ภาคผนวก - naresuan university · ด้านแบบฝึกหัด ......

82

ภาคผนวก

83

ภาคผนวก ก รายนามผเช�ยวชาญในการตรวจสอบคณภาพเคร�องมอ

รายนามผเช�ยวชาญ ผ เช�ยวชาญในการตรวจสอบคณภาพชดกจกรรมเทคนคแอทลาส แบบทดสอบวดผลสมฤทธ'

ทางการเรยน และแบบประเมนความพงพอใจ 1. ดร.ชด อนทะส ครชานาญการ วทยาลยเทคนคกาแพงเพชร

อาเภอเมอง จงหวดกาแพงเพชร สาขาวจยและประเมนผลการศกษา

2. นางสาวสกญญา กานอย ครชานาญการพเศษ โรงเรยนเทศบาลชยชนะสงคราม อาเภอเมอง จงหวดตาก กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร

ครผ มประสบการณสอนวชาวทยาศาสตรมากกวา 10 ป 3. นายวสนต เตชะสทธรตน ครชานาญการ โรงเรยนผดงปญญา

อาเภอเมอง จงหวดตาก กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ครผ มประสบการณสอนวชาฟสกสมากกวา 10 ป

4. นายจระศกด' เกษร ครชานาญการ โรงเรยนผดงปญญา อาเภอเมอง จงหวดตาก กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร

ครผ มประสบการณสอนวชาฟสกสมากกวา 10 ป 5. นางกาญจนา กาทอง ครชานาญการ โรงเรยนผดงปญญา อาเภอเมอง จงหวดตาก กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร

ครผ มประสบการณสอนวชาฟสกสมากกวา 10 ป

84

ภาคผนวก ข แบบประเมนความเหมาะสมของชดกจกรรมเทคนคแอทลาส เร�องงานและพลงงาน วชาฟสกส สาหรบนกเรยนช +นมธยมศกษาปท� 4 (สาหรบผเช�ยวชาญ)

แบบประเมนสาหรบผเช�ยวชาญ

แบบประเมนความเหมาะสมในองคประกอบตางๆ ของชดกจกรรมเทคนคแอทลาส วชาฟสกส เร�อง งานและพลงงาน สาหรบนกเรยนช +นมธยมศกษาปท� 4

………………………………………………………………………… ผ เช�ยวชาญ ................................................................ตาแหนง............................................... คาช +แจง ใหทานพจารณาใหคะแนน โดยเคร�องหมาย � ลงในชองคะแนนการพจารณาตาม ความคดเหนของทานดงน = ระดบความเหมาะสมในองคประกอบของชดกจกรรมมากท�สด ใหคะแนน 5 คะแนน ระดบความเหมาะสมในองคประกอบของชดกจกรรมมาก ใหคะแนน 4 คะแนน ระดบความเหมาะสมในองคประกอบของชดกจกรรมปานกลาง ใหคะแนน 3 คะแนน ระดบความเหมาะสมในองคประกอบของชดกจกรรมนอย ใหคะแนน 2 คะแนน ระดบความเหมาะสมในองคประกอบของชดกจกรรมนอยท�สด ใหคะแนน 1 คะแนน

ท� รายการประเมน ระดบความเหมาะสม

ขอเสนอแนะ 5 4 3 2 1

1. คมอการใชชดกจกรรม 1.1 คาช =แจงสาหรบคร

1.2 คาช =แจงสาหรบนกเรยน 1.3 ส�งท�ครตองเตรยม

1.4 การจดช =นเรยน 1.5 การประเมนผลการเรยนร 2. ดานเน +อหา 2.1 เน =อหามความสอดคลองกบจดประสงค

2.2 เน =อหามความละเอยดชดเจน 2.3 เน =อหามความเหมาะสมกบวยและความสนใจ ของผ เรยน

2.4 เน =อหาเปนไปตามลาดบข =นตอนการเรยนร 2.5 เน =อหามความเหมาะสมกบเวลาเรยน

85



3. ดานแผนการจดการเรยนร 3.1 มหวขอชดเจนตามรปแบบแผนการสอน

3.2 มจดประสงคชดเจน สามารถพฒนาผ เรยนใหบรรลจดประสงคการเรยนร

3.3 กจกรรมการเรยนการสอนหลากหลายและ เอ =อตอการบรรลจดประสงคการเรยนร

3.4 ส�อ วสด อปกรณ ประกอบกจกรรมการเรยน การสอนหลากหลาย

3.5 กาหนดวธวดผล สอดคลองกบจดประสงค 4. ดานส�อ วสด อปกรณ 4.1 ส�อ วสด อปกรณ มความสอดคลองกบเน =อหา

4.2 ส�อ วสด อปกรณ มคาอธบายการใช สามารถ ใชไดงาย

4.3 ส�อ วสด อปกรณ มความเหมาะสมตามวย และ ระดบของผ เรยน

4.4 ส�อ วสด อปกรณ ประหยด หางาย และ มประสทธภาพ

5. ดานแบบฝกหด 5.1 แบบฝกหดมจานวนพอเหมาะ

5.2 แบบฝกหดมความยากงายพอเหมาะ 5.3 แบบฝกหดเราความสนใจของนกเรยน

6. ดานแบบทดสอบ 6.1 แบบทดสอบมจานวนพอเหมาะ

6.2 แบบทดสอบมความสอดคลองกบเน =อหาและ จดประสงคการเรยนร

6.3 แบบทดสอบมความครอบคลม และระบ ผลสมฤทธ'ของผ เรยนได

86



7. ดานภาษา 7.1 ความเหมาะสมของการใชคา 7.2 ความถกตองของภาษาท�ใช 7.3 ภาษาเขาใจงาย และเหมาะสมกบวย 7.4 ความเหมาะสมของขนาดตวอกษรท�ใช

ความคดเหน ขอเสนอแนะอ�นๆ เพ�มเตม ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ลงช�อ ......................................................................... ผ เช�ยวชาญ (..................................................................) ตาแหนง .................................................................... หนวยงาน ................................................................. .................................................................. วนท� ..........เดอน..............................พ.ศ.2554

87

ภาคผนวก ค ผลการประเมนความสอดคลองสาหรบผเช�ยวชาญท�มตอแบบสอบถาม ความพงพอใจของนกเรยนท�มตอชดกจกรรมเทคนคแอทลาส วชาฟสกส เร�อง งานและพลงงาน สาหรบนกเรยนช +นมธยมศกษาปท� 4

ผลการประเมนความสอดคลองของผเช�ยวชาญท�มตอแบบสอบถามความพงพอใจ ของนกเรยนท�มตอชดกจกรรมเทคนคแอทลาส วชาฟสกส เร�องงานและพลงงาน

สาหรบนกเรยนช +นมธยมศกษาปท� 4

ท� รายการ ผเช�ยวชาญคนท�

รวม IOC แปลผล 1 2 3 4 5

1. ดานปจจยนาเขา 1.1 มการกาหนดบทบาทหนาท�ในการปฏบตกจกรรม

การเรยนรของนกเรยนอยางชดเจน +1 +1 +1 +1 +1 5 1.00 สอดคลอง

1.2 เอกสารใบงานมขนาดตวอกษรท�เหมาะสมและชดเจน

+1 +1 +1 +1 +1 5 1.00 สอดคลอง

1.3 เอกสารใบงานอานแลวมความเขาใจในกจกรรมท�ตองปฏบต

+1 +1 +1 +1 +1 5 1.00 สอดคลอง

1.4 เอกสารใบงานมภาพประกอบท�ชดเจน +1 +1 +1 +1 +1 5 1.00 สอดคลอง

1.5 เวลาท�ใชในการปฏบตกจกรรมการเรยนรมความเหมาะสมกบสาระการเรยนร

+1 +1 +1 +1 +1 5 1.00 สอดคลอง

1.6 ส�อประกอบกจกรรมการเรยนรมความเหมาะสม +1 +1 +1 +1 +1 5 1.00 สอดคลอง

1.7 จานวนใบงาน ในแตละชดกจกรรมมความเหมาะสม

+1 +1 +1 +1 +1 5 1.00 สอดคลอง

1.8 ใบงาน มความยากงายพอเหมาะกบนกเรยน +1 +1 +1 +1 +1 5 1.00 สอดคลอง

2. ดานกระบวนการ

2.1 กจกรรมการเรยนรมข =นตอนเรยงลาดบจากงายไปหายาก สามารถปฏบตได

+1 +1 +1 +1 +1 5 1.00 สอดคลอง

2.2 กจกรรมการเรยนรเปนกจกรรมท�นกเรยนสามารถปฏบตไดอยางแทจรง

+1 +1 +1 +1 +1 5 1.00 สอดคลอง

2.3 กจกรรมการเรยนรเนนการปฏบตงานดวยตนเองและปฏบตงานกลมอยางชดเจน

+1 +1 +1 +1 +1 5 1.00 สอดคลอง

88

ท� รายการ ผเช�ยวชาญคนท�

รวม IOC แปลผล 1 2 3 4 5

2.4 กจกรรมการเรยนรเปนการเรยนรรวมกนระหวางนกเรยนกบเพ�อน

+1 +1 +1 +1 +1 5 1.00 สอดคลอง

2.5 กจกรรมการเรยนรมการตรวจสอบความเขาใจของนกเรยนดวยวธการท�หลากหลาย

+1 +1 0 +1 +1 4 0.80 สอดคลอง

3. ดานผลผลต 3.1 นกเรยนมความพงพอใจในกจกรรมการเรยนรท�

ไดปฏบต +1 +1 +1 +1 +1 5 1.00 สอดคลอง

3.2 นกเรยนเกดความต�นตวและกระตอรอรนกบกจกรรมท�ปฏบต

+1 +1 +1 +1 +1 5 1.00 สอดคลอง

3.3 นกเรยนเหนความสาคญของสาระการเรยนรและกจกรรมท�นกเรยนไดปฏบต

+1 +1 +1 +1 +1 5 1.00 สอดคลอง

3.4 นกเรยนไดมสวนรวมในกจกรรมกลมอยางเตมความสามารถ

+1 +1 +1 +1 +1 5 1.00 สอดคลอง

3.5 นกเรยนมโอกาสในการแสดงความคดเหนในกจกรรมการเรยนรไดอยางอสระ

+1 +1 +1 +1 +1 5 1.00 สอดคลอง

84

ภาคผนวก ง แบบตรวจสอบความเหมาะสมสอดคลองของแบบทดสอบวดผลสมฤทธC ทางการเรยนกบผลการเรยนรท�คาดหวง เร�องงานและพลงงาน วชาฟสกส สาหรบนกเรยนช+นมธยมศกษาปท� 4

ตารางวเคราะหหลกสตร

หลกสตรแกนกลางการศกษาข +นพ +นฐาน พทธศกราช 2551

ผลการเรยนรท�คาดหวง

ระดบพฤตกรรม

รวม

ความ

รควา

มจา

ความ

เขาใ

จ

การน

าไปใ

ช

การว

เครา

ะห

การส

งเคร

าะห

การป

ระเม

นคา

สาระท� 5 พลงงาน

มาตรฐาน ว 5.1 เขาใจความสมพนธ ระหวางพลงงานกบการดารงชวต การ เปล�ยนรปพลงงาน ปฏสมพนธระหวาง สารและพลงงาน ผลของการใช พลงงานตอชวตและส�งแวดลอม ม กระบวนการสบเสาะหาความร ส�อสารส�งท�เรยนรและนาความรไป ใชประโยชน

1.บอกความหมายของงานและอธบายความสมพนธของแรงกบงานได - 3 1 - - - 4

2.คานวณหางานของแรงหลายแรงท�กระทาตอวตถ และหางานจากพ =นท�ใตกราฟได - 1 7 1 - - 9

3. บอกความหมายและคานวณหาคากาลงได 1 - 10 - - - 11

4.บอกความหมายของพลงงานจลน และวเคราะหความสมพนธของงานกบการเปล�ยนพลงงานจลนได

1 4 3 - - - 8

5.บอกความหมายของพลงงานศกย พลงงานศกยโนมถวง พลงงานศกยยดหยน และความสมพนธของงานกบพลงงานศกยได

2 2 1 - - - 5

6.วเคราะหกฎการอนรกษ พลงงาน ได - - 2 - - - 2

7.บอกแหลงพลงงานและการใชพลงงานอยางประหยดได 1 - - - - - 1

รวม 5 10 24 1 - - 40

93

90

แบบตรวจสอบความสอดคลองของแบบวดผลสมฤทธCทางการเรยน วชาฟสกส เร�องงานและพลงงาน สาหรบนกเรยนช +นมธยมศกษาปท� 4

(สาหรบผเช�ยวชาญ) *****************************************************************

คาช +แจง ขอความอนเคราะหทานในฐานะผ เช�ยวชาญ โปรดพจารณาวาแบบวดผลสมฤทธ'ทางการ

เรยน วชาวชาฟสกส เร�องงานและพลงงาน สาหรบนกเรยนช =นมธยมศกษาปท� 4 น =สามารถวดผลไดสมฤทธ'ทางการเรยนของนกเรยนไดสอดคลองกบผลการเรยนรท�คาดหวงหรอไม และทาเคร�องหมาย�ลงในชองระดบความเหมาะสมตามความเหนของทานดงน = +1 ถาแนใจวาแบบทดสอบวดผลสมฤทธ'สอดคลองกบผลการเรยนรท�คาดหวง 0 ถาไมแนใจวาแบบทดสอบวดผลสมฤทธ'สอดคลองกบผลการเรยนรท�คาดหวงน =นจรง -1 ถาแนใจวาแบบทดสอบวดผลสมฤทธ'ไมสอดคลองกบผลการเรยนรท�คาดหวง

91

ผลการเรยนรท�คาดหวง ขอสอบขอท� คะแนนการพจารณา +1 0 -1

1. บอกความหมายของงานและอธบายความสมพนธของแรงกบงานได

(ความเขาใจ)

1. ขอใดเปนการทางานตามความหมายในวชาฟสกสไดถกตองท�สด

ก. ครน�งตรวจการบาน ข. คนงานยนแบกโตะ ค. นกกฬาตเทนนส ง. นกเรยนห =วกระเปาหนงสอเดนข =นบนได



2. ขอใดไมเกดงานในความหมายทางฟสกส ก. แบกของเดนข =นบนได ข. แบกของเดนไปในแนวราบ ค. พายเรอทวนน =า ง. เขนครกข =นภเขา



3. กรณในขอใดตอไปน =ไมเกดงานในความหมายทางฟสกส

ก. ยกของจากพ =นข =นไปไวบนโตะ ข. เดนจากช =นลางข =นช =นบน ค. กรรมกรเดนแบกกระสอบขาวสารไป

ตามถนนราบ ง. เขนรถใหเคล�อนท�


(การนาไปใช)

4. ออกแรง F ดงมวล 40 กโลกรม ในแนวขนานกบพ =นเอยง ใหเคล�อนท�ข =นไปตามพ =นเอยงล�น ซ�งยาว 2.5 เมตร สง 1.5 เมตร จงหางานของแรง F มคาก�จล

ก. 150 ข. 300 ค. 450 ง. 600

92


2.คานวณหางานของแรงหลายแรงท�กระทาตอวตถ และหางานจากพ =นท�ใตกราฟได


5. แรงท�ทาใหวตถเคล�อนท�ในแนววงกลม ไมเกดการทางานเพราะเหตใด

ก. แรงมคาไมคงท� ข. วตถเคล�อนท�เปนวงกลม ค. แรงต =งฉากกบการเคล�อนท� ง. วตถเคล�อนท�ไมเปนเสนตรง



6. ชายคนหน�งลากกระสอบขาวมวล 50 กโลกรม ข =นไปตามพ =นเอยงซ�งสง 2 เมตร จากแนวระดบ จงหาวาชายคนน =นทางานไดเทาใด

ก. 100 จล ข. 500 จล ค. 1,000 จล ง. 2,000 จล



7. ด.ช.จกหนก 30 กก. ใหด.ช.แกละหนก 20 กก. ข�คอเดนจากบานไปโรงเรยนเปนระยะทาง 100 เมตร จงหางานท� ด.ช.จกทาไดก�จล

ก. 0 ข. 50 ค. 500 ง. 5,000



8. ออกแรง F ในแนวขนานกบพ =น กระทาบนวตถหนก 20 นวตน ใหเคล�อนท�ดวยความเรวคงท�เปนระยะทาง 10 เมตร บนพ =นระดบ ซ�งมแรงเสยดทาน 4 นวตน จงหางานของแรง F

ก. 0 จล ข. 40 จล ค. 120 จล ง. 200 จล

93




9. กลองมวล 40 กโลกรม วางอยบนพ =น ซ�งมคาสมประสทธ'ของแรงเสยดทาน 0.2 จงหางานของแรงท�ดงกลองในแนวทามม °37 กบแนวระดบ เพ�อใหกลองน =เคล�อนท�ดวยความเรวคงท�เปนระยะทาง 10 เมตร

ก. 392.5 จล ข. 400.0 จล ค. 540.2 จล ง. 695.6 จล



10. จากขอ 9. งานท =งหมดท�ทาใหกลองเคล�อนท�มคาเทาไร

ก. 0 ข. 800 ค. 1,080 ง. 1,400


(การวเคราะห)

11. จากกราฟดงรป แสดงความสมพนธระหวางแรงกระทาตอวตถเคล�อนท�ไดทาง 10 เมตรเปนเทาใด

ก. 30 จล ข. 60 จล ค. 90 จล ง. 120 จล

F(N)

S(m)

15

4 6 10

94




12. แรง 20 นวตน กระทาตอวตถมวล 2 กก. ท�อยน�งใหเคล�อนท�บนพ =นล�น จงหางานท�เกดข =นในเวลา 4 วนาทในหนวยจล

ก. 40 จล ข. 160 จล ค. 400 จล ง. 1,600 จล



13. จงหางานในการลากวตถมวล 80 กก. ในแนวขนานกบพ =นระดบดวยอตราเรวคงท�เปนระยะทาง 25 เมตร ถาสมประสทธ'ของความเสยดทาน ระหวางวตถกบพ =นมคา 0.05

ก. 0 ข. 200 ค. 400

ง. 1,000

3. บอกความหมายและคานวณหาคากาลงได

(ความรความจา)

14. ขอใดเปน ความหมายของกาลง ก. ผลของแรงท�กระทาตอวตถแลววตถ

เคล�อนท�ตามแนวแรง ข. ผลของแรงท�กระทาตอวตถแลววตถ

ไมเคล�อนท�ตามแนวแรง ค. อตราการทางานหรองานท�ทาไดใน

หน�งหนวยเวลา ง. ความสามารถของวตถท�จะทางานได

95

ผลการเรยนรท�คาดหวง ขอสอบขอท�

คะแนนการพจารณา +1 0 -1



15. ปรดาซอมข�จกรยานข =นไปตามถนนราบเอยง ทามม °15 กบแนวระดบ ดวยความเรว 36 กโลเมตร/ช�วโมง ถาปรดาและจกรยานมมวลรวม 80 กก. จงหากาลงของปรดาท�ใชในการข�จกรยาน (sin °15 =0.26,cos °15 =0.97)

ก. 1,250 วตต ข. 2,080 วตต ค. 4,600 วตต ง. 8,000 วตต



16. ในการยกกลองมวล 100 กก. จากพ =น โดยใชกาลง 1 กโลวตต เปนเวลา 10 วนาท กลองน =นจะข =นไปไดสงจากพ =นก�เมตร

ก. 0.1 ข. 1.0 ค. 10.0 ง. 20.0



17. ป =นจ�นเคร�องหน�งยกหบสนคามวล 510×5.1 กโลกรม ซ�งจากทาเรอเพ�อวางบน

ดาดฟาเรอ ซ�งสงจากพ =นทาเรอ 15 เมตร จงหางานในการยกสนคาของป =นจ�นในหนวยจล

ก. 0 ข. 610×5.1

ค. 610×25.2

ง. 710×25.2

96





18. จากขอ 17. ถาเวลาท�ใชในการยกสนคาเทากบ 1 นาท 15 วนาท กาลงของป =นจ�นขณะยกสนคาเปนเทาใดในหนวยกโลวตต

ก. 210×98.1 ข. 210×3

ค. 410×68.1

ง. 510×3



19. ออกแรง F=20 นวตน กระทาบนวตถหน�งใหเคล�อนท�ดวยความเรงคงท� จากความเรว 2 เมตร/วนาท เปน 8 เมตร/วนาท จงหากาลงเฉล�ยของแรง F ก. 40 วตต ข. 60 วตต ค. 80 วตต ง. 100 วตต



20. สมศรเดนห =วกระเปามวล 4 กก. ข =นตกไปยงช =น 5 ภายในเวลา 50 นาท ถาตกมความสงเฉล�ย ช =นละ 5 เมตร จงหากาลงท�สมศรใชในการห =วกระเปาเปนก�วตต

ก. 12 ข. 14 ค. 16 ง. 18

97





21. ด.ญ.เขมมมวล 80 กก. ไตบนไตลงดวยอตราเรวสม�าเสมอ 2 เมตร/วนาท จงหากาลงท� ด.ญ.เขม ใชในหนวยกโลวตต

ก. 0 ข. 0.4 ค. 0.8 ง. 1.6



22. ครสตนา หนก 480 นวตน ว�งข =นเวท ซ�งสง 5 เมตร ในเวลา 10 วนาท จงหาวาครสตนา ตองใชกาลงเทาไร

ก. 120 วตต ข. 240 วตต ค. 360 วตต ง. 480 วตต



23. วตถช =นหน�งมมวล 1,500 กโลกรม ถกยกข =นสง 40 เมตร ในเวลา 10 วนาท จงหากาลงท�ใชยกของน = ในหนวยวตต

ก. 1,500 ข. 4,500 ค. 50,000 ง. 60,000

98





24. เรอยนตลาหน�งใชเคร�องยนตซ�งมกาลง 5 กโลวตต สามารถแลนไดเรว 30 กโลเมตร/ช�วโมง จงหาแรงฉดของเคร�องยนตในหนวยนวตน

