ ไม่คาดหวังคำตอบที่ ถูกต้อง 2. นำนักเรียนอภิปรายเกี่ยวกับการใช้หลักการของงานและกฎการอนุรักษ์พลังงานมาอธิบายการ ทำงานของเครื่องกลอย่างง่าย ตามรายละเอียดในหนังสือเรียน จนสรุปได้ว่า • เครื่องกลไม่ช่วยให้งานที่ให้กับเครื่องกลน้อยลง ซึ่งในทางปฏิบัติ เครื่องกลอาจมีการสูญเสีย งานไปส่วนหนึ่ง • ในกรณีที่แรงเสียดทานมีค่าน้อยมาก หรือ เครื่องกลมีประสิทธิภาพ 100 เปอร์เซ็นต์ การ ผ่อนแรงของเครื่องยนต์พิจารณาได้จากการได้เปรียบเชิงกล เขียนแทนได้ด้วยสมการ (5.19) และ (5.20) ใน หนังสือเรียน • ถ้า M.A. >1 แสดงว่าเครื่องกลนั้นช่วยผ่อนแรง แต่ถ้า M.A. 1 > แสดงว่าเครื่องกลนั้นไม่ ช่วยผ่อนแรง 3. ครูแบ่งกลุ่มให้นักเรียนวิเคราะห์การได้เปรียบเชิงกลของเครื่องกลอย่างง่ายแต่ละชนิด โดยอาจใช้ ความรู้ในหนังสือเรียนหรือแหล่งเรียนรู้อื่น ๆ แล้วให้นักเรียนนำเสนอ ตอนที่ 3 หลักการของสมดุลกลกับเครื่องกลอย่างง่าย 1. ครูนำเข้าสู่หัวข้อ 5.6.3 โดยให้นักเรียนจัดกลุ่มรูปอุปกรณ์หรือเครื่องมือต่าง ๆ ในชีวิตประจำวันที่มี การใช้หลักของเครื่องกลอย่างง่ายชนิดเดียวกัน เช่น กรรไกร คม จักรยาน รอกรถเข็น หรือเครนดังรูป 5.8
รูป 5.8 อุปกรณ์และเครื่องมือต่าง ๆ ที่ใช้หลักการของเครื่องกลอย่างง่าย 2. ครูนำอภิปราย ตัวอย่างอุปกรณ์ในกลุ่มคาน รอก และ ล้อกับเพลา ดังตัวอย่างต่อไปนี้ 1. อุปกรณ์ในกลุ่มคาน ได้แก่ ชะแลง ค้อนงัดตะปู คีม กรรไกร รถเข็นก่อสร้าง 2. อุปกรณ์ในกลุ่มรอก ได้แก่เครน รอกยกของ 3. อุปกรณ์ในกลุ่มล้อกับเพลา ได้แก่ บันไดจักรยาน กว้าน พวงมาลัยรถ รถเข็นใน ห้างสรรพสินค้า ขั้นที่ 3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป 1. ครูอธิบายตัวอย่าง 5.18 เกี่ยวกับวิธีการคำนวณประสิทธิภาพของเครื่องกล 2. ครูนำนักเรียนอภิปรายและสรุปเกี่ยวกับการใช้หลักของงานและกฎการอนุรักษ์พลังงานมาพิจารณา การทำงานของเครื่องกลอย่างง่าย ขั้นที่ 4 ขั้นขยายความรู้ 1. นักเรียนศึกษาตัวอย่าง 5.19 และ 5.20 เพื่อทำความเข้าใจเกี่ยวกับการคำนวณปริมาณต่าง ๆ ที่ เกี่ยวกับเครื่องกลอย่างง่ายโดยใช้หลักของสมดุลกล ทั้งนี้ ครูอาจให้นักเรียนไปศึกษาเพิ่มเติมในประเด็นต่อไปนี้ 1) นอกจากคานในรูป 5.28 ในหนังสือเรียนแล้ว ให้นักเรียนช่วยกันคิดว่ามีคานแบบอื่น ๆ อีก หรือไม่ที่มีใช้ในชีวิตประจำวัน 2) จากรอกในรูป 5.29 ในหนังสือเรียน เมื่อไม่คิดแรงเสียดทานต่าง ๆ และไม่คิดน้ำหนักรอก หน้าที่ของรอกประเภทนี้ ใช้กับงานยกของที่มีน้ำหนักมาก โดยผู้ใช้งานต้องขึ้นไปอยู่ในที่สูง แล้วออกแรงดึงรอก พร้อมวัตถุขึ้นมา ถ้าผู้ใช้งานอยู่ที่พื้น จะต้องติดรอกเดี่ยวอีกตัวหนึ่งที่เพดาน ให้นักเรียนช่วยกันวิเคราะห์ว่ารอก ตัวใหม่จะติดตั้งอย่างไร