ก. 500 ข. 600 ค. 700 ง. 800

4. บอกความหมายของพลงงานจลน และวเคราะหความสมพนธของงานกบการเปล�ยนพลงงานจลนได


25. ขอใดเปนความหมายของพลงงานจลน ก. อตราการทางานหรองานท�ทาไดใน

หน�งหนวยเวลา ข. ความสามารถของวตถท�จะทางานได ค. พลงงานท�เกดข =นในขณะท�วตถกาลง

เคล�อนท� ง. พลงงานท�เกดข =นเน�องจากวตถมการ

เปล�ยนตาแหนงจากระดบหน�งไปสอกระดบหน�ง



26. สมชายยนอยบนหอคอยสง 60 เมตร แลวขวางลกหนออกไปดวยความเรว 20 เมตร/วนาท จงหาอตราเรวของลกหนขณะกระทบพ =นเปนก�เมตร/วนาท

ก. 10 ข. 20 ค. 30 ง. 40

99





27. วตถมมวล 10 กโลกรม ความเรว 5 เมตร/วนาท มพลงงานจลนเทาใด

ก. 50 จล ข. 100 จล ค. 125 จล ง. 150 จล



28. อเลกตรอน 1 ตว มมวลประมาณ 9x10-31 กโลกรม จงหาจะตองใชอเลกตรอนก�ตว จงจะมพลงงานจลนเปน 9 จล ซ�งเคล�อนท�ดวยอตราเรว 2x108 เมตร/วนาท ก. 1x1014

ข. 3x1014 ค. 5x1014 ง. 9x1014



29. วตถมวล 10 กโลกรมวางอยบนพ =น ซ�งมสมประสทธ'ของความเสยดทาน 0.2 เม�อออกแรงดนวตถในแนวขนานกบพ =นขนาด 40 นวตน เปนระยะทาง 10 เมตร วตถจะมอตราเรวเทาไร(ในหนวยเมตร/วนาท)

ก. 6.32 ข. 8.92 ค. 16.40 ง. 20

100





30. หนกอนหน�งมวล 50 กโลกรม กล =งลงมาตามเนนเอยงยาว 200 เมตร สง 40 เมตร ถาแรงเสยดทานระหวางกอนหนและเนนเอยงเฉล�ย 50 นวตน จงหาอตราเรวของกอนหนเม�อถงปลายลางสดของเนนเอยง (หนวย เมตร/วนาท)

ก. 5 ข. 10 ค. 15 ง. 20



31. วตถหน�งเม�อเพ�มอตราเรวใหเปน 2 เทา ของอตราเรวเดมจะมพลงงานจลนก�เทาของเดม

ก. 1 ข. 2 ค. 3 ง. 4



32. วตถมความเรว 5 เมตร/วนาท มพลงงานจลน 250 จล มมวลก�กโลกรม

ก. 5 ข. 10 ค. 15 ง. 20

101



5. บอกความหมายของพลงงานศกย พลงงานศกยโนมถวง พลงงานศกยยดหยน และความสมพนธของงานกบพลงงานศกยได


33. ขอใดเปนความหมายของพลงงานศกย ก. อตราการทางานหรองานท�ทาไดใน

หน�งหนวยเวลา ข. ความสามารถของวตถท�จะทางานได ค. พลงงานท�วตถกาลงเคล�อนท� ง. พลงงานท�เกดข =นเน�องจากมการ

เปล�ยนตาแหนงจากระดบหน�งไปสอกระดบหน�ง



34. วตถมมวล 1 กโลกรม อยเหนอพ =นดน 5 เมตร มพลงงานศกยก�จล

ก. 0.5 ข. 5.0 ค. 5.5 ง. 50



35. วตถมวล 4 กโลกรม ปลอยใหตกในแนวด�ง ไดระยะทาง 1 เมตร พลงงานศกยเปล�ยนไปก�จล

ก. 4 ข. 20 ค. 40

ง. 60

102





36. เคร�องช�งสปรงแบงสเกลไวต =งแต 0 – 20 นวตน บนสเกลท�ยาว 0.10 เมตร จงหาพลงงานศกยยดหยนของสปรง ขณะท�เคร�องสปรงอานคาแรงได 10 นวตน

ก. 1.00 จล ข. 0.75 จล ค. 0.50 จล ง. 0.25 จล

5. บอกความหมายของพลงงานศกย พลงงานศกยโนมถวง พลงงานศกยยดหยน และความสมพนธ ของงานกบพลงงานศกยได


37. โยนวตถข =นในแนวด�ง ท�จดสงสด ปรมาณใดเปนศนย

ก. แรง ข. ความเรง ค. พลงงานจลน ง. พลงงานศกย

6. วเคราะหกฎการอนรกษ พลงงาน ได


38. ขณะท�สปรงหดเปนคร�งหน�งของระยะหดส =นท�สด รถจะมความเรวเทาใด

ก. 0.5 เมตร/วนาท ข. 1.0 เมตร/วนาท ค. 1.4 เมตร/วนาท ง. 1.7 เมตร/วนาท

6. วเคราะหกฎการอนรกษ พลงงาน ได


39. วตถมวล 1 กโลกรม เคล�อนท�บนพ =นราบ ซ�งมแรงเสยดทาน 6 นวตน เขาชนสปรงดวยความเรว 4 เมตร/ วนาท สปรงหดเขาไปมากท�สดเทาไร ถาสปรงมคานจ 40 นวตน/เมตร

ก. 0.1 เมตร ข. 0.3 เมตร ค. 0.5 เมตร

ง. 0.7 เมตร

103



7. บอกแหลงพลงงานและการใชพลงงานอยางประหยดได


40. พลงงานจากแหลงธรรมชาตท�สาคญท�สดคอ ก. ดวงอาทตย ข. น =า ค. ลม ง. นวเคลยร

104

ภาคผนวก จ ผลการวเคราะหแบบทดสอบวดผลสมฤทธCทางการเรยนกบผลการเรยนร ท�คาดหวงและคาความยากงาย คาอานาจจาแนก ของแบบทดสอบวด ผลสมฤทธCทางการเรยนเร�องงานและพลงงาน วชาฟสกส สาหรบนกเรยน ช +นมธยมศกษาปท� 4 (จานวน 40 ขอ)

ตาราง แสดงคาความยากงาย (P) คาอานาจจาแนก (r) คาดชนความสอดคลอง (IOC)

และคาความเช�อม�น ของแบบทดสอบวดผลสมฤทธCทางการเรยน

ขอท� คา IOC แปลผล ความยาก แปลผล อานาจจาแนก

กลมสง-กลม

แปลผล แปลผลคณภาพขอสอบ

1 0.8 สอดคลอง 0.64 ใชได 0.58 ใชได ใชได



4 1.00 สอดคลอง 0.57 ใชได 0.12 ตดท =ง ปรบปรงหรอตดท =ง







11 1.00 สอดคลอง 0.46 ใชได -0.03 ตดท =ง ปรบปรงหรอตดท =ง











105

ขอท� คา IOC แปลผล ความยาก แปลผล อานาจจาแนก

กลมสง-กลม

แปลผล แปลผลคณภาพขอสอบ




















ผลการวเคราะหคณภาพขอสอบ

P min 0.2500

max 0.7857

r min -0.2987

max 0.8182

KR-20 Reliability

0.7006

106

ภาคผนวก ฉ แบบทดสอบวดผลสมฤทธCทางการเรยน เร�องงานและพลงงาน วชาฟสกส สาหรบนกเรยนช +นมธยมศกษาปท� 4 (จานวน 30 ขอ)

แบบทดสอบวดผลสมฤทธCทางการเรยน

วชาฟสกส เร�องงานและพลงงาน จานวน 30 ขอ

ช +นมธยมศกษาปท� 4 โรงเรยนทงฟาวทยาคม

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

คาช +แจง จงเลอกคาตอบท�ถกตองท�สดเพยงขอเดยวลงในกระดาษคาตอบ

1. ขอใดเปนการทางานตามความหมายในวชาฟสกสไดถกตองท�สด ข. ครน�งตรวจการบาน ข. คนงานยนแบกโตะ ค. นกกฬาตเทนนส ง. นกเรยนห =วกระเปาหนงสอเดนข =นบนได

2. ขอใดไมเกดงานในความหมายทางฟสกส ข. แบกของเดนข =นบนได ข. แบกของเดนไปในแนวราบ ค. พายเรอทวนน =า ง. เขนครกข =นภเขา

3. กรณในขอใดตอไปน =ไมเกดงานในความหมายทางฟสกส ก. ยกของจากพ =นข =นไปไวบนโตะ ข. เดนจากช =นลางข =นช =นบน ค. กรรมกรเดนแบกกระสอบขาวสารไปตามถนนราบ ง. เขนรถใหเคล�อนท�

107

4. แรงท�ทาใหวตถเคล�อนท�ในแนววงกลม ไมเกดการทางานเพราะเหตใด ข. แรงมคาไมคงท� ข. วตถเคล�อนท�เปนวงกลม ค. แรงต =งฉากกบการเคล�อนท� ง. วตถเคล�อนท�ไมเปนเสนตรง

5. ชายคนหน�งลากกระสอบขาวมวล 50 กโลกรม ข =นไปตามพ =นเอยงซ�งสง 2 เมตร จากแนวระดบ จงหาวาชายคนน =นทางานไดเทาใด

ก. 100 จล ข. 500 จล ค. 1,000 จล ง. 2,000 จล

6. ด.ช.จกหนก 30 กก. ใหด.ช.แกละหนก 20 กก. ข�คอเดนจากบานไปโรงเรยนเปนระยะทาง 100 เมตร จงหางานท� ด.ช.จกทาไดก�จล

ก. 0 ข. 50 ค. 500 ง. 5,000

7. ออกแรง F ในแนวขนานกบพ =น กระทาบนวตถหนก 20 นวตน ใหเคล�อนท�ดวยความเรวคงท�เปนระยะทาง 10 เมตร บนพ =นระดบ ซ�งมแรงเสยดทาน 4 นวตน จงหางานของแรง F

ก. 0 จล ข. 40 จล ค. 120 จล ง. 200 จล

8. กลองมวล 40 กโลกรม วางอยบนพ =น ซ�งมคาสมประสทธ'ของแรงเสยดทาน 0.2 จงหางานของแรงท�ดงกลองในแนวทามม °37 กบแนวระดบ เพ�อใหกลองน =เคล�อนท�ดวยความเรวคงท�เปนระยะทาง 10 เมตร

ก. 392.5 จล ข. 400.0 จล ค. 540.2 จล ง. 695.6 จล

108

9. จากขอ 8. งานท =งหมดท�ทาใหกลองเคล�อนท�มคาเทาไร ก. 0 ข. 800 ค. 1,080 ง. 1,400

10. แรง 20 นวตน กระทาตอวตถมวล 2 กก. ท�อยน�งใหเคล�อนท�บนพ =นล�น จงหางานท�เกดข =นในเวลา 4 วนาทในหนวยจล

ก. 40 จล ข. 160 จล ค. 400 จล ง. 1,600 จล

11. จงหางานในการลากวตถมวล 80 กก. ในแนวขนานกบพ =นระดบดวยอตราเรวคงท�เปนระยะทาง 25 เมตร ถาสมประสทธ'ของความเสยดทาน ระหวางวตถกบพ =นมคา 0.05

ก. 0 ข. 200 ค. 400 ง. 1,000

12. ขอใดเปน ความหมายของกาลง ก. ผลของแรงท�กระทาตอวตถแลววตถเคล�อนท�ตามแนวแรง ข. ผลของแรงท�กระทาตอวตถแลววตถไมเคล�อนท�ตามแนวแรง ค. อตราการทางานหรองานท�ทาไดในหน�งหนวยเวลา ง. ความสามารถของวตถท�จะทางานได

13. ปรดาซอมข�จกรยานข =นไปตามถนนราบเอยง ทามม °15 กบแนวระดบ ดวยความเรว 36 กโลเมตร/ช�วโมง ถาปรดาและจกรยานมมวลรวม 80 กก. จงหากาลงของปรดาท�ใชในการข�จกรยาน (sin °15 =0.26,cos °15 =0.97)

ก. 1,250 วตต ข. 2,080 วตต ค. 4,600 วตต ง. 8,000 วตต

109

14. ในการยกกลองมวล 100 กก. จากพ =น โดยใชกาลง 1 กโลวตต เปนเวลา 10 วนาท กลองน =นจะข =นไปไดสงจากพ =นก�เมตร

ก. 0.1 ข. 1.0 ค. 10.0 ง. 20.0

15. ป =นจ�นเคร�องหน�งยกหบสนคามวล 510×5.1 กโลกรม ซ�งจากทาเรอเพ�อวางบนดาดฟาเรอ ซ�งสงจากพ =นทาเรอ 15 เมตร จงหางานในการยกสนคาของป =นจ�นในหนวยจง

ก. 0 ข. 610×5.1

ค. 610×25.2

ง. 710×25.2 16. จากขอ 15. ถาเวลาท�ใชในการยกสนคาเทากบ 1 นาท 15 วนาท กาลงของป =นจ�นขณะยกสนคาเปนเทาใดในหนวยกโลวตต

ก. 210×98.1 ข. 210×3

ค. 410×68.1

ง. 510×3 17. สมศรเดนห =วกระเปามวล 4 กก. ข =นตกไปยงช =น 5 ภายในเวลา 50 นาท ถาตกมความสงเฉล�ย ช =นละ 5 เมตร จงหากาลงท�สมศรใชในการห =วกระเปาเปนก�วตต

ก. 12 ข. 14 ค. 16 ง. 18

110

18. ด.ญ.เขมมมวล 80 กก. ไตบนไตลงดวยอตราเรวสม�าเสมอ 2 เมตร/วนาท จงหากาลงท� ด.ญ.เขม ใชในหนวยกโลวตต

ก. 0 ข. 0.4 ค. 0.8 ง. 1.6

19. ครสตนา หนก 480 นวตน ว�งข =นเวท ซ�งสง 5 เมตร ในเวลา 10 วนาท จงหาวาครสตนา ตองใชกาลงเทาไร

ก. 120 วตต ข. 240 วตต ค. 360 วตต ง. 480 วตต

20. วตถช =นหน�งมมวล 1,500 กโลกรม ถกยกข =นสง 40 เมตร ในเวลา 10 วนาท จงหากาลงท�ใชยกของน = ในหนวยวตต

ข. 1,500 ข. 4,500 ค. 50,000 ง. 60,000

21. เรอยนตลาหน�งใชเคร�องยนตซ�งมกาลง 5 กโลวตต สามารถแลนไดเรว 30 กโลเมตร/ช�วโมง จงหาแรงฉดของเคร�องยนตในหนวยนวตน

ข. 500 ข. 600 ค. 700 ง. 800

111

22. ขอใดเปนความหมายของพลงงานจลน จ. อตราการทางานหรองานท�ทาไดในหน�งหนวยเวลา ฉ. ความสามารถของวตถท�จะทางานได ช. พลงงานท�เกดข =นในขณะท�วตถกาลงเคล�อนท� ซ. พลงงานท�เกดข =นเน�องจากวตถมการเปล�ยนตาแหนงจากระดบหน�งไปสอกระดบหน�ง

23. วตถมมวล 10 กโลกรม ความเรว 5 เมตร/วนาท มพลงงานจลนเทาใด ข. 50 จล ข. 100 จล ค. 125 จล ง. 150 จล

24. วตถมวล 10 กโลกรมวางอยบนพ =น ซ�งมสมประสทธ'ของความเสยดทาน 0.2 เม�อออกแรงดนวตถในแนวขนานกบพ =นขนาด 40 นวตน เปนระยะทาง 10 เมตร วตถจะมอตราเรวเทาไร(ในหนวยเมตร/วนาท)

ข. 6.32 ข. 8.92 ค. 16.40 ง. 20

25. วตถหน�งเม�อเพ�มอตราเรวใหเปน 2 เทา ของอตราเรวเดมจะมพลงงานจลนก�เทาของเดม ก. 1 ข. 2 ค. 3 ง. 4

26. วตถมความเรว 5 เมตร/วนาท มพลงงานจลน 250 จล มมวลก�กโลกรม ข. 5 ข. 10 ค. 15 ง. 20

112

27. ขอใดเปนความหมายของพลงงานศกย จ. อตราการทางานหรองานท�ทาไดในหน�งหนวยเวลา ฉ. ความสามารถของวตถท�จะทางานได ช. พลงงานท�วตถกาลงเคล�อนท� ซ. พลงงานท�เกดข =นเน�องจากมการเปล�ยนตาแหนงจากระดบหน�งไปสอกระดบหน�ง

28. วตถมมวล 1 กโลกรม อยเหนอพ =นดน 5 เมตร มพลงงานศกยก�จล ข. 0.5 ข. 5.0 ค. 5.5 ง. 50

29. วตถมวล 4 กโลกรม ปลอยใหตกในแนวด�ง ไดระยะทาง 1 เมตร พลงงานศกยเปล�ยนไปก�จล ข. 4 ข. 20 ค. 40 ง. 60

30. โยนวตถข =นในแนวด�ง ท�จดสงสด ปรมาณใดเปนศนย ข. แรง ข. ความเรง ค. พลงงานจลน ง. พลงงานศกย

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

113

ภาคผนวก ช ผลการหาประสทธภาพของชดกจกรรมเทคนคแอทลาส วชาฟสกส

เร�องงานและพลงงาน สาหรบนกเรยนช +นมธยมศกษาปท� 4 ตามเกณฑ75/75

ตาราง แสดงผลการวเคราะหหาประสทธภาพของชดกจกรรมเทคนคแอทลาส วชาฟสกส เร�อง งานและพลงงาน สาหรบนกเรยนช +นมธยมศกษาปท� 4 ตามเกณฑ 75/75

นกเรยนคนท� คะแนนระหวางการใชชดกจกรรมเทคนคแอทลาส คะแนนจากการ

ทดสอบหลงเรยน 30 คะแนน

ชดท� 1 ชดท� 2 ชดท� 3 60 คะแนน 50 คะแนน 50 คะแนน

1 50 41 42 24 2 49 39 38 23 3 48 38 43 20 4 47 39 37 24 5 49 40 41 23 6 48 40 39 21 7 51 42 44 25 8 52 41 40 23 9 46 38 41 19 10 47 41 43 24 11 54 43 40 23 12 48 40 38 21 13 43 39 39 22 14 49 41 42 24 15 49 43 41 23 16 47 42 41 22 17 53 43 42 26 18 50 44 40 25 19 51 46 41 23 20 42 37 39 24

รวม 973 817 811 459 เฉล�ย 48.65 40.85 40.55 22.95

รอยละ 81.08 81.70 81.10 76.50 E1/E2 81.28 76.50

หมายเหต : หาคา E1/E2 โดยโปรแกรมหาประสทธภาพ E1/E2 ของ ดร.ปกรณ ประจนบาน

114

ตาราง แสดงรายละเอยดใบงานท�นามาเกบคะแนนเพ�อหาคา E1/E2

ชดกจกรรมท� เร�อง ใบงานท� จานวนคะแนน ชดกจกรรมท� 1 งานและกาลง ใบงานท� 1 6

ใบงานท� 2 10 แบบบนทกกจกรรม

การทดลองท� 1 10

แบบบนทกกจกรรมการทดลองท� 2

10

ใบงานท� 3 10 ใบงานท� 4 4 ใบงานท� 5 10

รวม 60 ชดกจกรรมท� 2 พลงงานจลนและพลงงานศกย ใบงานท� 1 10

ใบงานท� 2 10 ใบงานท� 3 10 ใบงานท� 4 10 ใบงานท� 5 10

รวม 50 ชดกจกรรมท� 3 กฎการอนรกษพลงงาน ใบงานท� 1 20

ใบงานท� 2 20 ใบงานท� 3 10

รวม 50 รวมคะแนนท+งหมด 160

หมายเหต : คะแนนระหวางเรยน E1 (คะแนนเตม 160 คะแนน)

คะแนนหลงเรยน E2 (คะแนนเตม 30 คะแนน)

115

ภาคผนวก ซ ผลคะแนนสอบกอนเรยน และสอบหลงเรยนโดยใชชดกจกรรม เทคนคแอทลาส วชาฟสกส เร�องงานและพลงงาน สาหรบนกเรยน ช +นมธยมศกษาปท� 4 ตาราง แสดงคะแนนสอบกอนเรยน และสอบหลงเรยนโดยใชชดกจกรรมเทคนค

แอทลาส วชาฟสกส เร�อง งานและพลงงาน สาหรบนกเรยนช +นมธยมศกษาปท� 4

คนท� ทดสอบกอนเรยน

30 คะแนน ทดสอบหลงเรยน

30 คะแนน ผลตาง

D ผลตาง

D2

1 14 23 9 81 2 16 25 9 81 3 8 15 7 49 4 10 16 6 36 5 9 17 8 64 6 15 17 2 4 7 6 15 9 81 8 12 21 9 81 9 10 21 11 121 10 11 20 9 81

11 14 22 8 64

12 19 24 5 25

13 16 24 8 64

14 17 19 2 4

15 18 24 6 36

16 14 22 8 64

17 18 24 6 36

116

ตาราง (ตอ)

คนท� ทดสอบกอนเรยน

30 คะแนน ทดสอบหลงเรยน

30 คะแนน ผลตาง

D ผลตาง

D2

18 13 25 12 144

19 16 22 6 36

20 9 20 11 121

21 11 19 8 64

22 6 15 9 81

23 9 16 7 49

24 11 17 6 36

25 10 16 6 36

26 7 19 12 144

27 8 19 11 121

28 5 16 11 121

รวม 332 553 221 1925 เฉล�ย 11.86 19.75 S.D. 4.02 3.36 t-test 16.15** df = 27

117

DescriptivesDescriptivesDescriptivesDescriptives

Descriptive StatisticsDescriptive StatisticsDescriptive StatisticsDescriptive Statistics

28 5.00 19.00 11.8571 4.01584

28 15.00 25.00 19.7500 3.36237

28

คะแนนสอบกอนเรยน

คะแนนสอบหลงเรยน

Valid N (listwise)

N Minimum Maximum Mean Std. Deviation

TTTT----TestTestTestTest

Paired Samples StatisticsPaired Samples StatisticsPaired Samples StatisticsPaired Samples Statistics

11.8571 28 4.01584 .75892

19.7500 28 3.36237 .63543

คะแนนสอบกอนเรยน


Pair

1

Mean N Std. Deviation

Std. Error

Mean

Paired Samples CorrelationsPaired Samples CorrelationsPaired Samples CorrelationsPaired Samples Correlations

28 .768 .000คะแนนสอบกอนเรยน &


Pair

1

N Correlation Sig.