3) สำหรับล้อกับเพลาในรูป 5.30 ในหนังสือเรียน ให้นักเรียนวิเคราะห์ว่าควรออกแรงกระทำ ที่ตำแหน่งใดของล้อกับเพลา และควรให้แรงต้านกระทำที่ตำแหน่งใดของล้อกับเพลา เพื่อให้เกิดการผ่อนแรง มากที่สุด 2. ครูให้นักเรียนร่วมกันอภิปรายเพื่อสรุปแนวคิดสำคัญเกี่ยวกับเครื่องกลที่ได้เรียนรู้มา แล้วให้ นักเรียนทำใบงาน 5.8 เรื่อง เครื่องกล ส่งครูท้ายชั่วโมง 3. นักเรียนทำแบบทดสอบหลังเรียน หน่วยการเรียนรู้ที่ 5 เรื่อง งานและพลังงาน ขั้นที่ 5 ขั้นประเมินผล 1. ครูตรวจสอบผลการทำแบบทดสอบหลังเรียน เพื่อตรวจสอบความเข้าใจหลังเรียนของนักเรียน 2. ครูตรวจสอบความรู้เกี่ยวกับเครื่องกล จากการทำใบงาน 5.8 3. ครูประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ได้แก่ทักษะการจำแนก จากการทำใบงาน 5.8 4. ครูประเมินคุณลักษณะอันพึงประสงค์ และสมรรถนะที่สำคัญจากการจากการอภิปรายร่วมกันและ จากการทำใบงาน 5.8 9. สื่อการเรียนรู้ 9.1 สื่อการเรียนรู้ 1) หนังสือเรียนรายวิชาเพิ่มเติม ฟิสิกส์ ม.4 เล่ม 2 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) หน่วยการเรียนรู้ที่ 5 เรื่อง งานและพลังงาน 9.2 แหล่งการเรียนรู้ 1) ห้องเรียน 2) ห้องสมุด 3) แหล่งข้อมูลสารสนเทศ 10. การวัดผลประเมินผล รายการวัด วิธีวัด เครื่องมือ เกณฑ์การประเมิน ด้านความรู้ (K) - แบบทดสอบหลังเรียน หน่วยการเรียนรู้ที่ 5 เรื่อง งานและพลังงาน - ตรวจแบบทดสอบหลัง เรียน - แบบทดสอบหลังเรียน ร้อยละ 60 ผ่านเกณฑ์
รายการวัด วิธีวัด เครื่องมือ เกณฑ์การประเมิน - บอกความหมาย ประสิทธิภาพของ เครื่องกลอย่างง่าย - อธิบายการทำงานของ เครื่องกลอย่างง่ายโดยใช้ ความรู้เรื่องงานและ สมดุลกล - บอกความหมายการ ได้เปรียบเชิงกลของ เครื่องกลอย่างง่าย - ตรวจใบงาน 5.8 - ใบงาน 5.8 ร้อยละ 60 ผ่านเกณฑ์ ด้านกระบวนการ (P) - คำนวณประสิทธิภาพ ของเครื่องกลอย่างง่าย - คำนวณการได้เปรียบ เชิงกลของเครื่องกล อย่างง่าย - ตรวจใบงาน 5.8 - แบบประเมินทักษะ กระบวนการทาง วิทยาศาสตร์ ระดับคุณภาพ 2 ผ่านเกณฑ์ ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A) - คุณลักษณะอันพึง ประสงค์ - สังเกตความมีวินัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่น ในการทำงาน - แบบประเมิน คุณลักษณะ อันพึงประสงค์ ระดับคุณภาพ 2 ผ่านเกณฑ์ สมรรถนะที่สำคัญ - สมรรถนะที่สำคัญ - สังเกตความสามารถใน การสื่อสาร การคิด และ การแก้ปัญหา - แบบประเมินสมรรถนะ ที่สำคัญ ระดับคุณภาพ 2 ผ่านเกณฑ์
11. บันทึกหลังการสอน บันทึกความคิดเห็นและข้อเสนอแนะ ความคิดเห็นและข้อเสนอแนะของครูพี่เลี้ยง 1. ได้ทำการตรวจแผนการจัดการเรียนรู้แล้ว เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ ◻ ดีมาก ◻ ดี ◻ พอใช้ ◻ ควรปรับปรุง ◻ สามารถนำไปจัดกิจกรรมการเรียนรู้ได้ ◻ ควรปรับปรุงก่อนนำไปใช้ 2. ข้อเสนอแนะอื่น ๆ ................