Paired Samples TestPaired Samples TestPaired Samples TestPaired Samples Test

-7.8929 2.58685 .48887 -8.8959 -6.8898 -16.145 27 .000คะแนนสอบกอนเรยน -


Pair

1

Mean Std. Deviation

Std. Error

Mean Lower Upper

95% Confidence

Interval of the

Difference

Paired Differences

t df Sig. (2-tailed)

118

ภาคผนวก ฌ แบบประเมนความพงพอใจของนกเรยนท�มตอชดกจกรรมเทคนคแอทลาส วชาฟสกส เร�องงานและพลงงาน สาหรบนกเรยนช +นมธยมศกษาปท� 4

แบบประเมนความพงพอใจของนกเรยนท�มตอชดกจกรรมเทคนคแอทลาส วชาฟสกส เร�องงานและพลงงาน สาหรบนกเรยนช +นมธยมศกษาปท� 4

********************************************************************** คาช +แจง โปรดทาเคร�องหมาย �� ลงในชองระดบความเหมาะสม ตามความคดเหน ของทาน ระดบ 5 หมายถง ดมาก ระดบ 4 หมายถง ด ระดบ 3 หมายถง ปานกลาง ระดบ 2 หมายถง นอย

ระดบ 1 หมายถง ปรบปรง

รายการประเมน ระดบความเหมาะสม ขอเสนอแนะ

5 4 3 2 1 1.ดานปจจยนาเขา 1.1 มการกาหนดบทบาทหนาท�ในการปฏบตกจกรรมการเรยนรของนกเรยนอยางชดเจน

1.2 เอกสารใบงานมขนาดตวอกษรท�เหมาะสมและชดเจน

1.3 เอกสารใบงานอานแลวมความเขาใจในกจกรรมท�ตองปฏบต

1.4 เอกสารใบงานมภาพประกอบท�ชดเจน 1.5 เวลาท�ใชในการปฏบตกจกรรมการเรยนรมความเหมาะสมกบสาระการเรยนร

1.6 ส�อประกอบกจกรรมการเรยนรมความเหมาะสม 1.7 จานวนใบงาน ในแตละชดกจกรรมมความเหมาะสม 1.8 ใบงาน มความยากงายพอเหมาะกบนกเรยน

119

รายการประเมน ระดบความเหมาะสม ขอเสนอแนะ

5 4 3 2 1 2. ดานกระบวนการ 2.1 กจกรรมการเรยนรมข =นตอนเรยงลาดบจากงายไปหายาก สามารถปฏบตได

2.2 กจกรรมการเรยนรเปนกจกรรมท�นกเรยนสามารถปฏบตไดอยางแทจรง

2.3 กจกรรมการเรยนรเนนการปฏบตงานดวยตนเองและปฏบตงานกลมอยางชดเจน

2.4 กจกรรมการเรยนรเปนการเรยนรรวมกนระหวางนกเรยนกบเพ�อน

2.5 กจกรรมการเรยนรมการตรวจสอบความเขาใจของนกเรยนดวยวธการท�หลากหลาย

3. ดานผลผลต 3.1 นกเรยนมความพงพอใจในกจกรรมการเรยนรท�ไดปฏบต

3.2 นกเรยนเกดความต�นตวและกระตอรอรนกบกจกรรมท�ปฏบต

3.3 นกเรยนเหนความสาคญของสาระการเรยนรและ กจกรรมท�นกเรยนไดปฏบต

3.4 นกเรยนไดมสวนรวมในกจกรรมกลมอยางเตมความสามารถ

3.5 นกเรยนมโอกาสในการแสดงความคดเหนในกจกรรมการเรยนรไดอยางอสระ

ขอเสนอแนะ ............................................................................................................................................... .............................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................

120

ภาคผนวก ญ ชดกจกรรมเทคนคแอทลาส วชาฟสกส เร�องงานและพลงงาน

สาหรบนกเรยนช +นมธยมศกษาปท� 4 (ชดท� 1-3)

เอกสารประกอบการจดการเรยนร

ชดกจกรรมเทคนคแอทลาส วชาฟสกส เร�องงานและพลงงาน

สาหรบนกเรยนช+นมธยมศกษาปท� 4

จดทาโดย

ปทมา ภสวาสดC

121

คานา

ชดกจกรรมเทคนคแอทลาส วชาฟสกส เร�องงานและพลงงาน สาหรบมธยมศกษาปท� 4

ไดจดทาข =นเพ�อใชประกอบการจดการเรยนร โดยมงเนนใหนกเรยนมสวนรวมในการจดกจกรรมการ

เรยนร โดยท�ครผสอนจะเปนผ นาในการเสนอเน =อหาบทเรยน หรอเสนอปญหา แลวใหนกเรยนเปนผ

คนหาความร แสวงหาคาตอบหรอขอสงสยโดยใชกจกรรมการอภปรายกลม เกม การแสดงบทบาท

สมมต การแสดงละคร การใชกรณศกษา การใชสถานการณจาลอง การอานท�กระตอรอรน การ

เขยนท�กระตอรอรน การทางานกลม และการเรยนแบบรวมแรงรวมใจ ในเอกสารฉบบน = จะ

ประกอบดวย 3 ชดกจกรรมการเรยนร ดงน =

ชดกจกรรมการเรยนรท� 1 เร�องงานและกาลง

ชดกจกรรมการเรยนรท� 2 เร�องพลงงานศกยและพลงงานจลน

ชดกจกรรมการเรยนรท� 3 เร�องกฎการอนรกษพลงงาน

การจดกจกรรมการเรยนรโดยใชชดกจกรรมในช =นเรยน เนนใหนกเรยนไดฝกปฏบตและ

สรางองคความรดวยตนเองจากส�อท�หลากหลาย โดยพยายามใชภาษาท�งายและรดกม เพ�อให

นกเรยนไดอานและทาความเขาใจไดดวยตนเองเปนสวนใหญ

ผจดทาหวงเปนอยางย�งวา ชดกจกรรมเทคนคแอทลาส วชาฟสกส เร�องงานและพลงงาน

สาหรบมธยมศกษาปท� 4 คงจะมผลตอการพฒนานกเรยนใหมการเรยนรทางวทยาศาสตรท�ดข =น

และสงผลใหนกเรยนมเจตคตท�ดตอการเรยนวชาฟสกส

ผจดทา

122

ชดกจกรรมชดกจกรรมท� ท� 11 เร�อง งานและกาลงเร�อง งานและกาลง

123

คมอคร คมอครน =ใชสาหรบประกอบการใชชดกจกรรมเทคนคแอทลาส ชดท� 1 เร�องงานและกาลง ประกอบดวย

1. บทบาทของครผสอน 1.1 ครผสอนเตรยมตวใหพรอม โดยศกษารายละเอยดเก�ยวกบการใชชดกจกรรม

เทคนคแอทลาส การจดช =นเรยน และการเตรยมส�อการเรยนท�ใชประกอบการจดการเรยนร 1.2 การจดกจกรรมการเรยนร ครจะตองจดกจกรรมใหครบตามท�ระบไวในแผนการ

จดการเรยนร เพ�อใหกจกรรมเปนไปอยางตอเน�องและบรรลตามวตถประสงค 1.3 กอนทากจกรรมทกคร =ง ครตองอธบาย ช =แจงวธการปฏบตกจกรรมใหชดเจนให

นกเรยนเขาใจตรงกน จงจะทาใหกจกรรมการเรยนรบรรลเปาหมายและมประสทธภาพ 1.4 ครควรกระตนใหนกเรยนทกคนมสวนรวมในการทากจกรรม เพ�อเปนการฝกให

นกเรยนไดรจกไดทางานรวมกน ชวยเหลอซ�งกนและกน รบผดชอบตอหนาท� กลาแสดงออก สงเกตการณปฏบต และใหการชวยเหลอนกเรยนในยามท�จาเปนอยางใกลชด

1.5 หลงจากจดกจกรรมการเรยนรเสรจส =นลงในแตละกจกรรม มการประเมนผลการ เรยนรของนกเรยน

2. ส�งท�ครตองเตรยม ครจะตองเตรยมส�อการเรยนใหครบตามข =นตอนการจดชดกจกรรมการเรยนร ดงน = 2.1 แบบบนทกระดมสมอง 2.2 ใบความรท� 1 “งานคออะไร” 2.3 ใบงานท� 1 “งาน คอ อะไร” 2.4 ใบงานท� 2 “การเกดงาน” 2.5 เฉลยใบงานท� 2 “การเกดงาน” 2.6 ใบกจกรรมการทดลองท� 1 “ความหมายของงาน” 2.7 แบบบนทกผลการทดลองท� 1 “ความหมายของงาน” 2.8 เฉลยสรปผลการทดลองท� 1 “ความหมายของงาน” 2.9 ใบกจกรรมการทดลองท� 2 “งานและการเกดงาน” 2.10 แบบบนทกผลการทดลองท� 2 “งานและการเกดงาน” 2.11 เฉลยสรปผลการทดลองท� 2 “งานและการเกดงาน 2.12 ใบความรท� 2 “การคานวณหาคาของงาน” 2.13 ใบงานท� 3 “การคานวณหาคาของงาน”

124

2.14 เฉลยใบงานท� 3 “การคานวณหาคาของงาน” 2.15 ใบความรท� 3 “กาลงคออะไร” 2.16 ใบความรท� 4 “การคานวณหาคาของกาลง” 2.17 ใบงานท� 4 “การคานวณหาคาของกาลง” 2.18 เฉลยใบงานท� 4 2.19 ใบงานท� 5 “งานและกาลง”

3. การจดช +นเรยน ในการจดช =นเรยนขณะท�ใชชดกจกรรมเทคนคแอทลาส นกเรยนจะทากจกรรมเปน

กลมละ 5 คน จานวนกลมข =นอยกบจานวนนกเรยนในช =นเรยน เม�อทาการวดผลสมฤทธ'หลงเรยน นกเรยนตองแยกออกจากกลมและจดหองทาการสอบเปนรายบคคล

แผนผงการจดช +นเรยน

4. การประเมนผลการเรยนร 4.1 ประเมนจากการปฏบตกจกรรมกลม 4.2 ประเมนผลจากผลงานของนกเรยนจากการตอบคาถามและจากใบกจกรรม 4.3 ประเมนผลจากการทาแบบทดสอบกอนเรยน-หลงเรยน

กระดานดา

โตะคร

กลม1 กลม2


125

แผนการจดการเรยนรท� 1 รายวชาฟสกส เร�อง งานและพลงงาน กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ช +นมธยมศกษาปท� 4 ปการศกษา 2553 จานวน 4 ช�วโมง สาระท� 5 พลงงาน มาตรฐาน ว 5.1

เขาใจความสมพนธระหวางพลงงานกบการดารงชวต การเปล�ยนรปพลงงาน ปฏสมพนธ ระหวางสารและพลงงาน ผลของการใชพลงงานตอชวตและส�งแวดลอม มกระบวนการสบเสาะหาความร ส�อสารส�งท�เรยนรและนาความรไปใชประโยชน จดมงหมาย

จดมงหมายท�วไป นกเรยนมความรความเขาใจเก�ยวกบความหมายและคานวณหาคาของงานและกาลงได จดมงหมายเชงพฤตกรรม เม�อเรยนจบชดกจกรรมน =แลว นกเรยนสามารถแสดงพฤตกรรมตามจดมงหมายเชง

พฤตกรรมตอไปน = ดานความรความคด (Knowledge) 1. อธบายความหมายของงานและกาลงไดอยางถกตอง 2. คานวณหาคาของงานและกาลงได ดานทกษะกระบวนการ(Process) 1. สารวจ สงเกต สบคนขอมลเก�ยวกบงานและกาลง 2. การนาเสนอผลงานไดอยางถกตองเหมาะสม 3. ทกษะการทางานกลม สามารถทางานรวมกบผ อ�นไดอยางสรางสรรค ดานเจตคตทางวทยาศาสตร(Attitude) 1. ความอยากรอยากเหน มความกระตอรอรนและสนใจในการสบคนและศกษาขอมล 2. ความมเหตผล ยอมรบคาอธบายเม�อมหลกฐานสนบสนนหนกแนนเพยงพอได 3. ความใจกวาง รบฟงขอโตแยงหรอความคดเหนท�มเหตผลของผ อ�น พจารณาและ

ประเมนความคดเหนของผ อ�นได 4. ความซ�อสตย บนทกผลหรอขอมลตามความจรง

126

แนวคด งานในทางฟสกส เปนผลจากการออกแรงกระทาตอวตถแลวทาใหวตถเคล�อนท�ตามแนว

แรงน =น ดงน =นขนาดของงานท�ไดจะหาไดจากผลคณระหวางแรงท�กระทากบระยะท�วตถเคล�อนท�ได ( ระยะทางขนานกบแรง ) และเปนปรมาณสเกลาร มหนวยเปน นวตน.เมตร ( N.m )หรอ จล ( J )

กาลง คอ อตราการทางาน และเปนปรมาณสเกลาร มหนวยเปนวตต ( W ) เวลาท�ใช ประมาณ 4 ช�วโมง (240 นาท) ส�อการเรยนการสอนและแหลงเรยนร

1. หองสมด 2. หองคอมพวเตอร หองเรยนอจฉรยะ สาหรบใชสบคนขอมลจากแหลงขอมล

อเลกทรอนกส 3. แหลงเรยนรในชมชน เชน บาน ตลาด รานคา โรงพยาบาล สถานอนามย ฯลฯ 4. ใบความร 5. ใบงาน 6. ใบกจกรรมการทดลอง 7. แบบประเมนผลการตรวจช =นงาน 8. แบบประเมนการนาเสนองาน 9. แบบสงเกตพฤตกรรมดานเจตคตทางวทยาศาสตร 10.แบบสงเกตพฤตกรรมการทางานกลม

127

ข +นตอนการดาเนนกจกรรม (ช�วโมงท� 1 - 2) 120 นาท ข +นท� 1 ข +นเตรยมการ (Preparation) ใชเวลานอกช�วโมงเรยน 1. ครแบงนกเรยนออกเปน 4 กลม โดยใหมนกเรยนคละความสามารถกน เกง ปานกลาง

ออน ซ�งพจารณาจากระดบผลการเรยนวชาฟสกส ของนกเรยน ในภาคเรยนท�ผานมา กลมท�ไดจะเปนกลมเรยนรรวมกนอยางถาวรในการเรยนรเร�องงานและพลงงาน และใหนกเรยนเลอกประธาน รองประธาน และเลขานการประจากลม แลวน�งตามกลมท�จดใหซ�งในการเรยนแตละคร =งจะมการผลดเปล�ยนท�น�งของแตละกลม (ใชเวลาชวงพกกลางวน)


2. ครจดเตรยมแบบบนทกระดมสมอง ใบความรท� 1 ใบงานท� 1 ใบงานท� 2 ใหนกเรยน

คนละ 1 ชด และใบกจกรรมการทดลองท� 1 ใบกจกรรมการทดลองท� 2 กลมละ 1 ชด (ใชช�วโมงวางในการจดเตรยม)


โตะคร



128

ข +นท� 2 ข +นการกลาวนาส +นๆ (Briefing) 20 นาท

1. ครช =แจงกบนกเรยนเก�ยวกบการเรยนโดยใชชดกจกรรมเทคนคแอทลาสใหนกเรยน เขาใจดงน =

เทคนค Active Teaching and Learning Approaches in Science (ATLAS) เปน เทคนคการเรยนการสอนท�เนนผ เรยนเปนสาคญ ท�ครผ สอนและนกเรยนมสวนรวมในการจดกจกรรมการเรยนร โดยท�ครผสอนจะเปนผ นาในการเสนอเน =อหาบทเรยน หรอเสนอปญหา แลวใหนกเรยนเปนผ คนหาความร แสวงหาคาตอบหรอขอสงสยโดยใชกจกรรมการอภปรายกลม เกม การแสดงบทบาทสมมต การแสดงละคร การใชกรณศกษา การใชสถานการณจาลอง การอานท�กระตอรอรน การเขยนท�กระตอรอรน การทางานกลม และการเรยนแบบรวมแรงรวมใจ โดยมข =นตอนการจดการเรยนร 5 ข =นตอน ตามแนวของสานกพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต (มปป.) ไดแก Preparation (ข =นเตรยมการ) Briefing (ข =นการกลาวนาส =นๆ) Action (ข =นการปฏบต) Debriefing (ข =นการสรป) และ Follow-Up (ข =นกจกรรมหลงการปฏบต)

ชดกจกรรมเทคนคแอทลาส คอ ชดกจกรรมท�สรางข =น เพ�อใชในการเรยนวชาฟสกส เร�องงานและพลงงาน โดยมงเนนใหนกเรยนมการเรยนรทางวทยาศาสตร และผลสมฤทธ'ทางการเรยนวชาฟสกสสงข =น แตละชดกจกรรมจะประกอบดวย ช�อชดกจกรรม แนวคด ผลการเรยนรท�คาดหวง ส�อท�ใช เวลาท�ใช วธดาเนนกจกรรม การประเมนผล และภาคผนวก โดยสอดแทรกการเรยนรดวยเทคนคแอทลาสในชดกจกรรม ซ�งชดกจกรรมมท =งหมด 3 หนวย ดงน =

หนวยท� 1 เร�อง งานและกาลง ใชเวลา 4 ช�วโมง หนวยท� 2 เร�อง พลงงานศกยและพลงงานจลน ใชเวลา 4 ช�วโมง หนวยท� 3 เร�อง กฎการอนรกษพลงงาน ใชเวลา 2 ช�วโมง 1. ครแจงผลการเรยนรท�คาดหวง และรปแบบการจดกจกรรมใหนกเรยนทราบ 2. นกเรยนและครรวมกนอภปรายถงงานในชวตประจาวน โดยครใชคาถาม

กระตนใหนกเรยนรวมอภปรายดงน = - งานตามความหมายท�นกเรยนเขาใจ หมายความวาอยางไร (งานคอ การปฏบต

หนาท�) - กจกรรมในชวตประจาวนท�เรยกวาทางาน และไมทางาน

- ความหมายของ งาน ในชวตประจาวนกบความหมายทางฟสกส

129

ข +นท� 3 ข +นการปฏบต (Action) (ใชเวลาท =งหมด 90 นาท) 1. ใหนกเรยนแตละกลมชวยกนระดมสมองเก�ยวกบกจกรรมการเกดงานและไมเกด

งานทางฟสกสในชวตประจาวน โดยบนทกลงตารางดงน = กาหนดใหใชเวลา 5 นาท

หลงจากน =นครใหนกเรยนแตละกลมผลดกนบอกกจกรรมการเกดงานและไมเกดงานทาง

ฟสกสใน ชวตประจาวนมา 1 กจกรรม ไมใหซ =ากนและเขยนช�อลงบนกระดานดา (ใชเวลาท =งหมด 10 นาท)

2. ใหนกเรยนแตละกลมเขยนเกณฑการพจารณาการเกดงาน โดยใชเวลา 5 นาท แลว ครสมนกเรยนใหออกมานาเสนอผลงานหนาช =นเรยนใชเวลากลมละ 5 นาท (ใชเวลาท =งหมด 25 นาท)

3. ครใหความรเพ�มเตมเก�ยวกบงาน และการเกดงาน โดยแจกใบความรท� 1 “ความหมาย ของงาน” และใบงานท� 1 “ความหมายของงาน”ใหนกเรยนศกษาและทากจกรรมเขยนเนนคารวมกบการอานใชเวลา 10 นาท หลงจากน =นครและนกเรยนอภปรายรวมกนในช =นเรยน (ใชเวลาท =งหมด 15 นาท)

4. ใหนกเรยนแตละกลมทากจกรรมในใบกจกรรมการทดลองท� 1 “ความหมาย ของงาน” และใบกจกรรมการทดลองท� 2 “การเกดงาน” จากน =นแตละกลมสงตวแทนสรปผลการทดลองอภปรายผลการทดลอง (ใชเวลาท =งหมด 30 นาท)

5. ใหนกเรยนแตละกลมทาใบงานท� 2 “การเกดงาน” จากน =นนกเรยนแตละกลม รวมสรปความรท�ไดรบจากการอภปรายและสรปผลเร�องงานทางฟสกส (ใชเวลาท =งหมด 10 นาท)

ลาดบท� กจกรรมท�เกดงานทางฟสกส กจกรรมท�ไมเกดงานทางฟสกส

130

ข +นท� 4 ข +นการสรป (Debriefing) (ใชเวลาท =งหมด 10 นาท) 1. ครใหนกเรยนแตละกลมชวยกนเขยนสรปความรเก�ยวกบงาน หลงจากน =น

นกเรยนแตละกลมมาอภปรายรวมกนในช =นเรยนและสรปความรเก�ยวกบงานและกาลง โดยใชเวลา 10 นาท ขอสรปท�ไดอาจเปนดงน =

งาน ( Work, W) ความหมายของงานโดยท�วไป เปนการกระทากจกรรมหรอส�งใดๆเพ�อท�จะไดรบ

ซ�งผลตอบแทน เชนการปลกตนไม การเลนกฬา การเขยนหนงสอ ความหมายของงานทางวทยาศาสตร เปนผลจากการกระทาของแรงตอวตถ

อยางตอเน�องและทาใหวตถเคล�อนท�ตามแนวแรงกระทา ดงน =นการเกดงานจะตองมแรงกระทาและระยะทางการเคล�อนท�เก�ยวของเสมอ นยามของงาน

งาน หมายถง ผลคณของแรงกบระยะทางตามแนวแรงท�กระทา

ข +นท� 5 ข +นกจกรรมหลงการปฏบต (Follow-Up) ใชเวลานอกช�วโมงเรยน 1 สปดาห

ใหนกเรยนแตละกลมไปสารวจตามแหลงเรยนรในชมชน วามกจกรรมการเกดงาน ทางฟสกสอะไรบาง แลวจดทาเปนสมดภาพ เร�องงานและการเกดงาน ซ�งในสมดภาพประกอบดวย รปภาพ(นกเรยนอาจใชวธถายภาพ หรอวาดภาพ) พรอมเขยนทศทางของแรง และทศทางการเคล�อนท� ลงในภาพแลวสรปวาเกดงานหรอไมเพราะเหตใด โดยนาสงครในช�วโมงคร =งถดไป ถานกเรยนมปญหาในการทาช =นงานใหสอบถามหรอขอคาปรกษาจากครผสอน นอกช�วโมงเรยน

131

(ช�วโมงท� 3-4) ข +นท� 1 ข +นเตรยมการ (Preparation) (นอกช�วโมงเรยน) 1. ครเตรยมใบความรท�1 ใบความรท�2 ใบความรท�3 ใบงานท� 3 ใบงานท� 4 ให

นกเรยนคนละ 1 ชด และใบงานท� 5 ใหนกเรยนกลมละ 1 ชด (ใชช�วโมงวางหรอวนหยดในการจดเตรยม)

ข +นท� 2 ข +นการกลาวนาส +นๆ (Briefing) (ใชเวลาท =งหมด 15 นาท) 1. ครกลาวนาส =นๆและนกเรยนรวมอภปรายเก�ยวกบการคานวณเร�องงาน โดยใชคาถาม

กระตนใหนกเรยนรวมอภปรายดงน =

- สตรการหาคาของงานคออะไร ตามท�นกเรยนทราบ (W=FS) - หนวยของงานคออะไร ตามท�นกเรยนทราบ (จล)

ข +นท� 3 ข +นการปฏบต (Action) (ใชเวลาท =งหมด 65 นาท) 1. ครใหความรเพ�มเตมเก�ยวกบการคานวณโดยแจกใบความรท�1 ใบความรท�2 ใบ

ความรท�3 ใหนกเรยนไดศกษาและทากจกรรมในใบงานท� 3 ใบงานท� 4 (ใชเวลาท =งหมด 35 นาท)

2. ครและนกเรยนอภปรายรวมกนในช =นเรยนเก�ยวกบเร�อง กาลง (ใชเวลาท =งหมด 15 นาท)

3. ครและนกเรยนรวมกนเสนอวธการวเคราะหโจทยทางฟสกสในการคานวณ เร�องงาน และกาลง (ใชเวลาท =งหมด 15 นาท) ข +นท� 4 ข +นการสรป (Debriefing) (ใชเวลาท =งหมด 20 นาท)

1. ครใหนกเรยนแตละกลมชวยกนเขยนสรปความรเก�ยวกบงานและกาลงในรปแบบ การเขยนแผนผงความคด(ใบงานท� 5 “งานและกาลง”)ใชเวลา 10 นาท แลวนาสงคร หลงจากน =นครนาแผนผงความคดของนกเรยนแตละกลมมาอภปรายรวมกนในช =นเรยนและสรปความรเก�ยวกบงานและกาลง โดยใชเวลา 10 นาท ขอสรปท�ไดอาจเปนดงน =

132

งาน

ความหมายของงาน แสดงวา จะตองมการออกแรงกระทาตอวตถแลววตถน =นเคล�อนท� หากออกแรงแลววตถไมเคล�อนท�จะไมถอวามงานเกดข =น งานมหนวยเปน จล และเขยนเปนความสมพนธไดวา งาน = แรง×ระยะทางท�วตถเคล�อนท�ไปตามแนวท�แรงกระทา

SFW ×=

กาหนดให W คอ งานท�ได มหนวยเปนในระบบ SI คอ จล (Joule ; J) หรอนวตน-เมตร (N-m) F คอ แรง มหนวยเปน นวตน (N) S คอ ระยะทาง มหนวยเปน เมตร (m) ปรมาณของงานข +นอยกบ

1. ขนาดของแรงท�ใช 2. ระยะทางท�วตถเคล�อนท�ไปตามทศทางของแนวแรง

เราอาจกลาวไดวา ถาออกแรงกระทาตอวตถมาก ปรมาณงานท�เกดข =นจะมากและถาระยะทางท�วตถเคล�อนท�ไปตามทศทางของแนวแรงมคามาก ปรมาณงานท�เกดข =นกจะมากดวย

หนวยของงาน หนวยของงานในระบบ SI คอ จล (Joule ; J) หรอ นวตน-เมตร (N-m)

โดย 1 จล ของงานท�ทาเกดจากการออกแรง 1 นวตน กระทาตอวตถใหวตถเคล�อนท�ไปได 1 เมตร ตามทศทางของแรง

133

กาลง กาลง คอ ปรมาณงานท�ทาไดในหน�งหนวยเวลา มหนวยเปน วตต ( Watt )

จะได t

W P =

เม�อ P คอ กาลง มหนวยเปนวตต ( Watt ) W คอ งานท�ทาได มหนวยเปนจล ( J ) t คอ ชวงเวลาท�ใช มหนวยเปนวนาท ( s )

ข +นท� 5 ข +นกจกรรมหลงการปฏบต (Follow-Up) (ใชเวลาท =งหมด 20 นาท) ใหนกเรยนแตละกลมจาลองสถานการณลกษณะการทางานของงานและกาลงใน

ชวตประจาวน แลวชวยกนสรปวาสถานการณใดมการเกดงานมากท�สด พรอมบอกเหตผลประกอบ

การวดผลประเมนผล

พฤตกรรม วธการวดและประเมนผล เคร�องมอท�ใชในการวด และประเมนผล

1.ดานเน =อหา -การทาใบงาน -การตรวจช =นงาน -การอภปรายและนาเสนอในช =นเรยน

-ใบงาน -แบบประเมนผลการตรวจช =นงาน -แบบประเมนการนาเสนองาน

2.ดานกระบวนการ -การทาใบงาน -การตรวจช =นงาน -การอภปรายและนาเสนอในช =นเรยน -สงเกตพฤตกรรมการทางานกลม

-ใบงาน -แบบประเมนการตรวจช =นงาน -แบบประเมนการนาเสนองาน -แบบสงเกตพฤตกรรมการทางานกลม

3.ดานเจตคต - สงเกตพฤตกรรม - สงเกตพฤตกรรมการทางานกลม

-แบบสงเกตพฤตกรรม -แบบสงเกตพฤตกรรมการทางานกลม

134

งานและกาลง: ภาพรวม สาหรบผสอน

งานและกาลง 4 ช�วโมง

สาระสาคญ งานในทางฟสกส เปนผลจากการออกแรงกระทาตอวตถแลวทาใหวตถเคล�อนท�ตามแนว

แรงน =น ดงน =นขนาดของงานท�ไดจะหาไดจากผลคณระหวางแรงท�กระทากบระยะท�วตถเคล�อนท�ได ( ระยะทางขนานกบแรง ) และเปนปรมาณสเกลาร มหนวยเปน นวตน.เมตร ( N.m )หรอ จล ( J )

กาลง คอ อตราการทางาน และเปนปรมาณสเกลาร มหนวยเปนวตต ( W ) จดประสงค

ผ เรยนท�ผานการทากจกรรมในหนวยน =แลว จะมการเรยนรในประเดนตอไปน =

• ความหมายของงานและการเกดงาน

• การคานวณหาคาของงาน

• ความหมายของกาลง

• การคานวณหาคาของกาลง ลาดบการเรยนร

- รวมกนระดมสมองอภปรายเก�ยวงานท�เกดข =นในชวตประจาวน

- อานและทาความเขาใจความหมายของงาน - รจกกบตวอยางการเกดงานในชวตประจาวน

- แยกประเภทการเกดงานและไมเกดงาน - อานและทาความเขาใจความหมายของกาลง

- อานเพ�อสรางความเขาใจเก�ยวกบการคานวณหาคาของงาน - อานและทาความเขาใจความหมายของกาลง

- อานเพ�อสรางความเขาใจเก�ยวกบการคานวณหาคาของกาลง

- เลนบทบาทสมมตและอภปรายกลมเพ�อเรยนรเก�ยวกบงานและกาลง

135

งานและกาลง : ความหมายของงานและกาลง สาหรบผสอน

หนวยท� 1 งานและกาลง

คาศพท

• งาน

• การเกดงาน

• กาลง

136

แบบบนทกการระดมสมอง กลมท�........................ช�อกลม.....................................

สมาชกในกลม 1…………………………………………………….หนาท�................................... 2…………………………………………………….หนาท�................................... 3…………………………………………………….หนาท�................................... 4…………………………………………………….หนาท�................................... 5…………………………………………………….หนาท�................................... คาช +แจง ใหนกเรยนแตละกลมชวยกนระดมสมองเก�ยวกบกจกรรมการเกดงานและไมเกดงานในชวตประจาวน อยางนอย 5 กจกรรม โดยบนทกลงในตาราง กาหนดใหใชเวลา 5 นาท ลาดบท� กจกรรมท�เกดงานทางฟสกส กจกรรมท�ไมเกดงานทางฟสกส

137

แบบสงเกตพฤตกรรมการทางานกลม ช�อกลมท�ถกสงเกต......................................................................ช =น ม.4/…………….. รายช�อสมาชกในกลม 1……………………………………………………..เลขท�................. 2……………………………………………………..เลขท�................. 3……………………………………………………..เลขท�................. 4……………………………………………………..เลขท�................. 5……………………………………………………..เลขท�................. ช�อผสงเกต................................................................................................. ( ) คร ( ) เพ�อน ( ) ตนเอง คาช +แจง ใหทาเคร�องหมาย �ลงในชองท�ตรงกบความคดเหนมากท�สด

รายการประเมน ระดบการประเมน

ปฏบต ไมปฏบต 1. มการแบงหนาท�กนภายในกลม 2. ชวยกนคนควาและทางานกลมจนสาเรจ 3. มความกระตอรอรนท�จะปฏบตงานกลมรวมกน 4. มความอดทน และชวยเหลอกนภายในกลม 5. ปฏบตตามขอตกลง กฎระเบยบของกลม 6. ต =งใจปฏบตงานท�ไดรบมอบหมายจากกลม 7. แสดงและยอมรบฟงความคดเหนของสมาชก

ในกลม

8. มสวนรวมในการทากจกรรมสม�าเสมอ 9. มความซ�อสตยบนทกผลและขอมลตามความ

เปนจรง

10. รกษาความสะอาดของวสดอปกรณและ สถานท�

รวม

138

เกณฑการประเมนผล ปฏบต 9-10 ขอ ระดบคณภาพ ดมาก ปฏบต 7-8 ขอ ระดบคณภาพ ด ปฏบต 5-6 ขอ ระดบคณภาพ พอใช ปฏบตต�ากวา 5 ขอ ระดบคณภาพ ควรปรบปรง สรปผลการประเมนระดบคณภาพ ( ) ดมาก ( ) ด ( ) พอใช ( ) ควรปรบปรง ลงช�อ ผประเมน (..........................................) ............../.............../..........

139

ใบความรท� 1 “งาน คออะไร”

ช�อ..................................................สกล...................................ช =นม.4/……….เลขท�.................

งาน ( Work )

มนษยรจกคาวา “งาน” ท�หมายถง กจกรรมตางๆในชวตประจาวน เชน อานหนงสอ ปรงอาหาร ยกของ รดเส =อผา การทาสวน หรอกจกรรมใดๆท�ไดรบคาตอบแทน แตในทางวทยาศาสตร “งาน” จะเกดข =นกตอเม�อมแรงมากระทาตอวตถแลว ทาใหวตถเคล�อนท�ไปตามทศทางท�แรงกระทา งาน หมายถง การออกแรงกระทาตอวตถ และวตถท�ถกกระทามกรเคล�อนท�ไปตามทศทางของแรง เชน การยกของข =นวางบนช =นวางของ การเขนรถ การลากทอนไม ฯลฯ ตวอยาง เชน ชายคนหน�งเดนถอกลองใบหน�งโดยรกษาระยะความสงของกลองจากพ =นใหคงท�เสมอ เขาไมไดทางาน ไมเกดงาน เพราะกลองกบแรงกระทามการเคล�อนท�ในทศทางตางกน เหตการณน =จะเกดงานกตอเม�อ กลองกบแรงกระทามการเคล�อนท�ไปในทศทางเดยวกน

140

ปรมาณของงานข +นอยกบ

1. ขนาดของแรงท�ใช 2. ระยะทางท�วตถเคล�อนท�ไปตามทศทางของแนวแรง เราอาจกลาวไดวา ถาออกแรงกระทาตอวตถมาก ปรมาณงานท�เกดข =นจะมากและถาระยะทางท�วตถเคล�อนท�ไปตามทศทางของแนวแรงมคามาก ปรมาณงานท�เกดข =นกจะมากดวย เชน

กรณ 1 ระยะทางท�สมชายและสมศกด'ถอถงบรรจส�งของเทากบ 10 เมตรเทากน แตถงบรรจส�งของของสมชายหนกกวาของสมศกด' แสดงวา สมชายทางานมากกวาสมศกด'

ภาพ ปรมาณงานตามขนาดของแรงท�ใช ท�มา: บญชา แสนทว ,2549,หนา133

141

กรณท� 2

สมชายและสมศกด'ถอถงบรรจส�งของท�มน =าหนกเทากน น�นคอ แรงท�กระทากบถงบรรจ

ส�งของใหเคล�อนท�ยอมเทากน ระยะทางท�สมชายเดนถอถงบรรจส�งของเทากบ 20 เมตร แตระยะทางท�สมศกด'ตองเดนถอถงบรรจส�งของเทากบ 10 เมตร แสดงวา สมชายทางานมากกวาสมศกด'

ภาพ ปรมาณงานตามระยะทางท�วตถเคล�อนท�

ท�มา: บญชา แสนทว ,2549,หนา133

142

จากความหมายของงาน แสดงวา จะตองมการออกแรงกระทาตอวตถแลววตถน =นเคล�อนท�

หากออกแรงแลววตถไมเคล�อนท�จะไมถอวามงานเกดข =น งานมหนวยเปน จล และเขยนเปนความสมพนธไดวา งาน = แรง×ระยะทางท�วตถเคล�อนท�ไปตามแนวท�แรงกระทา

SFW ×=

กาหนดให W คอ งานท�ได มหนวยเปนในระบบ SI คอ จล (Joule ; J) หรอ นวตน-เมตร (N-m) F คอ แรง มหนวยเปน นวตน (N) S คอ ระยะทาง มหนวยเปน เมตร (m) หนวยของงาน

หนวยของงานในระบบ SI คอ จล (Joule ; J) หรอ นวตน-เมตร (N-m) โดย 1 จล ของงานท�ทาเกดจากการออกแรง 1 นวตน กระทาตอวตถใหวตถเคล�อนท�ไปได 1 เมตร ตามทศทางของแรง

143

งานท�ทาคอ W =

S

F

ทศทางการเคล�อนท�

งานท�ทาคอ W = F. s

S

F


กรณท� 1

การเกดงาน

งานท�ทาคอ W = Fcosθ. S

W = FScosθ

S

F ทศทางการเคล�อนท�

กรณท� 2 θ

งานท�ทาคอ W =

S

F


งานท�ทาคอ W = 0

S


กรณท� 3

งานท�ทาคอ W = มคาตดลบ

S


กรณท�4

144

ใบงานท� 1 “งาน คออะไร”

คาช +แจง (การอานท�กระตอรอรน) ใหนกเรยนอานใบความรท� 1“งาน คออะไร”แลวทาส�งตอไปน = โดยใชเวลา 5 นาท

• ขดเสนใต “ความหมายท�วไปของงาน” ดวยปากกาสแดง

• ขดเสนใต “ความหมายทางวทยาศาสตรของงาน” ดวยปากกาสน =าเงน

• เขยนวงกลมลอมรอบ “การเกดงาน” ดวยปากกาสน =าเงน

• เขยนวงกลมลอมรอบ “สตรการคานวณหาคาของงาน” ดวยปากกาสแดง

145

แบบประเมนความสามารถในการอานท�กระตอรอรน เน +อหาเร�อง................................................วชาฟสกส เร�องงานและพลงงาน

ระดบช +นมธยมศกษาปท� 4 ภาคเรยนท�..........................ปการศกษา.......................

ลาดบท�

ช�อ-สกล

เกณฑในการใหคะแนน

คะแนนรวม (6 คะแนน)

ระดบคณภาพ

ความถกตองของการเนนคา

(3 คะแนน)

การมงประเดนความสาคญของ

เร�องท�อาน (3 คะแนน)

เกณฑการประเมน 6 คะแนน ระดบคณภาพ ดมาก

5 คะแนน ระดบคณภาพ ด 3-4 คะแนน ระดบคณภาพ พอใช 1-2 คะแนน ระดบคณภาพ ควรปรบปรง

146

สรปผลการประเมน ระดบคณภาพของนกเรยนโดยรวม ( ) ดมาก ( ) ด ( ) พอใช ( ) ควรปรบปรง ลงช�อ.................................................ผประเมน (...............................................) ............./................./.............

147

เกณฑการใหคะแนนการอานท�กระตอรอรนดวยการเนนคา

เกณฑ คณภาพ

ด(3) พอใช(2) ควรปรบปรง(1) 1. ความถกตองของการเนนคา

นกเรยนอานแลวทาการเนนขอความตามขอกาหนดขณะท�อานไดถกตอง 4 ขอ

นกเรยนอานแลวทาการเนนขอความตามขอกาหนดขณะท�อานไดถกตอง 2-3 ขอ

นกเรยนอานแลวทาการเนนขอความตามขอกาหนดขณะท�อานไดถกตองนอยกวา 2 ขอ

2. การมงประเดนความสาคญกบเร�อง ท�อาน

นกเรยนมความสนใจใฝรในเร�องท�อานอยางตอเน�อง ไมพดคยกบเพ�อนขณะท�อานและครไมตองกระตนใหอาน

นกเรยนมความสนใจในเร�องท�อานแตไมตอเน�อง มการพดคยกบเพ�อนขณะท�อานและครตองคอยกระตนใหอาน

นกเรยนไมมความสนใจในเร�องท�อาน พดคยกบเพ�อนหรอทากจกรรมอ�นขณะท�อาน

148

ใบงานท� 2 “การเกดงาน”

ช�อ..................................................สกล...................................ช =นม.4/……….เลขท�.................

คาส�ง จงวงกลมลอมรอบรปภาพท�แสดงถงการเกดงานทางฟสกส

149

เฉลยใบงานท� 2 “การเกดงาน”

คาส�ง จงวงกลมลอมรอบรปภาพท�แสดงถงการเกดงานทางฟสกส

150

กจกรรมการทดลองท� 1 “ความหมายของงาน”

จดประสงค 1. เพ�อใหนกเรยนมความรความเขาใจเก�ยวกบความหมายของงาน 2. เพ�อใหนกเรยนสามารถอธบายความหมายของงานไดถกตอง วธทา

1. ตวแทนกลม 1 คน ออกแรงผลกผนงหอง ใหสมาชกในกลมสงเกตการณเคล�อนท�ของผนงหองและทศทางการออกแรงแลวอธบายรวมกนและสรปผล

2. เขยนภาพจาลองแสดงทศทางการเคล�อนท�และทศทางการออกแรง คาถามสการอภปรายและสรปผล

1. นกเรยนไดออกแรงผลกผนงหองหรอไม 2. ผนงหองมการเคล�อนท�หรอเปล�ยนตาแหนงหรอไม 3. จากการทากจกรรมดงกลาวนกเรยนคดวามงานเกดข =นหรอไม เพราะเหตใด

151

แบบบนทกกจกรรมการทดลองท� 1

ความหมายของงาน

วนท�................เดอน......................................พ.ศ.............. กลมท�............ช =น.................. สมาชกในกลม 1..............................................................หนาท�ในกลม.................... 2…………………………………………….หนาท�ในกลม..................... 3…………………………………………….หนาท�ในกลม..................... 4…………………………………………….หนาท�ในกลม..................... 5…………………………………………….หนาท�ในกลม..................... ผลการสงเกต ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... ภาพจาลองแสดงทศทางการเคล�อนท�และทศทางการออกแรง แนวคาถามสการอภปรายและสรปผล

1. นกเรยนไดออกแรงผลกผนงหองหรอไม ...............................................................................................................................................

2. ผนงหองมการเคล�อนท�หรอเปล�ยนตาแหนงหรอไม ...............................................................................................................................................

3. จากการทากจกรรมดงกลาวนกเรยนคดวามงานเกดข =นหรอไม เพราะเหตใด ............................................................................................................................................... สรปผลการทดลอง..............................................................................................................................................................................................................................................................................................