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ลงชื่อ............................................................. (นายไกรสร แจ่มใสดี) ตำแหน่งครูพี่เลี้ยง วันที่.........เดือน.......................พ.ศ.............. ความคิดเห็นของผู้บริหารสถานศึกษา/ผู้ที่ได้รับมอบหมาย 1. ได้ทำการตรวจแผนการจัดการเรียนรู้แล้ว เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ ◻ ดีมาก ◻ ดี ◻ พอใช้ ◻ ควรปรับปรุง ◻ สามารถนำไปจัดกิจกรรมการเรียนรู้ได้ ◻ ควรปรับปรุงก่อนนำไปใช้ 2. ข้อเสนอแนะอื่น ๆ ................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ลงชื่อ......................................................... (นางรุ่งนภาลัย ราชภักดี) ตำแหน่งหัวหน้ากลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี วันที่.........เดือน.......................พ.ศ. .............
ความคิดเห็นของผู้บริหารสถานศึกษา/ผู้ที่ได้รับมอบหมาย 1. ได้ทำการตรวจแผนการจัดการเรียนรู้แล้ว เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ ◻ ดีมาก ◻ ดี ◻ พอใช้ ◻ ควรปรับปรุง ◻ สามารถนำไปจัดกิจกรรมการเรียนรู้ได้ ◻ ควรปรับปรุงก่อนนำไปใช้ 2. ข้อเสนอแนะอื่น ๆ ................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ลงชื่อ......................................................... (นางอภิญญา เที่ยงธรรม) ตำแหน่งหัวหน้ากลุ่มบริหารวิชาการ วันที่.........เดือน.......................พ.ศ. .............
12. บันทึกหลังการสอน ผลการจัดการเรียนรู้ ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ปัญหา / อุปสรรค ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... แนวทางแก้ไข ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ลงชื่อ.................................(ผู้สอน) (นางสาวศศิธร สีมายา) นักศึกษาฝึกปฏิบัติการสอนในสถานศึกษา
เรื่อง เครื่องกล คำชี้แจง : จงแสดงวิธีคำนวณหาผลลัพธ์เกี่ยวกับประสิทธิภาพของเครื่องกล 1. เครื่องกลชนิดหนึ่งมีประสิทธิภาพการใช้งาน 80 เปอร์เซ็นต์ ยกวัตถุหนัก 500 นิวตัน ขึ้นไปวางบนหลังคา บ้านสูง 5 เมตร หากนำเครื่องกลชนิดเดียวกันนี้ไปยกกล่องเหล็กหนัก 50 นิวตัน จะสามารถยกขึ้นได้สูงกี่เมตร ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. 2. จงหาประสิทธิภาพของพื้นเอียงต่อไปนี้ (กำหนดให้ g = 10 m/s 2 ) ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ใบงานที่ 5.8
3. จงหาประสิทธิภาพของคานงัด ดังภาพ ถ้าต้นกล้าออกแรงกดคาน 20 นิวตัน สามารถยกก้อนอิฐได้หนัก 50 นิวตัน ถ้าต้นกล้ากดคานลง 50 เซนติเมตร จะทำให้ก้อนหินขยับขึ้นได้ 10 เซนติเมตร ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. .................................................