คะแนนท�ได

คะแนนเตม

152

เฉลยคาตอบตามแบบบนทกกจกรรมการทดลองท� 1

ความหมายของงาน

วนท�................เดอน......................................พ.ศ.............. กลมท�............ช =น.................. สมาชกในกลม 1.....................................................................หนาท�ในกลม.................... 2…………………………………………….หนาท�ในกลม..................... 3…………………………………………….หนาท�ในกลม..................... 4…………………………………………….หนาท�ในกลม..................... 5…………………………………………….หนาท�ในกลม..................... ผลการสงเกต (ผนงหองไมมการเคล�อนท�) ภาพจาลองแสดงทศทางการเคล�อนท�และทศทางการออกแรง ทศทางการออกแรง แตผนงหองไมเคล�อนท� แนวคาถามสการอภปรายและสรปผล

1. นกเรยนไดออกแรงผลกผนงหองหรอไม (ออกแรงผลก ) 2. ผนงหองมการเคล�อนท�หรอเปล�ยนตาแหนงหรอไม (ไมเคล�อนท�) 3. จากการทากจกรรมดงกลาวนกเรยนคดวามงานเกดข =นหรอไม เพราะเหตใด

(ไมเกดงาน เพราะ เม�อออกแรงผลกผนงหอง ผนงหองไมมการเคล�อนท�ตามทศทางของแรง) สรปผลการทดลอง (เม�อออกแรงกระทาตอวตถ แตวตถไมเคล�อนท�ไปตามทศทางของแรง แสดงวา ไมเกดงาน)

153

กจกรรมการทดลองท� 2 “งานและการเกดงาน”

จดประสงค 1. เพ�อใหนกเรยนมความรความเขาใจเก�ยวกบงานและการเกดงาน 2. เพ�อใหนกเรยนสามารถอธบายการเกดงานไดถกตอง

อปกรณ กลองบรรจส�งของหนก 1 กโลกรม จานวน 1 กลอง วธทา

1. ตวแทนกลม 1 คน(ไมใชคนเดม) ยกกลองแลวกาวเทาเดนข =นบนได จานวน 3 ข =น

2. สมาชกในกลมสงเกตและอภปรายรวมกนถงทศทางการเคล�อนท�ของกลองและทศทางของแรงท�เพ�อนกระทาตอกลอง

3. เขยนภาพจาลองแสดงทศทางการเคล�อนท�และทศทางการออกแรง แนวคาถามสการอภปรายและสรปผล

1. นกเรยนไดออกแรงกระทาตอกลองหรอไม 2. นกเรยนออกแรงกระทาตอกลองในทศทางใด 3. กลองท�นกเรยนยกมการเคล�อนท�หรอไม อยางไร 4. ทศทางการออกแรงกบทศทางการเคล�อนท�ของกลองไปในทศทางเดยวกน

หรอไมอยางไร 5. จากผลการทดลอง เหตการณเกดงานหรอไม เพราะเหตใด

154

แบบบนทกกจกรรมการทดลองท� 2 งานและการเกดงาน

วนท�................เดอน......................................พ.ศ..............

กลมท�............ช =น.................. สมาชกในกลม 1..............................................................หนาท�ในกลม.................... 2…………………………………………….หนาท�ในกลม..................... 3…………………………………………….หนาท�ในกลม..................... 4…………………………………………….หนาท�ในกลม..................... 5…………………………………………….หนาท�ในกลม..................... ผลการสงเกต ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... ภาพจาลองแสดงทศทางการเคล�อนท�และทศทางการออกแรง แนวคาถามสการอภปรายและสรปผล

1. นกเรยนไดออกแรงกระทาตอกลองหรอไม............................................................. 2. นกเรยนออกแรงกระทาตอกลองในทศทางใด.......................................................... 3. กลองท�นกเรยนยกมการเคล�อนท�หรอไม อยางไร..................................................... 4. ทศทางการออกแรงกบทศทางการเคล�อนท�ของกลองไปในทศทางเดยวกนหรอไม

อยางไร...................................................................................................................... 5. จากผลการทดลอง เหตการณน =เกดงานหรอไม เพราะเหตใด

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

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

คะแนนท�ได

คะแนนเตม

155

เฉลยแบบบนทกกจกรรมการทดลองท� 2 งานและการเกดงาน

วนท�................เดอน......................................พ.ศ.............. กลมท�............ช =น.................. สมาชกในกลม 1.....................................................................หนาท�ในกลม.................... 2…………………………………………….หนาท�ในกลม..................... 3…………………………………………….หนาท�ในกลม..................... 4…………………………………………….หนาท�ในกลม..................... 5…………………………………………….หนาท�ในกลม..................... ผลการสงเกต

(กลองมการเคล�อนท�ไปพรอมกบคนยกกลองและมทศทางเคล�อนท�ไปตามข =นบนได)

ภาพจาลองแสดงทศทางการเคล�อนท�และทศทางการออกแรง ทศทางการออกแรง ทศทางการเคล�อนท�ไปตามความสงของข =นบนได

แนวคาถามสการอภปรายและสรปผล 1. นกเรยนไดออกแรงกระทาตอกลองหรอไม (ออกแรง) 2. นกเรยนออกแรงกระทาตอกลองในทศทางใด (ทศทางข =น) 3. กลองท�นกเรยนยกมการเคล�อนท�หรอไม อยางไร (มการเคล�อนท�ในทศทางข =น

ตามความสงของข =นบนได) 4. ทศทางการออกแรงกบทศทางการเคล�อนท�ของกลองไปในทศทางเดยวกน

หรอไมอยางไร (มการเคล�อนท�ในทศทางเดยวกนคอตามความสงของข =นบนได)

5. จากผลการทดลอง เหตการณน =เกดงานหรอไม เพราะเหตใด (มงานเกดข =น เพราะทศทางการเคล�อนท�ของกลองไปในทศทางเดยวกบทศทางการออกแรง)

156

ใบความรท� 2 “การคานวณหาคาของงาน” ข +นตอนการคานวณและแกปญหาโจทยฟสกสมดงน +

หลกเกณฑการใหคะแนนในแบบฝกแตละขอ รายการ คะแนน

ปรมาณท�โจทยกาหนด 1 สตร 1

การแทนคา 2 คาตอบ 1 รวม 5

1. อานโจทย เขยนรปงายๆ ประกอบ วเคราะหโจทย

ตองการหาอะไร (คาตอบ) เขยนออกมาในรปของ

สญลกษณของคานEน ดโจทยกาหนดใหอะไรมา เขยน

ออกมาในรปของสญลกษณของคานEน

2. เลอกสมการ หรอสตรท�ใช

3. แทนคาสมการ แกสมการตามขEนตอนคณตศาสตร

4. หาคาตอบ/หนวย

ขEนท� 1

ขEนท� 4

ขEนท� 3

ขEนท� 2

157

ตวอยางการคานวณท� 1 ชายคนหน�งตองการยายตท�วางอยบนพ =นราบ จากมมหน�งของ บานไปยงอกมมหน�ง ซ�งอยหางจากตาแหนงเดม 10 เมตร โดยออกแรงผลก 80 นวตน อยากทราบวาชายคนน =ทางานก�จล วธทา

ส�งท�โจทยกาหนด F = 80 N ,S = 10 m

ส�งท�โจทยใหหา W = ? จล

สตรท�ใช W = FS

แทนคาสตร W = 80 N × 10 m

คาตอบ W = 800 จล ขEนท� 4

ขEนท� 1

ขEนท� 3

ขEนท� 2

158

ตวอยางการคานวณท� 2 นกเรยนคนหน�งออกแรง 30 นวตน ยกโตะข =นบนไดสง 4 เมตร อยากทราบวานกเรยนคนน =ทางานเทาไร วธทา






ขEนท� 1

ขEนท� 3

ขEนท� 2

159

ตวอยางการคานวณท� 3 นกเรยนคนหน�งออกแรง 20 นวตน ยกโตะข =นบนไดสง 5 เมตร อยากทราบวานกเรยนคนน =ทางานเทาไร วธทา






ขEนท� 1

ขEนท� 3

ขEนท� 2

160

ใบงานท� 3

การคานวณหาคาของงาน จดประสงค 1. นกเรยนสามารถอธบายความสมพนธของ FSW =

2. นกเรยนสามารถหาคาของงานจากสตร FSW = ไดถกตอง คาช +แจง ใหนกเรยนตอบคาถามและแสดงวธทาหาคาตอบท�ถกตอง

1. งานคออะไร และการคานวณหางานมสตรวาอยางไร ................................................................................................................................... ...................................................................................................................................

2. ออกแรง 50 นวตน ลากตใบหน�งไปตามพ =นราบเปนระยะทาง 6 เมตร จะไดงานหรอไมถาได มคาเทาไร ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ...................................................................................................................................

3. ออกแรงยกของ 20 นวตน ไปตามแนบราบ 5 เมตร และยกข =นบนได 10 ข =น แตละข =นของบนไดสง 15 เซนตเมตร จงหางานท�ทาไดท =งหมด ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ...................................................................................................................................

4. สมชายออกแรง 80 นวตน ดนรถยนต ทาใหไดงาน 6,400 จล อยากทราบวาสมชายดนใหรถยนตเคล�อนท�ไดก�เมตร ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ...................................................................................................................................

161

เฉลยใบงานท� 3 การคานวณหาคาของงาน

1. งานคออะไร และการคานวณหางานมสตรวาอยางไร

(งาน หมายถง การออกแรงกระทาตอวตถ และวตถท�ถกกระทามการเคล�อนท�ไปตามทศของแรง มสตรในการคานวณหาคาของงาน SFW ×= )

2. ออกแรง 50 นวตน ลากตใบหน�งไปตามพ =นราบเปนระยะทาง 6 เมตร จะไดงานหรอไมถาได มคาเทาไร วธทา จากสตร งาน = แรง ×ระยะทาง แทนคา งาน = 50 × 6 งาน = 300 จล

3. ออกแรงยกของ 20 นวตน ไปตามแนบราบ 5 เมตร และยกข =นบนได 10 ข =น แตละข =นของบนไดสง 15 เซนตเมตร จงหางานท�ทาไดท =งหมด

ชวงท�เดนแนวราบท�ไมไดงาน จะไดงานในชวงเดนข =นบนได

วธทา บนได 10 ข1น แตละข1นของบนไดสง 15 เซนตเมตร

แทนคา = 100

1510×

∴ ความสงของบนได = 1.5 เมตร จากสตร งาน = แรง ×ระยะทาง แทนคา งาน = 20 ×1.5 งาน = 30 จล

4. สมชายออกแรง 80 นวตน ดนรถยนต ทาใหไดงาน 6,400 จล อยากทราบวาสมชายดนใหรถยนตเคล�อนท�ไดก�เมตร

วธทา จากสตร งาน = แรง ×ระยะทาง แทนคา 6400 = 80 ×ระยะทาง

∴ สมชายขบรถยนตใหเคล�อนท� = 80

6400 เมตร

∴ สมชายขบรถยนตใหเคล�อนท� = 80 เมตร

162

ใบความรท� 3 “กาลง คออะไร”

กาลง ( Power )

กาลงคอ ปรมาณงานท�ทาไดในหน�งหนวยเวลา มหนวยเปน วตต ( Watt )

จะได t

W P =

เม�อ P คอ กาลง มหนวยเปนวตต ( Watt )

W คอ งานท�ทาได มหนวยเปนจล ( J ) t คอ ชวงเวลาท�ใช มหนวยเปนวนาท ( s )

ในกรณท�วตถเคล�อนท�ดวยความเรวคงท� เน�องจาก แรง F กาลงท�ใชคอ

t

F.s

t

W P ==

F.v P = เม�อ P คอ กาลง มหนวยเปนวตต ( Watt )

F คอ แรงท�ทา มหนวยเปนนวตน ( N ) v คอ ความเรวเฉล�ย มหนวยเปนเมตรตอวนาท ( m/s )

163

ใบความรท� 4 “การคานวณหาคาของกาลง”

ตวอยางการคานวณท� 1 นกกายกรรมหนก 750 นวตน ไตเชอกข =นสง 5 เมตร ในเวลา 25 วนาท กาลงท�เขาใชเปนก�วตต วธทา

ส�งท�โจทยกาหนด mg = 750 N, S = 5 m

t = 25 s

ส�งท�โจทยใหหา P = ? วตต

สตรท�ใช t

W P = , W = FS =mgh

แทนคาสตร ( )( )25

5750

t

W P ==

คาตอบ P = 150 วตต ขEนท� 4

ขEนท� 1

ขEนท� 3

ขEนท� 2

164

ใบงานท� 4 “การคานวณหาคาของกาลง”

1. ชายคนหน�งหนก 450 N ไตบนไดสง 8 m ในเวลา 16 วนาท จงหากาลงท�ชายคนน =ใช

ในการไตบนได

วธทา จาก P = t

W

หรอ P = t

FS =

) ........... () ..)(........ ......... (

= ………… Watt

2. ลฟตมมวล 50 kg ถกยกข =นสง 30 m ในเวลา 25 วนาท จงหากาลงของลฟตเคร�องน =


W

หรอ P = t

FS =

) ........... () ..)(........ ......... (

= ………. Watt

165

เฉลยใบงานท� 4 “การคานวณหาคาของกาลง”

1. ชายคนหน�งหนก 450 Nไตบนไดสง 8 mในเวลา 16 วนาทจงหากาลงท�

ชายคนน =ใชในการไตบนได


W

หรอ P = t

FS =

) (16) )(8 450 ( = 225 Watt

2. ลฟตมมวล 50 kg ถกยกข =นสง 30 m ในเวลา 25 วนาท จงหากาลงของลฟตเคร�องน =


W

หรอ P = t

FS =

) (25) )(30 500 ( = 600 Watt

166

ใบงานท� 5 เร�อง งานและกาลง

ช�อ.............................................................ช =น......................เลขท�......................

คาช +แจง ใหนกเรยนสรปเก�ยวกบงานและกาลง โดยสรปเปนแผนผงความคดดงตอไปน =

งานและกาลง

167

แบบประเมนผลการตรวจช +นงาน (สมดภาพ)

เน +อหาเร�อง.............................................................วชาฟสกส เร�องงานและพลงงาน ระดบช +นมธยมศกษาปท� 4 ภาคเรยนท�..................ปการศกษา......................

ลาดบท� ช�อกลม

เกณฑการใหคะแนน คะแนน

รวม (9

คะแนน)

เน +อหาสาระ (3 คะแนน)

การนาเสนออยาง

สรางสรรค (3 คะแนน)

การส�อความหมาย (3 คะแนน)

เกณฑการประเมน 8 – 9 คะแนน ระดบคณภาพ ดมาก 6 – 7 คะแนน ระดบคณภาพ ด 4 – 5 คะแนน ระดบคณภาพ พอใช 1 – 3 คะแนน ระดบคณภาพ ควรปรบปรง สรปผลการประเมนระดบคณภาพ ( ) ดมาก ( ) ด ( ) พอใช ( ) ควรปรบปรง ลงช�อ ผประเมน (..........................................) ............../.............../..........

168

เกณฑการใหคะแนนสมดภาพ


ด (3) พอใช (2) ควรปรบปรง (1) 1.เน =อหาสาระ สามารถสรปเน =อหาท�

ตองการนาเสนอออกมาในรปของสญลกษณ รปภาพและขอความส =นๆไดครบถวนทกประเภท

สามารถสรปเน =อหาท�ตองการนาเสนอออกมาในรปของสญลกษณ รปภาพและขอความส =นๆได3-4 ประเภท

สามารถสรปเน =อหาท�ตองการนาเสนอออกมาในรปของสญลกษณ รปภาพและขอความส =นๆไดนอยกวา 3 ประเภท

2.การนาเสนออยางสรางสรรค

สะดดตา ดงดดความสนใจ มความแปลกใหม ไมซ =ากบกลมอ�น

ดงดดความสนใจ มความแปลกใหมบางบางสวน มซ =ากบกลมอ�นๆ 1-2 กลม

ไมนาสนใจ ไมแปลกใหม มซ =ากบกลมอ�นมากกวา 2 กลม

3.การส�อความหมาย สามารถส�อความหมายไดชดเจน ตรงตามวตถประสงค อานเขาใจงาย

สามารถส�อความหมายไดตรงตามวตถประสงค แตไมชดเจน ตองสอบถามหรอใหอธบายเพ�มเตม

สามารถส�อความหมายได แตไมตรงตามวตถประสงค อานเขาใจยาก ตองสอบถามหรอใหอธบายเพ�มเตม

169

แบบประเมนการนาเสนองาน ช�อกลมท�ประเมน........................................................................................ช =น ม.4/…………… ช�อผประเมน.............................................................................................................................

( ) คร ( ) เพ�อน ( ) ตนเอง คาช =แจง ใหทาเคร�องหมาย�ลงในชองท�ตรงกบความคดเหนมากท�สด


ปฏบต ไมปฏบต 1.มการแจงสาระสาคญของเร�องท�จะนาเสนอ 2.มส�อประกอบการนาเสนอ 3.ใชภาษาในการนาเสนอไดถกตอง เขาใจงาย 4.มบคลกภาพในการนาเสนอท�เหมาะสม นาสนใจ 5.สามารถแกปญหาเฉพาะหนาไดอยางเหมาะสม 6.สามารถแกปญหาเฉพาะหนาไดอยางเหมาะสม 7.แสดงและยอมรบฟงความคดเหนของผ อ�น 8.การนาเสนอราบร�น เนนประเดนสาคญ 9.เน =อหาถกตอง ครบถวน 10.ตรงตอเวลาในการนาเสนอ

รวม ส�งท�ดในการนาเสนอคร =งน = ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ส�งท�ควรปรบปรง .............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

170


171

แบบสงเกตพฤตกรรมดานเจตคตทางวทยาศาสตร ช�อกลมท�ประเมน........................................................................................ช =น ม.4/……………

ช�อผประเมน................................................................................................................ ( ) คร ( ) เพ�อน ( ) ตนเอง

คาช =แจง ใหทาเคร�องหมาย�ลงในชองท�ตรงกบความคดเหนมากท�สด

พฤตกรรมท�ประเมน ระดบการประเมน

ปฏบต ไมปฏบต 1. ความอยากรอยากเหน มความกระตอรอรนและสนใจในการสบคนและศกษาขอมล

2.ความมเหตผล ยอมรบคาอธบาย เม�อมหลกฐานสนบสนนหนกแนนเพยงพอได

3.ความใจกวาง รบฟงขอโตแยง หรอความคดเหนท�มเหตผลของผ อ�น พจารณาและประเมนความคดเหนของผ อ�นได

4.ความซ�อสตย บนทกผล หรอขอมลตามความเปนจรง รวม

เกณฑการประเมนผล ปฏบต 4 ขอ ระดบคณภาพ ดมาก ปฏบต 3 ขอ ระดบคณภาพ ด ปฏบต 2 ขอ ระดบคณภาพ พอใช ปฏบตนอยกวา 2 ขอ ระดบคณภาพ ควรปรบปรง สรปผลการประเมนระดบคณภาพ ( ) ดมาก ( ) ด ( ) พอใช ( ) ควรปรบปรง ลงช�อ ผประเมน (..........................................) ............../.............../..........

172

รายวชา ฟสกส

รหสวชา ว 31202

ระดบช#นมธยมศกษาท� 4

แบบทดสอบ

กอนเรยน

หลงเรยน

หนวย 1 งานและกาลง ประกอบแผนจดการเรยนรท� 1

เวลา 15 นาท

คาส�ง ใหทาเคร�องหมายกากบาท(×) ลงใน ใตตวอกษร ก, ข, ค และ ง ท�เปนคาตอบท�ถกตองท�สดเพยงคาตอบเดยว ลงในกระดาษคาตอบ 1. การเขนรถไปตามพ =นราบและการเขนรถข =นไปตามพ =นเอยงดวยอตราเรวสม�าเสมอในระยะทาง

เทากน กรณใดทางานมากกวา เพราะเหตใด ถาถอวาแรงเสยดทานท�กระทาตอรถท =งสองกรณ มขนาดเทากน ก. การเขนรถไปตามพ =นราบทางานมากกวาเพราะตองออกแรงนอยกวาการเขนรถไปตามพ =นเอยง ข. การเขนรถไปตามพ =นเอยงทางานมากกวาเพราะตองออกแรงนอยกวาการเขนรถไปตามพ =นราบ ค. การเขนรถไปตามพ =นเอยงทางานมากกวาเพราะตองออกแรงมากกวาการเขนรถไปตามพ =นราบ ง. การเขนรถไปตามพ =นเอยงทางานเทากนเพราะตองออกแรงเทากบการเขนรถไปตามพ =นราบและ

ไดระยะทางเทากนดวย

2. ชายคนหน�งห =วถงน =าหนก 100 นวตน เคล�อนท�ไปบนพ =นราบไดระยะทาง 20 เมตร จงหางานในการห =วถงน =ามคาก�จล ก. 2000 จล ข. 120 จล ค. 5 จล ง. 0 จล

3. ชายคนหน�งถอของมวล 10 กโลกรม น�งอยบนรถบรรทก ถารถบรรทกแลนไปบนเนนสงไดระยะทาง 50 เมตร โดยเนนสงน =สงจากระดบเดม 5 เมตร ชายคนน =ทางานก�จล ก. 5000 จล ข. 500 จล ค. 60 จล ง. 0 จล

173

4. ชายคนหน�งดงน =าหนก 15 นวตน เคล�อนท�บนพ =นเอยงท�มแรงเสยดทานนอยมาก จาก A ไป B ดงรป จงหางานท�ทา ก. 0 จล ข. 15 จล ค. 30 จล ง. 45 จล

5. จงหางานท�ใชในการลากกระสอบขาวสารมวล 100 กโลกรม ไปบนพ =นราบฝดเปนระยะทาง 20.0 เมตร ดวยอตราเรวสม�าเสมอ ถาสมประสทธ'ความเสยดทานระหวางพ =นกบกระสอบขาวสารเทากบ 0.05 ก. 200 จล ข. 450 จล ค. 750 จล ง. 1,000 จล

โจทย ใชตอบคาถามขอ 6 - 7 ชายคนหน�งใชเชอกลากกลองไมมวล 11.0 กโลกรม ไปบนพ =นราบฝดดวยอตราเรวสม�าเสมอ

เปนระยะทาง 1.0 กโลเมตร โดยเชอกทามม 37 องศากบพ =น ถาสมประสทธ'ความเสยดทาน ระหวางพ =นกบกลองไมเทากบ 0.5 6. จงหา งานท�ชายคนน =ทา มคาเทากบก�กโลจล

ก. 20 กโลจล ข. -20 กโลจล ค. 40 กโลจล ง. -40 กโลจล

7. จงหา งานเน�องจากแรงเสยดทานระหวางพ =นกบกลองไม มคาเทากบก�กโลจล ก. 20 กโลจล ข. -20 กโลจล ค. 40 กโลจล ง. -40 กโลจล