4. จงหาประสิทธิภาพของล้อและเพลา ดังภาพ เมื่อออกแรง 20 นิวตัน ยกของได้หนัก 80 นิวตัน โดยล้อและ เพลามีรัศมี 80 เซนติเมตร และ 10 เซนติเมตร ตามลำดับ ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. .................................................
5. จงหาประสิทธิภาพของสกรู ดังภาพ เมื่อออกแรง 50 นิวตัน ยกของได้หนัก 5 กิโลกรัม (กำหนดให้ g = 10 m/s 2 ) ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. .................................................
6. จงหาการได้เปรียบเชิงกลของรอกพวงในรูปแบบต่างๆ แล้วเรียงลำดับการได้เปรียบเชิงกลจากมากไปหา น้อย (ในการคำนวณไม่คิดน้ำหนักของรอก) ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. .................................................
เรื่อง เครื่องกล คำชี้แจง : จงแสดงวิธีคำนวณหาผลลัพธ์เกี่ยวกับประสิทธิภาพของเครื่องกล 1. เครื่องกลชนิดหนึ่งมีประสิทธิภาพการใช้งาน 80 เปอร์เซ็นต์ ยกวัตถุหนัก 500 นิวตัน ขึ้นไปวางบนหลังคา บ้านสูง 5 เมตร หากนำเครื่องกลชนิดเดียวกันนี้ไปยกกล่องเหล็กหนัก 50 นิวตัน จะสามารถยกขึ้นได้สูงกี่เมตร วิธีทำ พิจารณางานที่ให้กับเครื่องกล Win = F∆xin = (500)(5) = 2500 J พิจารณางานที่ดั้บจากเครื่องกล Wout = Fout∆xout = 50∆xout J จากสมการ Eff = งานที่ได้รับจากเครื่องกล งานที่ให้กับเครื่องกล x 100% 80% = 50∆xout 2500 x 100% ∆xout = (80)(2500) (50)(100) = 40 m ดังนั้น หากเครื่องกลชนิดนี้ยกกล่องเหล็กจะสามารถยกขึ้นได้สูงสุด 40 เมตร 2. จงหาประสิทธิภาพของพื้นเอียงต่อไปนี้ (กำหนดให้ g = 10 m/s 2 ) วิธีทำ จากการแตกแรงดังภาพ งานที่ให้กับเครื่องกล Win = Fin∆xin = 2∆xin J งานที่ได้รับจากเครื่องกล Wout = Fout∆xout = (2 sin 30) ∆xout = 1∆xout J จากสมการ Eff = งานที่ได้รับจากเครื่องกล งานที่ให้กับเครื่องกล x 100% = 1∆xout 2∆xin x 100% = 50 % ดังนั้น ประสิทธิภาพของพื้นเอียงเท่ากับ 50 เปอร์เซ็นต์ ใบงานที่ 5.8 เฉลย
3. จงหาประสิทธิภาพของคานงัด ดังภาพ ถ้าต้นกล้าออกแรงกดคาน 20 นิวตัน สามารถยกก้อนอิฐได้หนัก 50 นิวตัน ถ้าต้นกล้ากดคานลง 50 เซนติเมตร จะทำให้ก้อนหินขยับขึ้นได้ 10 เซนติเมตร วิธีทำ งานที่ให้กับเครื่องกล Win = Fin∆xin = (20)(5 x 10-2 ) = 10 J งานที่ได้รับจากเครื่องกล Wout = Fout∆xout = (50) (10 x 10-2 ) = 5 J จากสมการประสิทธิภาพ Eff = งานที่ได้รับจากเครื่องกล งานที่ให้กับเครื่องกล x 100% = 5 10 x 100% = 50 % ดังนั้น ประสิทธิภาพของคานงัดเท่ากับ 50 เปอร์เซ็นต์