5 m

3 m

4 m A

B

174

8. นกกายกรรมหนก 600 นวตน ไตเชอกข =นสง 5. 0 เมตร ในเวลา 20 วนาท เขาใชกาลงไปก�วตต ก. 150 วตต ข. 300 วตต ค. 3,000 วตต ง. 6,000 วตต

9. นกกายกรรมหนก 400 นวตน ไตเชอกท�แขวนอยในแนวด�งข =นไปสง 10.0 เมตร จากพ =นดน จงหากาลงเฉล�ยท�เขาใช ถาอตราเรวเฉล�ยในการไตเชอกของเขาเทากบ 0.5 เมตรตอวนาท ก. 200 วตต ข. 2,000 วตต ค. 400 วตต ง. 4,000 วตต

10. เคร�องยนตเรอลาหน�งใชแรง 3x103 นวตน สามารถทาใหเรอแลนไดดวยอตราเรวคงตว 6.0 กโลเมตรตอ ช�วโมง จงหากาลงของเรอน =เปนก�กโลวตต

ก. 3 กโลวตต ข. 5 กโลวตต ค. 15 กโลวตต ง. 18 กโลวตต

175

รายวชาฟสกส

รหสวชา ว 31202

ช#นมธยมศกษาปท� 4

เฉลยแบบทดสอบ

กอนเรยน

หลงเรยน

หนวยท� 1 งานและกาลง ประกอบแผนจดการเรยนรท� 1

เฉลยแบบทดสอบกอนเรยนและหลงเรยน ขอ คาตอบ 1 ค 2 ง 3 ข 4 ง 5 ง 6 ค 7 ง 8 ก 9 ก 10 ข

176

ชดกจกรรมท� ชดกจกรรมท� 22

เร�อง พลงงานจลนและพลงงานศกยเร�อง พลงงานจลนและพลงงานศกย

177

คมอคร คมอครน =ใชสาหรบประกอบการใชชดกจกรรมเทคนคแอทลาส ชดท� 2 เร�องพลงงานจลนและพลงงานศกย ประกอบดวย


เทคนคแอทลาส การจดช =นเรยน และการเตรยมส�อการเรยนท�ใชประกอบการจดการเรยนร 1.2 การจดกจกรรมการเรยนร ครจะตองจดกจกรรมใหครบตามท�ระบไวในแผนการ

จดการเรยนร เพ�อใหกจกรรมเปนไปอยางตอเน�องและบรรลตามวตถประสงค 1.3 กอนทากจกรรมทกคร =ง ครตองอธบาย ช =แจงวธการปฏบตกจกรรมใหชดเจนให

นกเรยนเขาใจตรงกน จงจะทาใหกจกรรมการเรยนรบรรลเปาหมายและมประสทธภาพ 1.4 ครควรกระตนใหนกเรยนทกคนมสวนรวมในการทากจกรรม เพ�อเปนการฝกให

นกเรยนไดรจกไดทางานรวมกน ชวยเหลอซ�งกนและกน รบผดชอบตอหนาท� กลาแสดงออก สงเกตการณปฏบต และใหการชวยเหลอนกเรยนในยามท�จาเปนอยางใกลชด

1.5 หลงจากจดกจกรรมการเรยนรเสรจส =นลงในแตละกจกรรม มการประเมนผลการ เรยนรของนกเรยน

2. ส�งท�ครตองเตรยม ครจะตองเตรยมส�อการเรยนใหครบตามข =นตอนการจดชดกจกรรมการเรยนร ดงน = 2.1 ใบความรท� 1 “พลงงานจลน คออะไร” 2.2 ใบงานท� 1 “พลงงานจลน” 2.3 เฉลยใบงานท� 1 “พลงงานจลน” 2.4 ใบความรท� 2 “พลงงานศกย คออะไร” 2.5 ใบงานท� 2 “พลงงานศกย” 2.6 เฉลยใบงานท� 2 “พลงงานศกย” 2.7 ใบงานท� 3 “พลงงาน” 2.8 เฉลยใบงานท� 3 “พลงงาน” 2.9 ใบงานท� 4 “พลงงาน” 2.10 เฉลยใบงานท� 4 “พลงงาน” 2.11 ใบงานท� 5 “พลงงาน”

178

3. การจดช +นเรยน ในการจดช =นเรยนขณะท�ใชชดกจกรรมเทคนคแอทลาส นกเรยนจะทากจกรรมเปน

กลมละ 5 คน จานวนกลมข =นอยกบจานวนนกเรยนในช =นเรยน เม�อทาการวดผลสมฤทธ'หลงเรยน นกเรยนตองแยกออกจากกลมและจดหองทาการสอบเปนรายบคคล




โตะคร



179

แผนการจดการเรยนรท� 2 รายวชาฟสกส เร�อง งานและพลงงาน กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ช +นมธยมศกษาปท� 4 ปการศกษา 2553 จานวน 4 ช�วโมง

สาระท� 5 พลงงาน มาตรฐาน ว 5.1


จดมงหมายท�วไป 1. นกเรยนบอกความหมายของพลงงานจลน และวเคราะหความสมพนธของงานกบการ

เปล�ยนพลงงานจลนได 2. นกเรยนบอกความหมายของพลงงานศกย พลงงานศกยโนมถวง พลงงานศกยยดหยน

และความสมพนธของงานกบพลงงานศกยได จดมงหมายเชงพฤตกรรม เม�อเรยนจบชดกจกรรมน =แลว นกเรยนสามารถแสดงพฤตกรรมตามจดมงหมายเชง

พฤตกรรมตอไปน = ดานความรความคด (Knowledge) 1. อธบายความหมายของพลงงานจลนและพลงงานศกยไดอยางถกตอง 2. คานวณหาคาของพลงงานจลนและพลงงานศกยได ดานทกษะกระบวนการ (Process) 1. สารวจ สงเกต สบคนขอมลเก�ยวกบพลงงานจลนและพลงงานศกย 2. การนาเสนอผลงานไดอยางถกตองเหมาะสม 3. ทกษะการทางานกลม สามารถทางานรวมกบผ อ�นไดอยางสรางสรรค ดานเจตคตทางวทยาศาสตร (Attitude) 1. ความอยากรอยากเหน มความกระตอรอรนและสนใจในการสบคนและศกษาขอมล 2. ความมเหตผล ยอมรบคาอธบายเม�อมหลกฐานสนบสนนหนกแนนเพยงพอได

180

3. ความใจกวาง รบฟงขอโตแยงหรอความคดเหนท�มเหตผลของผ อ�น พจารณาและ ประเมนความคดเหนของผ อ�นได

4. ความซ�อสตย บนทกผลหรอขอมลตามความจรง แนวคด

พลงงาน ( Energy ) ในวชาฟสกสกาหนดวา พลงงานเปนสมบตอยางหน�งของระบบ ท�บงถงขดความสามารถในการทางาน พลงงานมหลายรปแบบ เชน พลงงานกล พลงงานเคม พลงงานแผรงส พลงงานไฟฟา พลงงานนวเคลยร เปนตน พลงงานตางๆจะมความสมพนธระหวางกน ในทางฟสกสจาแนกพลงงานกลออกเปน 2 ประเภท คอ พลงงานจลน และ พลงงานศกย

พลงงานจลน ( Kinetic Energy , Ek ) คอ พลงงานของวตถท�กาลงเคล�อนท� พลงงานศกย ( Potential Energy , Ep ) คอพลงงานท�มอยในวตถอนเน�องมาจาก

ตาแหนงของวตถ

เวลาท�ใช ประมาณ 4 ช�วโมง (240 นาท) ส�อการเรยนการสอนและแหลงเรยนร


อเลกทรอนกส 3. แหลงเรยนรในชมชน เชน บาน ตลาด รานคา โรงพยาบาล สถานอนามย ฯลฯ 4. ใบความร 5. ใบงาน 6. แบบประเมนผลการตรวจช =นงาน 7. แบบประเมนการนาเสนองาน 8. แบบสงเกตพฤตกรรมดานเจตคตทางวทยาศาสตร 9. แบบสงเกตพฤตกรรมการทางานกลม

181

ข +นตอนการดาเนนกจกรรม (ช�วโมงท� 1 - 2) 120 นาท ข +นท� 1 ข +นเตรยมการ (Preparation) ใชเวลานอกช�วโมงเรยน 1. ครแบงนกเรยนออกเปน 4 กลม โดยใหมนกเรยนคละความสามารถกน เกง ปานกลาง



2. ครจดเตรยม ใบความรท� 1 ใบงานท� 1 ใหนกเรยนคนละ 1 ชด (ใชช�วโมงวางในการ

จดเตรยม) 3. ครเตรยมกระดาษขนาด 35X47 น =ว สาหรบใหนกเรยนเขยนสรปความรท�ไดจาก

กจกรรมการเรยนร (ใชช�วโมงวางหรอวนหยดในการจดเตรยม)

ข +นท� 2 ข +นการกลาวนาส +นๆ (Briefing) 20 นาท

1. ครกลาวนานกเรยนเก�ยวกบการจดกจกรรมการเรยน เร�องพลงงานจลนและพลงงาน ศกย วาในการเรยนรจะมอย 3 ประเดนคอ 1) พลงงาน 2) พลงงานจลน 3) พลงงานศกย แลวแจงผลการเรยนรท�คาดหวง รปแบบของกจกรรมการเรยนร และลาดบการเรยนรใหนกเรยนทราบ (ใชเวลา 10 นาท)

2. นกเรยนและครรวมกนอภปรายถงพลงงานในชวตประจาวน โดยครใชคาถาม กระตนใหนกเรยนรวมอภปรายดงน = (ใชเวลา 10 นาท)


โตะคร



182

- พลงงานตามความหมายท�นกเรยนเขาใจ หมายความวาอยางไร (พลงงานเปนสมบตอยางหน�งของระบบ ท�บงถงขดความสามารถในการทางาน )

- จงยกตวอยางพลงงานท�นกเรยนรจก (พลงงานกล พลงงานเคม พลงงานแผรงส พลงงานไฟฟา พลงงานนวเคลยร)

ข +นท� 3 ข +นการปฏบต (Action) (ใชเวลาท =งหมด 90 นาท) 1. ครแจกใบความรท� 1 “พลงงานจลน” ใบงานท� 1 “พลงงานจลน” ใหนกเรยนศกษา

และทากจกรรมในใบงานท� 1 “พลงงานจลน” แลวครสมนกเรยนใหออกมานาเสนอหนาช =นใชเวลากลมละ 5 นาท (ใชเวลาท =งหมด 50 นาท)

2. ครและนกเรยนรวมกนสรปความรท�ไดรบเก�ยวกบเร�องพลงงานและพลงงานจลน 3. ครใหความรเพ�มเตมเก�ยวกบพลงงานจลน โดยนาภาพการเกดพลงงานตางๆมาตดให

นกเรยนเสนอความคดเหนวาภาพใดเปนภาพการเกดพลงงานจลน แลวจบเวลาแขงขนกนโดยมกตกาวาหากกลมใดตอบกอนจะไดคะแนนในขอน =น (ใชเวลาท =งหมด 15 นาท)

4. ครแจกใบความรท� 2 “พลงงานศกย” ใหนกเรยนศกษา แลวรวมสรปความรท�ไดรบ จากน =นใหแตละกลมเขยนสรปความรท�ไดลงในกระดาษขนาด 35X47 น =ว นามาตดกระดานเปนกลมๆ ตามความคดเหนของนกเรยนแลวสงตวแทนกลมมานาเสนอหนาช =นเรยน หลงจากน =นนกเรยนและครรวมกนอภปรายเก�ยวกบพลงงานศกย (ใชเวลาท =งหมด 20 นาท)

5. ครแจกใบงานท� 2 “พลงงานศกย” ใหนกเรยนทากจกรรมตามใบงานท� 2 (ใชเวลา 15 นาท) หลงจากน =นครและนกเรยนรวมกนเฉลยใบงานท� 2

183

ข +นท� 4 ข +นการสรป (Debriefing) (ใชเวลาท =งหมด 10 นาท) 1. ครใหนกเรยนแตละกลมชวยกนเขยนสรปความรเก�ยวกบพลงงานจลนและพลงงาน

ศกย หลงจากน =นนกเรยนแตละกลมมาอภปรายรวมกนในช =นเรยนและสรปความรเก�ยวกบพลงงานจลนและพลงงานศกย โดยใชเวลา 10 นาท ขอสรปท�ไดอาจเปนดงน =

พลงงาน ( Energy ) ในวชาฟสกสกาหนดวา พลงงานเปนสมบตอยางหน�งของระบบ ท�บงถงขดความสามารถในการทางาน พลงงานมหลายรปแบบ เชน พลงงานกล พลงงานเคม พลงงานแผรงส พลงงานไฟฟา พลงงานนวเคลยร เปนตน พลงงานตางๆจะมความสมพนธระหวางกน ในทางฟสกสจาแนกพลงงานกลออกเปน 2 ประเภท คอ พลงงานจลน และ พลงงานศกย

พลงงานจลน ( Kinetic Energy , Ek ) คอ พลงงานของวตถท�กาลงเคล�อนท�

Ek2mv

21

=

เม�อ Ek = พลงงานจลนของวตถมหนวยเปน จล ( J ) m = มวลของวตถ มหนวยเปน กโลกรม ( kg ) v = ความเรวของวตถ มหนวยเปน เมตรตอวนาท ( m/s )

พลงงานศกย ( Potential Energy , Ep ) คอพลงงานท�มอยในวตถอนเน�องมาจากตาแหนงของวตถ พลงงานศกยโนมถวง คอพลงงานของวตถซ�งอยในท�สง เกดข =นเน�องจากแรงโนมถวงของโลกกระทาตอวตถน =น Ep = mgh

เม�อ Ep คอ พลงงานศกยโนมถวง มหนวยเปน จล ( J )

m คอ มวลของวตถ มหนวยเปน กโลกรม ( kg ) g คอ ความเรงเน�องจากแรงโนมถวง มหนวยเปน เมตรตอวนาทยกกาลงสอง ( m/s2 )

h คอ ความสงของวตถจากพ =น มหนวยเปน เมตร ( m )

184

พลงงานศกยยดหยน (Epยดหยน) คอ พลงงานศกยของวตถท�อยกบระยะยดหรอหด เน�องจากแรงยดหยนของวตถ

เม�อ F คอ แรงดงของวตถ (N) k คอ คานจสปรง (N/m) X คอ ระยะยดหรอหดของวตถ (m)

จาก W = FS ; เม�อ F = แรงเฉล�ย

ข +นท� 5 ข +นกจกรรมหลงการปฏบต (Follow-Up) ใชเวลานอกช�วโมงเรยน 1 สปดาห

ใหนกเรยนแตละกลมไปสบคนขอมลจากอนเตอรเนต วารสาร หนงสอ จากน =นสรปออกมาเปนเสนอเปนรปแบบรายงาน(งานรายบคคล) โดยนาสงครในช�วโมงคร =งถดไป ถานกเรยนมปญหาในการทาช =นงานใหสอบถามหรอขอคาปรกษาจากครผสอน นอกช�วโมงเรยน

(ช�วโมงท� 3-4)

ข +นท� 1 ข +นเตรยมการ (Preparation) (นอกช�วโมงเรยน) 1. ครเตรยมใบงานท� 3 ใบงานท� 4 และใบงานท� 5 ใหนกเรยนคนละ 1 ชด (ใชช�วโมง

วางหรอวนหยดในการจดเตรยม) 2. ครจดเตรยมกระดาษสาหรบใหนกเรยนเขยนคาถามและคาตอบ กลมละ 5 แผน และ

กระดาษสาหรบใชในเกม “การแขงขนตอบคาถาม” ตามจานวนคาถาม (ใชช�วโมงวาง หรอวนหยดในการจดเตรยม)

ข +นท� 2 ข +นการกลาวนาส +นๆ (Briefing) (ใชเวลาท =งหมด 15 นาท) 1. ครกลาวนาส =นๆเก�ยวกบการทาใบงานท� 3 ใบงานท� 4 และใบงานท� 5 โดยใหนกเรยน

ทากจกรรมตามคาช =แจงในใบงานท� 3 ใบงานท� 4 และใบงานท� 5

Ep ยดหยน = 2

2

1kx

185

ข +นท� 3 ข +นการปฏบต (Action) (ใชเวลาท =งหมด 80 นาท) 1. ครแจกใบงานท� 3 และใบงานท� 4 ใหนกเรยนทากจกรรมตามใบงานท�ครแจก

หลงจากน =นครและนกเรยนรวมกนอภปรายเก�ยวกบความรท�ไดรบในเร�องของพลงงานจลนและพลงงานศกย (ใชเวลา 35 นาท)

2. ใหนกเรยนแตละกลมรวมกนต =งคาถามจากเร�องท�นกเรยนไดศกษา(พลงงานจลนและ พลงงานศกย) ลงในกระดาษท�ครแจกให พรอมท =งเฉลยคาตอบ กลมละ 5 คาถาม แลวนาคาถามสงคร (ใชเวลา 15 นาท)

3. ครรวบรวมคาถาม และนามาใชถามนกเรยนในช =นเรยนโดยนกเรยนแตละกลมเลนเกม “แขงขนกนตอบคาถาม” นกเรยนจะเขยนคาตอบลงในกระดาษท�ครแจกใหทละ 1 ขอ แลวนาสงครและรวมกนเฉลยคาตอบ พรอมท =งใหคะแนนไปดวย ครถามคาถามจนครบทกขอแลวจงสรปคะแนนและใหรางวลหรอกลาวชมเชยกลมท�ไดคะแนนสงสด(ใชเวลา 30 นาท) ข +นท� 4 ข +นการสรป (Debriefing) (ใชเวลา 25 นาท)

1. ครแจกใบงานท� 5 ใหนกเรยนสรปความรท�ไดเร�องพลงงานนาเสนอในรปแบบแผนผง ความคดในใบงานท� 5 หลงจากน =นนกเรยนและครรวมกนอภปรายและสรปความรเก�ยวกบพลงงานจลนและพลงงานศกยท�พบในชวตประจาวน (ใชเวลา 10 นาท)

2. ใหนกเรยนแตละคนสรปความรท�ไดรบลงในกระดาษ A4 ท�ครแจกใหและเขยนอธบาย ส�งท�นกเรยนเขาใจท�สด และไมเขาใจท�สดลงในกระดาษ โดยนกเรยนเลอกวธการนาเสนอตามท�นกเรยนถนดและสนใจ (ใชเวลา 15 นาท)

ข +นท� 5 ข +นกจกรรมหลงการปฏบต (Follow-Up) (ใชเวลานอกช�วโมงเรยน) ครจดทาฉลากหวขอ ดงตอไปน =

1. พลงงาน 2. พลงงานจลน

3. พลงงานศกยโนมถวง 4. พลงงานศกยยดหยน

ใหนกเรยนแตละกลมจบฉลากเลอกหวขอและวางแผนดาเนนงาน หลงจากน =นใหนกเรยนไปศกษาคนควาเพ�มเตมเก�ยวกบพลงงานจลนและพลงงานศกย แลวใหนกเรยนแตละกลมนาขอมลท�ไดมาอภปรายรวมกนภายในกลม และสรปประเดนสาระท�ไดจากการศกษาสงคร ยาวไมเกน 1 หนากระดาษ A4 และใหนกเรยนแตละกลมจดทาเอกสารเผยแพรและใหความรแกนกเรยน

186

โดยจดทาเปนแผนพบหรอโปสเตอร (นกเรยนใชเวลานอกช�วโมงเรยนประมาณ 1 สปดาห และนาช =นงานมาจดแสดงในการเรยนคร =งตอไป

การวดผลประเมนผล

พฤตกรรม วธการวดและประเมนผล เคร�องมอท�ใชในการวดและประเมนผล

1.ดานเน =อหา -การทาใบงาน -การตรวจช =นงาน -การอภปรายและนาเสนอในช =นเรยน






187

พลงงานจลนและพลงงานศกย : ภาพรวม สาหรบผสอน

พลงงานจลนและพลงงานศกย 4 ช�วโมง

สาระสาคญ พลงงาน ( Energy )

ในวชาฟสกสกาหนดวา พลงงานเปนสมบตอยางหน�งของระบบ ท�บงถงขดความสามารถในการทางาน พลงงานมหลายรปแบบ เชน พลงงานกล พลงงานเคม พลงงานแผรงส พลงงานไฟฟา พลงงานนวเคลยร เปนตน พลงงานตางๆจะมความสมพนธระหวางกน ในทางฟสกสจาแนกพลงงานกลออกเปน 2 ประเภท คอ พลงงานจลน และ พลงงานศกย

พลงงานจลน ( Kinetic Energy , Ek ) คอ พลงงานของวตถท�กาลงเคล�อนท� พลงงานศกย ( Potential Energy , Ep ) คอพลงงานท�มอยในวตถอนเน�องมาจาก

ตาแหนงของวตถ จดประสงค


• ความหมายของพลงงาน

• ความหมายของพลงงานจลน

• การคานวณหาคาของพลงงานจลน

• วเคราะหความสมพนธของงานกบการเปล�ยนพลงงานจลนได

• ความหมายของพลงงานศกย

• การคานวณหาคาของพลงงานศกย

188

พลงงานจลนและพลงงานศกย : ภาพรวม สาหรบผสอน

หนวยท� 2 พลงงานจลนและพลงงานศกย

ลาดบการเรยนร - อานและทาความเขาใจความหมายของพลงงานและพลงงานจลน

- รจกกบตวอยางการพลงงานจลนในชวตประจาวน - อานเพ�อสรางความเขาใจเก�ยวกบการคานวณหาคาของพลงงานจลน

- การเลนเกม “แขงขนตอบคาถามจากภาพท�กาหนดเร�องพลงงานจลน”

- สบคนขอมลเพ�มเตม อภปรายกลมเพ�อวเคราะหปญหาพลงงานจลน - อานและทาความเขาใจความหมายของพลงงานศกย

- อานเพ�อสรางความเขาใจเก�ยวกบการคานวณหาคาของพลงงานศกย - การเลนเกม “แขงขนการคาถามพลงงานจลนและพลงงานศกย”

- สบคนขอมลเพ�มเตม อภปรายกลมเพ�อวเคราะหปญหา - ออกแบบจดทาแผนพบ โปสเตอรนาเสนอเน =อหา

คาศพท

• พลงงาน

• พลงงานจลน

• พลงงานศกย

• พลงงานศกยโนมถวง

• พลงงานศกยยดหยน

189

ใบความรท� 1 “พลงงานจลน คออะไร”

พลงงาน ( Energy ) ในวชาฟสกสกาหนดวา พลงงานเปนสมบตอยางหน�งของระบบ ท�บงถงขดความสามารถในการทางาน พลงงานมหลายรปแบบ เชน พลงงานกล พลงงานเคม พลงงานแผรงส พลงงานไฟฟา พลงงานนวเคลยร เปนตน พลงงานตางๆจะมความสมพนธระหวางกน ในทางฟสกสจาแนกพลงงานกลออกเปน 2 ประเภท คอ พลงงานจลน และ พลงงานศกย พลงงานจลน ( Kinetic Energy , Ek )

พลงงานของวตถท�กาลงเคล�อนท� เรยกวา พลงงานจลน ( Ek )

Ek2mv

21

=

เม�อ Ek = พลงงานจลนของวตถ มหนวยเปน จล ( J ) m = มวลของวตถ มหนวยเปน กโลกรม ( kg ) v = ความเรวของวตถ มหนวยเปน เมตรตอวนาท ( m/s )

190

ตวอยางการคานวณท� 1 ลกปนมวล 0.002 กโลกรม เคล�อนท�ออกจากลากลองปนซ�งยาว 0.80 เมตร ดวยอตราเรว 400 เมตรตอวนาท จงหาพลงงานจลนของลกปน

วธทา

ส�งท�โจทยกาหนด m = 0.002 kg ,v = 400 m/s

ส�งท�โจทยใหหา Ek = ? จล

สตรท�ใช Ek2mv

21

=

แทนคาสตร Ek = ½ ( 0.002 )( 400 )2

คาตอบ Ek = 160 J

ขEนท� 1

ขEนท� 4

ขEนท� 3

ขEนท� 2

191

ความสมพนธระหวางงานและพลงงานจลน

ถาเราทาใหวตถท�กาลงเคล�อนท�อยน =นไปทางานอยางหน�ง ปรมาณงานท�ทาไดท =งหมดจะเทากบพลงงานจลนของวตถน =นเปล�ยนไป

W = ∆Ek

เม�อ W = ปรมาณงานท�ทา มหนวยเปน จล ( J )

∆Ek = พลงงานจลนท�เปล�ยนไป มหนวยเปน จล ( J )

v

F

Ek1 Ek2

s

192

ตวอยางการคานวณท� 2 รถยนตมวล 800 กโลกรม ขณะแลนดวยความเรว 72 กโลเมตรตอช�วโมง คนขบใชหามลอ รถเคล�อนท�ตอไปอก 10 เมตรจงหยดน�ง งานเน�องจากแรงตานท�ทาใหรถหยดมคาเทาใด

วธทา

ส�งท�โจทยกาหนด w = 600 N , h = 10 m,g = 10 m/s2

ส�งท�โจทยใหหา Ep = ? จล

สตรท�ใช W = ∆Ek , ∆Ek = Ek2 - Ek1

แทนคาสตร ∆Ek = 0 - ½ ( 800 ) ( 72x103/3600)2

คาตอบ ∆Ek = - 8x103 J

∴W = - 8x103 J

ขEนท� 1

ขEนท� 4

ขEนท� 3

ขEนท� 2

F

Ek1 Ek2

s

193

ใบงานท� 1 “พลงงานจลน”

ช�อ.............................................................ช =น......................เลขท�......................

1.วตถกอนหน�งมมวล 500 กรม กาลงเคล�อนท�ดวยอตราเรว 10 เมตรตอวนาท จะมพลงงานจลนเทาไร

ส�งท�โจทยกาหนดให

ส�งท�โจทยถาม

สตรท�ใช

คาตอบ

แทนคาสตร

ขEนท� 1

ขEนท� 4

ขEนท� 3

ขEนท� 2

194

2. ลกปนมวล 0.15 กโลกรม เคล�อนออกจากลากลองปนซ�งยาว 0.60 m ดวยอตราเรว 20 m/s จงหา พลงงานจลนของลกปน




คาตอบ


ขEนท� 1

ขEนท� 4

ขEนท� 3

ขEนท� 2

195

เฉลยใบงานท� 1 “พลงงานจลน”

1.วตถกอนหน�งมมวล 500 กรม กาลงเคล�อนท�ดวยอตราเรว 10 เมตรตอวนาท จะมพลงงานจลนเทาไร

ส�งท�โจทยกาหนดให m = 0.5 kg , v = 10 m/s

ส�งท�โจทยถาม Ek = ? J

สตรท�ใช Ek = 2

2

1mv


แทนคาสตร Ek = 2

2

1mv

Ek = ( )( )2105.02

1

ขEนท� 1

ขEนท� 4

ขEนท� 3

ขEนท� 2

196

2. ลกปนมวล 0.15 กโลกรม เคล�อนออกจากลากลองปนซ�งยาว 0.60 m ดวยอตราเรว 20 m/s จงหา พลงงานจลนของลกปน

ส�งท�โจทยกาหนดให m = 0.15 kg , v = 20 m/s

ส�งท�โจทยถาม Ek = ? J

สตรท�ใช Ek = 2

2

1mv


แทนคาสตร Ek = 2

2

1mv

Ek = ( )( )22015.02

1

ขEนท� 1

ขEนท� 4

ขEนท� 3

ขEนท� 2

197

ใบความรท� 2 “พลงงานศกย คออะไร”

พลงงานศกย ( Potential Energy , Ep ) พลงงานศกยซ�งเปนพลงงานประเภทหน�งของพลงงานกลในทางฟสกส คอ พลงงานท�มอยในวตถอนเน�องมาจากตาแหนงของวตถ เชน พลงงานศกยโนมถวง คอพลงงานของวตถซ�งอยในท�สง เกดข =นเน�องจากแรงโนมถวงของโลกกระทาตอวตถน =น จาก W = F.s เม�อ F = mg , s = h W = mg.h และ W = Ep

∴ Ep = mgh

เม�อ Ep คอ พลงงานศกยโนมถวง มหนวยเปน จล ( J ) m คอ มวลของวตถ มหนวยเปน กโลกรม ( kg ) g คอ ความเรงเน�องจากแรงโนมถวง มหนวยเปน เมตรตอวนาทยกกาลงสอง ( m/s2 )

h คอ ความสงของวตถจากพ =น มหนวยเปน เมตร ( m )

h mg

F

198

ตวอยางการคานวณท� 1 นกกายกรรมหนก 600 นวตน ไตเชอกท�แขวนอยในแนวด�งข =นไปสง 10 เมตร จากพ =นดน จงหาพลงงานศกยโนมถวงเม�อเขาอยท�จดสง 10 เมตรจากพ =นดน วธทา

ส�งท�โจทยกาหนด w = 600 N , h = 10 m,g = 10 m/s2


สตรท�ใช Ep = mgh

แทนคาสตร Ep = (600 N)(10 m)

คาตอบ Ep = 6×103 จล

ขEนท� 1

ขEนท� 4

ขEนท� 3

ขEนท� 2

199

ตวอยางการคานวณท� 2 จงหางานในการยกวตถมวล 20 กโลกรม จากพ =นเพ�อวางวตถดงกลาวบนโตะท�สงจากพ =น 1 เมตร วธทา

ส�งท�โจทยกาหนด m = 20 kg , h = 1 m ,g = 10 m/s2


สตรท�ใช w = FS , F=mg, Ep = mgh

แทนคาสตร Ep = (20)(10 )(1)

คาตอบ Ep = 200 จล ขEนท� 4

ขEนท� 3

ขEนท� 1

ขEนท�2

200

ตวอยางการคานวณท� 3 วตถมวล 5 กโลกรม ถกยกข =นจากพ =นท�วางวตถดงกลาวบนโตะท�สงจากพ =น 10 เมตร จงหาพลงงานศกยโนมถวงของวตถน = วธทา

ส�งท�โจทยกาหนด m = 5 kg , h = 10 m ,g = 10 m/s2



แทนคาสตร Ep = (5 kg)(10 m/s2 )(1 m)

คาตอบ Ep = 500 จล ขEนท� 4

ขEนท� 1

ขEนท� 3

ขEนท� 2

201

พลงงานศกยยดหยน (Epยดหยน) คอ พลงงานศกยของวตถท�อยกบระยะยดหรอหด เน�องจากแรงยดหยนของวตถ

เม�อ F คอ แรงดงของวตถ (N) k คอ คานจสปรง (N/m) X คอ ระยะยดหรอหดของวตถ (m)

จาก W = FS ; เม�อ F = แรงเฉล�ย

xF

W2

0 +=

FxW2

1=

xFxW ⋅=2

1

2

2

1kxW =

ปรมาณงานท�ทาในการดงหรอกดสปรงใหมระยะเปล�ยนไป x จะเทากบ 2k.x21

ปรมาณน =

กคอ พลงงานศกยในสปรง

EP2k.x

21

=

kxF

xF

=

α

Ep ยดหยน = 2

2

1kx

ปรมาณงานท�ทาในการดงหรอกดสปรง

ใหมระยะเปล�ยนไป x จะเทากบ 2

2

1kx

ปรมาณนE คอ พลงงานศกยในสปรงน�งเอง

202

ตวอยางการคานวณท� 4 เม�อออกแรงดงสปรงตวหน�งขนาด 4 นวตน พบวาสปรงสามารถยดได 20 เซนตเมตร จงหาคานจของสปรงน = วธทา

ส�งท�โจทยกาหนด F = 4 N , S = 20 cm

ส�งท�โจทยใหหา K = ? N/m

สตรท�ใช F = kx

แทนคาสตร 4 N = k(0.2 m)

K = 20 N/m

คาตอบ K = 20 N/m

ขEนท� 1

ขEนท� 2

ขEนท� 4

ขEนท� 3

203

ตวอยางการคานวณท� 5 เม�อออกแรงดงสปรง ตวหน�ง พบวาสปรงสามารถยดได 2 เมตร คานจของสปรงน =มคา 50 นวตนตอเมตร จงหาพลงงานศกยยดหยนของสปรงตวน = วธทา

ส�งท�โจทยกาหนด k = 50 N/m , S = 20 cm

ส�งท�โจทยใหหา Ep = ? J

สตรท�ใช Ep = 2

2

1kx

แทนคาสตร Ep = 2)2(50

2

1

คาตอบ Ep = 100 จล

ขEนท� 1

ขEนท� 2

ขEนท� 3

ขEนท� 4

204

ใบงานท� 2 “พลงงานศกย”

ช�อ.............................................................ช =น......................เลขท�......................

คาส�ง จงหาคาตอบจากโจทยปญหาท�กาหนดใหถกตอง

1. จงหาพลงงานศกยโนมถวงของมวล 10 กโลกรม ท�อยบนอาคารสง 15 เมตร (กาหนดคา g = 10 m/s2)




คาตอบ


ขEนท� 1

ขEนท� 4

ขEนท� 3

ขEนท� 2

205

2. นกกายกรรมหนก 450 นวตน ไตเชอกท�แขวนอยในแนวด�ง ข =นไปสง 15 เมตร จากพ =นดน

จงหาพลงงานศกยโนมถวงเม�อเขาอยท�จดสงสด




คาตอบ


ขEนท� 1

ขEนท� 4

ขEนท� 3

ขEนท� 2

206

3. สปรงตวหน�งมคานจสปรงขนาด 200 นวตนตอเมตร ถาตองการใหสปรงตวน =ยดออก 2 เมตร จะตองออกแรงพยายามดงสปรงก�นวตน




คาตอบ


ขEนท� 1

ขEนท� 4

ขEนท� 3

ขEนท� 2

207

4. จะตองทางานก�จล จะทาใหสปรงมคา 450 นวตนตอเมตร สามารถยดได 1 เมตร




คาตอบ


ขEนท� 1

ขEนท� 4

ขEนท� 3

ขEนท� 2

208

5. สปรงอนหน�งเม�อออกแรงดง 60 นวตน จะทาใหยดออก 15 เซนตเมตร จงหาพลงงานศกยยดหยน เม�อสปรงยดออก 10 เซนตเมตร




คาตอบ


ขEนท� 1

ขEนท� 4

ขEนท� 3

ขEนท� 2

209

เฉลยใบงานท� 2 “พลงงานศกย”

คาส�ง จงหาคาตอบจากโจทยปญหาท�กาหนดใหถกตอง

1. จงหาพลงงานศกยโนมถวงของมวล 10 กโลกรม ท�อยบนอาคารสง 15 เมตร (กาหนดคา g = 10 m/s2)

ส�งท�โจทยกาหนดให m = 10 kg ,h = 15 m , g = 10 m/s2

ส�งท�โจทยถาม Ep = ? J


คาตอบ Ep = 1,500 จล

แทนคาสตร Ep = (10kg)(15m)( 10 m/s2)

ขEนท� 1

ขEนท� 4

ขEนท� 3

ขEนท� 2

210

2. นกกายกรรมหนก 450 นวตน ไตเชอกท�แขวนอยในแนวด�ง ข =นไปสง 15 เมตร จากพ =นดน

จงหาพลงงานศกยโนมถวงเม�อเขาอยท�จดสงสด

ส�งท�โจทยกาหนดให w = 450 N , h = 15 m


สตรท�ใช Ep = mgh , w = mg

คาตอบ Ep = 6,750 จล

แทนคาสตร Ep = (450N)(15m)

ขEนท� 1

ขEนท� 4

ขEนท� 3

ขEนท� 2

211

3. สปรงตวหน�งมคานจสปรงขนาด 200 นวตนตอเมตร ถาตองการใหสปรงตวน =ยดออก 2 เมตร จะตองออกแรงพยายามดงสปรงก�นวตน

ส�งท�โจทยกาหนดให k = 200 N/m , s = 2 m

ส�งท�โจทยถาม F = ? N

สตรท�ใช F = ks

คาตอบ F = 400 นวตน

แทนคาสตร F = (200N/m)(2m)

ขEนท� 1

ขEนท� 4

ขEนท� 3

ขEนท� 2

212

4. จะตองทางานก�จล จะทาใหสปรงมคา 450 นวตนตอเมตร สามารถยดได 1 เมตร

ส�งท�โจทยกาหนดให k = 450 N/m , s = 2 m


สตรท�ใช Ep = 2

2

1Kx


แทนคาสตร Ep = 2)1)(450(

2

1

ขEนท� 1

ขEนท� 4

ขEนท� 3

ขEนท� 2

213

5. สปรงอนหน�งเม�อออกแรงดง 60 นวตน จะทาใหยดออก 15 เซนตเมตร จงหาพลงงานศกยยดหยน เม�อสปรงยดออก 10 เซนตเมตร

ส�งท�โจทยกาหนดให F = 60 N , s = 15 cm ,x=10 cm


สตรท�ใช F = ks , Ep = 2

2

1Kx


แทนคาสตร 60= K(15×10-2)

K = 400 N/m

Ep = 22)1010)(400(

2

1 −×

ขEนท� 1

ขEนท� 4

ขEนท� 3

ขEนท� 2

214

ใบงานท� 3 “พลงงาน ”

ช�อ.............................................................ช =น......................เลขท�......................

คาส� ง ใหตอบคาถามตามประเดนท�กาหนดใหตอไปน = วเคราะหขอมลในกรอบดานซายท�สมพนธกนกบกรอบดานขวา แลวโยงเสนเช�อมขอมลท�สอดคลองกนน =นใหครบถวน

สมการพลงงานจลน

ความหมายของพลงงานศกยโนมถวง

พลงงานท�สะสมในสปรง

หนวยของพลงงานจลน

จล (J)

Ek = 2

2

1mv

Ep = 2

2

1kx

พลงงานศกยยดหยน

สมการพลงงานศกยยดหยน พลงงานท�อยกบตาแหนงในระดบตางๆ

215

เฉลยใบงานท� 3 “พลงงาน ”

คาส�ง ใหตอบคาถามตามประเดนท�กาหนดใหตอไปน = วเคราะหขอมลในกรอบดานซายท�สมพนธกนกบกรอบดานขวา แลวโยงเสนเช�อมขอมลท�สอดคลองกนน =นใหครบถวน

สมการพลงงานจลน

ความหมายของพลงงานศกยโนมถวง

พลงงานท�สะสมในสปรง

หนวยของพลงงานจลน

จล (J)

Ek = 2

2

1mv

Ep = 2

2

1kx

พลงงานศกยยดหยน

สมการพลงงานศกยยดหยน พลงงานท�อยกบตาแหนงในระดบตางๆ

216

ใบงานท� 4 “พลงงาน”

ช�อ.............................................................ช =น......................เลขท�...................... คาส�ง จงตอบคาถามและแสดงวธทาใหถกตองสมบรณ

1. พลงงานศกยของวตถท�อยในท�สง ซ�งเกดจากแรงดงดดของโลกเรยกวา............................ 2. พลงงานศกยโนมถวง วดจาก....................................................................................... 3. เม�อวตถตกลงมาอยางอสระ พลงงานท�ลดลงจะเทากบ.................................................... 4. พลงงานศกยท�เก�ยวกบการยดหรอหดของสปรง เรยกวา.................................................. 5. สมการพลงงานท�เก�ยวกบการยด หรอหดของสปรง คอ................................................... 6. นกกายกรรมหนก 650 นวตน ไตเชอกท�แขวนอยข =นไปสง 10 เมตร จากพ =นดน จงหา

พลงงานศกยโนมถวงเม�อเขาอยท�จดสงสด ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

217

เฉลยใบงานท� 4 “พลงงาน”

ช�อ.............................................................ช =น......................เลขท�...................... คาส�ง จงตอบคาถามและแสดงวธทาใหถกตองสมบรณ

1. พลงงานศกยของวตถท�อยในท�สง ซ�งเกดจากแรงดงดดของโลกเรยกวา พลงงานศกยโนมถวง

2. พลงงานศกยโนมถวง วดจาก ระดบอางองท�กาหนด 3. เม�อวตถตกลงมาอยางอสระ พลงงานท�ลดลงจะเทากบ พลงงานจลนท�เพ�มข1น 4. พลงงานศกยท�เก�ยวกบการยดหรอหดของสปรง เรยกวา พลงงานศกยยดหยน

5. สมการพลงงานท�เก�ยวกบการยด หรอหดของสปรง คอ Ep = 2

2

1Kx

6. นกกายกรรมหนก 650 นวตน ไตเชอกท�แขวนอยข =นไปสง 10 เมตร จากพ =นดน จงหาพลงงานศกยโนมถวงเม�อเขาอยท�จดสงสด

Ep = mgh Ep = (650N)(10m) Ep = 6500N

218

ใบงานท� 5 “พลงงาน”

ช�อ.............................................................ช =น......................เลขท�...................... คาช +แจง ใหนกเรยนสรปเก�ยวกบพลงงาน โดยสรปเปนแผนผงความคดดงตอไปน =

พลงงาน

219

แบบประเมนผลการตรวจช +นงาน (แผนพบ/โปสเตอร/รายงาน)

เน +อหาเร�อง..............................................................วชาฟสกส เร�องงานและพลงงาน ระดบช +นมธยมศกษาปท� 4 ภาคเรยนท�..................ปการศกษา......................


เกณฑการใหคะแนน คะแนนรวม (9

คะแนน)






220

เกณฑการใหคะแนนแผนพบ/โปสเตอร/รายงาน













221

แบบประเมนการนาเสนองาน

ช�อกลมท�ประเมน..................................................................................ช =น ม.4/…………… ช�อผประเมน............................................................................................................................

( ) คร ( ) เพ�อน ( ) ตนเอง คาช +แจง ใหทาเคร�องหมาย�ลงในชองท�ตรงกบความคดเหนมากท�สด




222


223

แบบสงเกตพฤตกรรมดานเจตคตทางวทยาศาสตร ช�อกลมท�ประเมน........................................................................................ช =น ม.4/…………… ช�อผประเมน............................................................................................................................