4. จงหาประสิทธิภาพของล้อและเพลา ดังภาพ เมื่อออกแรง 20 นิวตัน ยกของได้หนัก 80 นิวตัน โดยล้อและ เพลามีรัศมี 80 เซนติเมตร และ 10 เซนติเมตร ตามลำดับ วิธีทำ งานที่ให้กับเครื่องกล Win = Fin∆xin = (F)(2πR) = (20)( 2π)(80 x 10-2 ) = 100 J งานที่ได้รับจากเครื่องกล Wout = Fout∆xout = (F)(2πr) = (80)( 2π)(10 x 10-2 ) = 50 J จากสมการประสิทธิภาพ Eff = งานที่ได้รับจากเครื่องกล งานที่ให้กับเครื่องกล x 100% = 50 100 x 100% = 50 % ดังนั้น ประสิทธิภาพของล้อและเพลาเท่ากับ 50 เปอร์เซ็นต์
5. จงหาประสิทธิภาพของสกรู ดังภาพ เมื่อออกแรง 50 นิวตัน ยกของได้หนัก 5 กิโลกรัม (กำหนดให้ g = 10 m/s 2 ) วิธีทำ งานที่ให้กับเครื่องกล Win = Fin∆xin = (F)(2πR) = (2)( 2π)(0.2) = 2.5 J งานที่ได้รับจากเครื่องกล Wout = Fout∆xout = mgh = (5)(10)(1 x 10-2 ) = 0.5 J จากสมการประสิทธิภาพ Eff = งานที่ได้รับจากเครื่องกล งานที่ให้กับเครื่องกล x 100% = 0.5 2.5 x 100% = 20 % ดังนั้น ประสิทธิภาพของสกรูเท่ากับ 20 เปอร์เซ็นต์
6. จงหาการได้เปรียบเชิงกลของรอกพวงในรูปแบบต่างๆ แล้วเรียงลำดับการได้เปรียบเชิงกลจากมากไปหา น้อย (ในการคำนวณไม่คิดน้ำหนักของรอก) วิธีทำ ภาพ ก. เป็นรอกพวงระบบที่ 1 จะได้ว่า E = W 2 n = 500 8 = 62.50 N M.A. = W E = 500 62.50 = 8 ภาพ ข. เป็นรอกพวงระบบที่ 2 จะได้ว่า E = W n = 500 4 = 125 N M.A. = W E = 500 125 = 4 ภาพ ค. เป็นรอกพวงระบบที่ 3 จะได้ว่า E = W 2 n -1 = 500 8-1 = 71.43 N M.A. = W E = 500 71.43 = 7 ดังนั้น รอกพวงระบบที่มีการได้เปรียบเชิงกลเรียงลำดับจากมากไปน้อย ได้แก่ รอกพวงระบบในภาพ ก. ค. และ ข. ตามลำดับ
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 12 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี รหัสวิชา ว31202 รายวิชาฟิสิกส์ หน่วยการเรียนรู้ที่ 6 โมเมนตัมและการชน ชั้นมัธยมศึกษาปีที่4 เรื่อง โมเมนตัม จำนวน 3 ชั่วโมง ภาคเรียนที่2 ปีการศึกษา 2566 สอนโดย นางสาวศศิธร สีมายา 1. มาตรฐานการเรียนรู้ สาระฟิสิกส์ : 1. เข้าใจธรรมชาติทางฟิสิกส์ ปริมาณและกระบวนการวัด การเคลื่อนที่แนวตรง แรง และกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน กฎความโน้มถ่วงสากล แรงเสียดทานสมดุลกลของวัตถุ งานและกฎการอนุรักษ์ พลังงานกล โมเมนตัมและกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม การเคลื่อนที่แนวโค้ง รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ 2. ผลการเรียนรู้ อธิบาย และคำนวณโมเมนตัมของวัตถุ และการดลจากสมการและพื้นที่ใต้กราฟความสัมพันธ์ ระหว่างแรงลัพธ์กับเวลา รวมทั้งอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างแรงดลกับโมเมนตัม 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ 3.1 ด้านความรู้ (K) - บอกความหมายของโมเมนตัม 3.2 ด้านทักษะ/กระบวนการ (P) - คำนวณโมเมนตัมของวัตถุ 3.3 ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A) - มีวินัย - ใฝ่เรียนรู้ - มุ่งมั่นในการทำงาน 4. สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน 4.1 ความสามารถในการสื่อสาร 4.2 ความสามารถในการคิด 4.3 ความสามารถในการแก้ปัญหา 5. การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ แนวคิด/รูปแบบการสอน/วิธีการสอน/เทคนิค : สืบเสาะหาความรู้ 5Es (5Es Instructional Model)
6. สาระสำคัญ เมื่อวัตถุเคลื่อนที่จะมีโมเมนตัม (momentum) ของวัตถุ ซึ่งมีค่าเท่ากับผลคูณระหว่างมวลกับ ความเร็วของวัตถุ ดังสมการ p⃑=mv⃑ โมเมนตัมเป็นปริมาณเวกเตอร์ มีทิศทางเดียวกับความเร็ว และมีหน่วย กิโลกรัม เมตรต่อวินาที (kg m/s) 7. ภาระงาน/ชิ้นงาน 7.1 ใบงาน 6.1 เรื่อง โมเมนตัม 8. กระบวนการจัดการเรียนรู้ ขั้นที่ 1 ขั้นสร้างความสนใจ 1. ครูแจ้งจุดประสงค์การเรียนรู้ให้นักเรียนทราบ 2. นักเรียนทำแบบทดสอบก่อนเรียน เพื่อตรวจสอบความรู้เดิมของนักเรียนเป็นรายบุคคลก่อนเข้าสู่ กิจกรรม 3. ครูนำเข้าสู่หัวข้อ 6.1 โดยใช้คำถามเพื่อให้นักเรียนบอกเกี่ยวกับการออกแรงรับลูกบอลที่กำลัง เคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่าง ๆ กันว่า ขนาดของแรงที่ใช้รับแตกต่างกันอย่างไร จากประสบการณ์ที่เคยเล่นกีฬา บางประเภท เช่น บาสเกตบอล แชร์บอล จากนั้น ครูและนักเรียนอภิปรายร่วมกันเพื่อตอบคำถามว่า การออก แรงที่ต่างกันเพื่อรับวัตถุนั้นขึ้นกับปริมาณใดบ้าง โดยเปิดโอกาสให้นักเรียนแสดงความคิดเห็นอย่างอิสระ ไม่คาดหวังคำตอบที่ถูกต้อง ขั้นที่ 2 ขั้นสำรวจและค้นหา 1. นักเรียนทำกิจกรรมโดยการรับถุงทรายตามรายละเอียดในหนังสือเรียน หน้า 151 -152 2. ครูคอยชี้แนะการปฏิบัติกิจกรรมให้กับนักเรียน ขั้นที่ 3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป 1. ครูนำนักเรียนอภิปรายและสรุปเกี่ยวกับการการทำกิจกรรม ดังนี้ 1. เมื่อปล่อยถุงทรายมวลเท่ากันให้ตกจากตำแหน่งที่ระดับความสูงต่างกัน ถุงทรายที่ปล่อย จากตำแหน่งที่สูงกว่าจะมีความเร็วขณะกระทบมือมากกว่า และการรับถุงทรายที่มีความเร็วมากกว่าจะใช้แรง มากกว่าการับถุงทรายที่มีความเร็วน้อยกว่า 2. เมื่อปล่อยถุงทรายที่มีมวลต่างกันจากตำแหน่งระดับความสูงเท่ากัน ถุงทรายจะตกกระทบ มือด้วยความเร็วเท่ากัน จึงกล่าวได้ว่า แรงที่ใช้รับถุงทรายที่มีมวลมากจะมีค่ามากกว่าแรงที่ใช้รับถุงทรายที่มีมวล น้อย 3. จากผลสรุปทั้งข้อ 1 และ 2 สามารถสรุปรวมได้ว่า แรงที่ใช้หยุดการเคลื่อนที่ของวัตถุขึ้นอยู่ กับมวลและความเร็วของวัตถุ