224

แบบสงเกตพฤตกรรมการทางานกลม ช�อกลมท�ถกสงเกต................................................................................ช =น ม.4/…………….. รายช�อสมาชกในกลม 1……………………………………………………..เลขท�................. 2……………………………………………………..เลขท�................. 3……………………………………………………..เลขท�................. 4……………………………………………………..เลขท�................. 5……………………………………………………..เลขท�................. ช�อผสงเกต................................................................................................. ( ) คร ( ) เพ�อน ( ) ตนเอง คาช +แจง ใหทาเคร�องหมาย �ลงในชองท�ตรงกบความคดเหนมากท�สด


ปฏบต ไมปฏบต 1. มการแบงหนาท�กนภายในกลม 2. ชวยกนคนควาและทางานกลมจนสาเรจ 3. มความกระตอรอรนท�จะปฏบตงานกลมรวมกน 4. มความอดทน และชวยเหลอกนภายในกลม 5. ปฏบตตามขอตกลง กฎระเบยบของกลม 6. ต =งใจปฏบตงานท�ไดรบมอบหมายจากกลม 7. แสดงและยอมรบฟงความคดเหนของสมาชกในกลม 8. มสวนรวมในการทากจกรรมสม�าเสมอ 9. มความซ�อสตยบนทกผลและขอมลตามความเปนจรง 10.รกษาความสะอาดของวสดอปกรณและสถานท�

รวม

225


226

รายวชา ฟสกส รหสวชา ว 31202 ระดบช +นมธยมศกษาท� 4


( กอนเรยน – หลงเรยน )

หนวยท� 2 พลงงานจลนและพลงงานศกย ประกอบแผนจดการเรยนรท� 2 เวลา 15 นาท

คาส� ง ใหนกเรยนทาเคร�องหมายกากบาท (×) ลงใน ใตตวอกษร ก, ข, ค และ ง ท�เปนคาตอบท�ถกตองท�สดเพยงคาตอบเดยว ลงในกระดาษคาตอบ 1. นกกายกรรมหนก 500 นวตน ไตเชอกท�แขวนอยในแนวด�งข =นไปสง 10.0 เมตร จากพ =น จงหาพลงงานจลน

เฉล�ยขณะท�เขากาลงเคล�อนท� ถาอตราเรวเฉล�ยในการไตเทากบ 0.50 เมตรตอวนาท ก. 5 จล ข. 6.25 จล ค. 25.0 จล ง. 72.5 จล

2. จากขอ 1. จงหาพลงงานศกยเม�อเขาอยท�จดสง 8 เมตร จากพ =นดน ก. 400 จล ข. 500 จล ค. 4,000 จล ง. 5,000 จล

3. อเลกตรอน 1 ตว มมวลประมาณ 9x10-31 กโลกรม จงหาจะตองใชอเลกตรอนก�ตว จงจะมพลงงานจลนเปน 9 จล ซ�งเคล�อนท�ดวยอตราเรว 2x108 เมตร/วนาท ก. 1x1014 เมตร/วนาท ข. 3x1014 เมตร/วนาท ค. 5x1014 เมตร/วนาท ง. 9x1014 เมตร/วนาท

4. ลกปนมวล 2.0 กรม เคล�อนท�ดวยอตราเรว 200 เมตร/วนาท ไปกระทบเปาซ�งเปนไม ลกปนจมลงไปในเน =อไมลก 5.0 เซนตเมตร ลกปนมพลงงานจลนเปล�ยนไปก�จล ก. 20 จล ข. 40 จล ค. 80 จล ง. 100 จล

227

5. ลกปนมวล 0.002 กโลกรม เคล�อนท�ออกจากลากลองปนซ�งยาว 0.80 เมตร ดวยอตราเรว 400 เมตร/วนาท จงหางานท�ทาใหลกปนหลดออกจากลากลองเปนก�จล ก. 80 จล ข. 160 จล ค. 240 จล ง. 320 จล

6. เคร�องช�งสปรงแบงสเกลไวต =งแต 0 – 20 นวตน บนสเกลท�ยาว 0.10 เมตร จงหาพลงงานศกยยดหยนของสปรง ขณะท�เคร�องสปรงอานคาแรงได 10 นวตน มคาเทากบก�จล ก. 1.00 จล ข. 0.75 จล ค. 0.50 จล ง. 0.25 จล

7. วตถมวล 1.00 กโลกรม ตดอยกบปลายขางหน�งของสปรงดงรป เม�อสปรงถกกดเขา เปนระยะ 0.20 เมตรจากตาแหนงสมดล แลวถกปลอย จงหาอตราเรวของวตถขณะผานตาแหนงสมดลของสปรง เม�อคาคงตวของสปรงเทากบ 400 นวตนตอเมตร ( พ =นล�น ) ก. 4 m/s ข. 3 m/s ค. 2 m/s ง. 1 m/s

8. กอนหนมวล 40.0 กโลกรม ตกจากท�สง 185 เมตร เหนอพ =นดน จงหาพลงงานศกยของกอนหน เม�อเวลาผานไป 1 วนาท เปนก�จล ก. 4.6x104 จล ข. 6.8x104 จล ค. 7.2x104 จล ง. 9.6x104 จล

ตาแหนงสมดล

228

9. จากขอ 8. เม�อเวลาผานไป 5 วนาท ขณะน =นกอนหนมพลงงานจลนเปนก�จล ก. 5x103 จล ข. 5x104 จล ค. 5x105 จล ง. 5x106 จล

10. วตถมวล 2 กโลกรม วางอยบนพ =นโตะท�มแรงเสยดทานนอยมาก ( ไมคดแรงเสยดทาน ) มแรงลพธกระทาตอวตถในแนวขนานกบพ =นโตะ กราฟระหวางความสมพนธระหวางแรงกบเวลาแสดงดงรป พลงงานจลนของวตถเม�อส =นสดวนาทท� 6 มคาเทากบก�จล

ก. 136 จล ข. 256 จล ค. 396 จล ง. 436 จล

0

8

2 4

F (N )

6 t (s)

229

รายวชาฟสกส รหสวชา ว 31202 ช +นมธยมศกษาปท� 4

เฉลยแบบทดสอบ กอนเรยน หลงเรยน

หนวยท� 2 พลงงานจลนและพลงงานศกย ประกอบแผนจดการเรยนรท� 2

เฉลยแบบทดสอบกอนเรยนและหลงเรยน

ขอ คาตอบ 1 ข 2 ค 3 ค 4 ค 5 ข 6 ง 7 ก 8 ค 9 ข 10 ข

230

ชดกจกรรมท� ชดกจกรรมท� 33

เร�อง กฎการอนรกษพลงงานเร�อง กฎการอนรกษพลงงาน

231

คมอคร คมอครน =ใชสาหรบประกอบการใชชดกจกรรมเทคนคแอทลาส ชดท� 3 เร�องกฎการอนรกษพลงงาน ประกอบดวย


เทคนค แอทลาส การจดช =นเรยน และการเตรยมส�อการเรยนท�ใชประกอบการจดการเรยนร

1.2 การจดกจกรรมการเรยนร ครจะตองจดกจกรรมใหครบตามท�ระบไวในแผนการ จดการเรยนร เพ�อใหกจกรรมเปนไปอยางตอเน�องและบรรลตามวตถประสงค

1.3 กอนทากจกรรมทกคร =ง ครตองอธบาย ช =แจงวธการปฏบตกจกรรมใหชดเจนให นกเรยนเขาใจตรงกน จงจะทาใหกจกรรมการเรยนรบรรลเปาหมายและมประสทธภาพ

1.4 ครควรกระตนใหนกเรยนทกคนมสวนรวมในการทากจกรรม เพ�อเปนการฝกให นกเรยนไดรจกไดทางานรวมกน ชวยเหลอซ�งกนและกน รบผดชอบตอหนาท� กลาแสดงออก สงเกตการณปฏบต และใหการชวยเหลอนกเรยนในยามท�จาเปนอยางใกลชด

1.5 หลงจากจดกจกรรมการเรยนรเสรจส =นลงในแตละกจกรรม มการประเมนผลการเรยนร

ของนกเรยน 2. ส�งท�ครตองเตรยม

ครจะตองเตรยมส�อการเรยนใหครบตามข =นตอนการจดชดกจกรรมการเรยนร ดงน = 2.1 ใบความร “กฎการอนรกษพลงงาน” 2.2 ใบงานท� 1 “กฎการอนรกษพลงงาน” 2.3 เฉลยใบงานท� 1 “กฎการอนรกษพลงงาน” 2.4 ใบงานท� 2 “ประสทธภาพของเคร�องกล” 2.5 เฉลยใบงานท� 2 “ประสทธภาพของเคร�องกล” 2.6 ใบงานท� 3 “กฎการอนรกษพลงงาน” 2.7 เฉลยใบงานท� 3 “กฎการอนรกษพลงงาน”

232

3. การจดช +นเรยน ในการจดช =นเรยนขณะท�ใชชดกจกรรมเทคนคแอทลาส นกเรยนจะทากจกรรมเปนกลมละ

5 คน จานวนกลมข =นอยกบจานวนนกเรยนในช =นเรยน เม�อทาการวดผลสมฤทธ'หลงเรยน นกเรยนตองแยกออกจากกลมและจดหองทาการสอบเปนรายบคคล



แผนการจดการเรยนรท� 3


โตะคร



233

รายวชาฟสกส เร�อง งานและพลงงาน กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ช +นมธยมศกษาปท� 4 ปการศกษา 2553 จานวน 2 ช�วโมง

สาระท� 5 พลงงาน มาตรฐาน ว 5.1


จดมงหมายท�วไป มความร ความเขาใจ และวเคราะหกฎการอนรกษพลงงาน ได จดมงหมายเชงพฤตกรรม เม�อเรยนจบชดกจกรรมน =แลว นกเรยนสามารถแสดงพฤตกรรมตามจดมงหมายเชง

พฤตกรรมตอไปน = ดานความรความคด (Knowledge) 1. อธบายความหมายของกฎการอนรกษพลงงานไดอยางถกตอง 2. คานวณหาคาของประสทธภาพเคร�องกลได 3. บอกแหลงพลงงานและการใชพลงงานอยางประหยดได ดานทกษะกระบวนการ (Process) 1. สารวจ สงเกต สบคนขอมลเก�ยวกบกฎการอนรกษพลงงาน 2. การนาเสนอผลงานไดอยางถกตองเหมาะสม 3. ทกษะการทางานกลม สามารถทางานรวมกบผ อ�นไดอยางสรางสรรค ดานเจตคตทางวทยาศาสตร(Attitude) 1. ความอยากรอยากเหน มความกระตอรอรนและสนใจในการสบคนและศกษาขอมล 2. ความมเหตผล ยอมรบคาอธบายเม�อมหลกฐานสนบสนนหนกแนนเพยงพอได 3. ความใจกวาง รบฟงขอโตแยงหรอความคดเหนท�มเหตผลของผ อ�น พจารณาและ

ประเมนความคดเหนของผ อ�นได 4. ความซ�อสตย บนทกผลหรอขอมลตามความจรง

แนวคด

234

กฎการอนรกษพลงงาน

พลงงานรวมของระบบ คอ ผลรวมของพลงงานศกยและพลงงานจลนของระบบ กฎการอนรกษพลงงานกลาววา “พลงงานรวมของระบบจะไมสญหายไปไหน แต

อาจเปล�ยนจากรปหน�งไปเปนอกรปหน�งได”

ประสทธภาพของเคร�องกล หรอ อปกรณ = 1 หมายถง ไมมการสญเสยพลงงาน ประสทธภาพเปน 100 %

ประสทธภาพของเคร�องกล หรอ อปกรณ < 1หมายถง มการสญเสยพลงงาน และมประสทธภาพนอยกวา 100 % เวลาท�ใช ประมาณ 4 ช�วโมง (240 นาท) ส�อการเรยนการสอนและแหลงเรยนร


อเลกทรอนกส 3. แหลงเรยนรในชมชน เชน บาน ตลาด รานคา โรงพยาบาล สถานอนามย ฯลฯ 4. ใบความร 5. ใบงาน 6. แบบประเมนผลการตรวจช =นงาน 7. แบบประเมนการนาเสนองาน 8. แบบสงเกตพฤตกรรมดานเจตคตทางวทยาศาสตร 9. แบบสงเกตพฤตกรรมการทางานกลม

ข +นตอนการดาเนนกจกรรม

ประสทธภาพของเคร�องกล = งานท�ไดรบจากเคร�องมอและอปกรณ

×100% งานท�ใหกบเคร�องมอและอปกรณ

235

(ช�วโมงท� 1 - 2) 120 นาท ข +นท� 1 ข +นเตรยมการ (Preparation) ใชเวลานอกช�วโมงเรยน 1. ครแบงนกเรยนออกเปน 4 กลม โดยใหมนกเรยนคละความสามารถกน เกง ปานกลาง



2. ครจดเตรยม ใบความรท� “กฎการอนรกษพลงงาน” ใบงานท� 1 ใบงานท� 2 ใบงานท� 3

ใหนกเรยนคนละ 1 ชด (ใชช�วโมงวางในการจดเตรยม) 3. ครจดเตรยมขาว/เหตการณเก�ยวกบการประหยดพลงงาน (ใชช�วโมงวางในการ

จดเตรยม) ข +นท� 2 ข +นการกลาวนาส +นๆ (Briefing) 20 นาท

1. ครกลาวนานกเรยนเก�ยวกบการจดกจกรรมการเรยน เร�องกฎการอนรกษพลงงาน ในการเรยนรจะมอย 3 ประเดนคอ 1) กฎการอนรกษพลงงาน 2) ประสทธภาพของเคร�องกล 3) แหลงพลงงานและการใชพลงงานอยางประหยด แลวแจงผลการเรยนรท�คาดหวง รปแบบของกจกรรมการเรยนร และลาดบการเรยนรใหนกเรยนทราบ (ใชเวลา 5 นาท)

2. นกเรยนและครรวมกนอภปรายถงพลงงานในระบบท�ใชในชวตประจาวน โดยครใช คาถามกระตนใหนกเรยนรวมอภปรายดงน = (ใชเวลา 15 นาท)

3. ครสาธตการตกอยางเสรของถงทราย ใหนกเรยนสงเกตวามปรมาณใดเปล�ยนแปลงไป


โตะคร



236

บาง (ปรมาณท�เปล�ยนไป คอ เม�อระดบของวตถลดลง อตราเรวของวตถจะเพ�มข#น) 4. การท�เม�อระดบของวตถลดลง แลวความเรวเพ�มข =น แสดงวาพลงงานจลนของวตถจะ

เปล�ยนแปลงอยางไร(พลงงานจลนของวตถจะเพ�มข#น) 5. เม�อวตถเคล�อนท�ลงสพ =นโลก คาพลงงานศกยของวตถจะมการเปล�ยนแปลงอยางไร

(พลงงานศกยของวตถจะลดลง) 6. ครบอกนกเรยนวา ผลบวกของพลงงานศกยและพลงงานจลน เรยกวา (พลงงานกลรวม

ของวตถ) 7.ครต =งปญหาถามนกเรยนวา พลงงานกลรวมของวตถท�ตกลงมาอยางเสร ณ ตาแหนง

ตางๆจะมการเปล�ยนแปลงหรอไม อยางไร

ข +นท� 3 ข +นการปฏบต (Action) (ใชเวลาท =งหมด 60 นาท) 1. ครแจกใบความร “การอนรกษพลงงาน” ใบงานท� 1 ใบงานท� 2 ใหนกเรยนศกษาใบ

ความรและทากจกรรมในใบงานท� 1 และใบงานท� 2 แลวครสมนกเรยนใหออกมานาเสนอหนาช =นใชเวลากลมละ 5 นาท (ใชเวลาท =งหมด 35 นาท)

2. ครนาอภปราย สรปเน =อหา ดวยคาถามตอไปน = 1. พลงงานกลรวมของวตถ ประกอบดวยพลงงานใดบาง(พลงงานกลรวมของวตถ

คอ ผลรวมของพลงงานจลนและพลงงานศกยของวตถ) 2. กฎการอนรกษพลงงานกลาววาอยางไร(กฎการอนรกษพลงงานกลาววา

พลงงานรวมของวตถจะไมสญหายไปไหน แตอาจเปล�ยนรปจากรปหน�งไปเปนอกรปหน�ง) 3. น =าเหนอเข�อนถกปลอยลงมาเขาเคร�องกาเนดไฟฟาสามารถผลตพลงงานไฟฟาได

จะมการเปล�ยนแปลงของพลงงานอยางไร( พลงงานศกยโนมถวงของน#า เปล�ยนเปนพลงงานจลนในการหมนเคร�องกาเนดไฟฟาจากน#นจงเปล�ยนเปนพลงงานไฟฟา )

4. ปลอยลกบอลจากท�สงใหตกกระทบพ =น แลวลกบอลสะทอนข =นจากพ =น มการเปล�ยนแปลงของพลงงานอยางไร ( ลกบอลมพลงงานศกยโนมถวงและเปล�ยนเปนพลงงานจลนขณะกระทบพ#นจะสญเสยพลงงานบางสวนไปเปนเสยงและทาใหอนภาคของพ#นส�นสะเทอน จากน#นพลงงานจลนจงเปล�ยนเปนพลงงานศกยโนมถวงอกคร#ง) หลงจากน =นครและนกเรยนรวมกนสรปความรท�ไดรบเก�ยวกบเร�องกฎการอนรกษพลงงาน (ใชเวลา 15 นาท)

237

5. ครนาขาว/เหตการณท�เก�ยวกบการประหยดพลงงาน มาเลาใหนกเรยนฟงและครสม เลอกนกเรยน 2-3 คนใหพดแสดงความคดเหนเก�ยวกบ ขาว/เหตการณและอภปรายรวมกนในช =นเรยน (ใชเวลา 10 นาท)

ข +นท� 4 ข +นการสรป (Debriefing) (ใชเวลาท =งหมด 20 นาท) 1. ครใหนกเรยนแตละกลมชวยกนเขยนสรปความรเก�ยวกบกฎการอนรกษพลงงานใน

รปแบบแผนผงความคด หลงจากน =นนกเรยนแตละกลมมาอภปรายรวมกนในช =นเรยน (ใชเวลา 10 นาท)

2. ครใหคาแนะนาเร�องการใชพลงงานอยางประหยดใหนกเรยนเขาใจ ตวอยางเชน การใชแสงสวางจากหลอดไฟฟาอานหนงสอ ความสวางท�ตกบนหนากระดาษตองเพยงพอท�สายตาจะรบรได ไมมากหรอนอยจนเกนไปและตองเปดไฟในบรเวณท�ตองการอานหนงสอเทาน =น - เม�อมองในภาพรวม ประชาชนท�มฐานะปานกลางและยากจน จะใชพลงงานอยางประหยดอยแลว เพราะไมมการใชเคร�องใชไฟฟาท�มกาลงไฟฟาสง เชน เคร�องปรบอากาศ เคร�องทาน =ารอน เคร�องซกผา เคร�องลางจาน ผ ท�ใชพลงงานไฟฟาอยางไมประหยด คอ กลมคนท�มฐานะ ตองมการรณรงคใหคนกลมน =ประหยด จงจะไดผล - การใชพลงงานอยางประหยดมผลตอการอนรกษแหลงพลงงาน เพราะเม�อเราใชพลงงานไฟฟานอยลง กจะลดการใชน =ามนเช =อเพลง ถานหนและทรพยากรธรรมชาตอ�นๆ 3. ครช =และย =าใหนกเรยนเขาใจวา ความหมายของการประหยดคอ การใชอยางคมคาและเปนประโยชน ไมใชการไมใชเลย เพ�อใหเกดความเขาใจท�ถกตองกบการอนรกษธรรมชาต เชน เราตองการใชเกาอ = โตะ บานเรอน ท�ทาจากไม กตองมการตดไมมาใช การปลกปาทดแทน การควบคมการตดไมใหถกหลกวชาจงเปนส�งท� จาเปนกบการอนรกษธรรมชาต การตดสนใจท�มเหตผล พจารณาท =งสวนด สวนเสยใหรอบคอบจงจะเปนการคดแบบวทยาศาสตร (ใชเวลา 10 นาท)

ข +นท� 5 ข +นกจกรรมหลงการปฏบต (Follow-Up) (ใชเวลาท =งหมด 20 นาท) ใหนกเรยนลองคดคาขวญการใชพลงงาน เพ�อกระตนใหเกดการใชพลงงานอยางมคณคา

มากท�สด โดยใชวธการประกวด ใหนกเรยนทกคนเปนคณะกรรมการใหคะแนนคาขวญการใชพลงงานของเพ�อน แลวใหรางวล หรอคาชมเชยนกเรยนท�ไดรบรางวลชนะเลศ

238

การวดผลประเมนผล พฤตกรรม วธการวดและประเมนผล เคร�องมอท�ใชในการวดและ

ประเมนผล 1.ดานเน =อหา -การทาใบงาน

-การตรวจช =นงาน -การอภปรายและนาเสนอในช =นเรยน






239

กฎการอนรกษพลงงาน : ภาพรวม สาหรบผสอน

กฎการอนรกษพลงงาน 2 ช�วโมง

สาระสาคญ


พลงงานรวมของระบบ คอ ผลรวมของพลงงานศกยและพลงงานจลนของระบบ กฎการอนรกษพลงงานกลาววา “พลงงานรวมของระบบจะไมสญหายไปไหน แต

อาจเปล�ยนจากรปหน�งไปเปนอกรปหน�งได”

จดประสงค


• ความหมายของพลงงานรวมของระบบ กฎการอนรกษพลงงาน

• ความหมายของประสทธภาพของเคร�องกล

• การคานวณหาคาของประสทธภาพของเคร�องกล

• บอกแหลงพลงงานและการอนรกษพลงงานได

ประสทธภาพของเคร�องกล = งานท�ไดรบจากเคร�องมอและอปกรณ

×100% งานท�ใหกบเคร�องมอและอปกรณ

240

กฎการอนรกษพลงงาน : ภาพรวม สาหรบผสอน

หนวยท� 3 กฎการอนรกษพลงงาน

ลาดบการเรยนร - อานและทาความเขาใจความหมายของพลงงานในระบบและกฎการ

อนรกษพลงงาน

- อานเพ�อสรางความเขาใจเก�ยวกบการคานวณหาคาของประสทธภาพเคร�องกล

- รจกกบตวอยางการจากขาว/เหตการณ เก�ยวกบการประหยดพลงงานในชวตประจาวน

- ประกวดคาขวญการใชพลงงาน คาศพท

• พลงงานของระบบ

• กฎการอนรกษพลงงาน

• ประสทธภาพของเคร�องกล

• การประหยดพลงงาน

• การอนรกษพลงงาน

241

ใบความรท� 1 “กฎการอนรกษพลงงาน”


พลงงานรวมของระบบ คอ ผลรวมของพลงงานศกยและพลงงานจลนของระบบ กฎการอนรกษพลงงาน กลาววา “พลงงานรวมของระบบจะไมสญหายไปไหน แตอาจเปล�ยนจากรปหน�งไปเปนอกรปหน�ง

ได” ดงน =นจากรปขางบนท�ตาแหนง A , B , C และ D จะตองมพลงงานรวมของระบบเทากนยกตวอยางเชน

ถาท�ตาแหนง A จะมพลงงานรวมของระบบเทากบ 10 จล จะได ท�ตาแหนง B , C และ D จะมพลงงานรวมของระบบเทากบ 10 จล ดวย

ถาแยกละเอยดเปนพลงงานศกยและพลงงานจลน จะได ท�ตาแหนง A จะมพลงงานศกยเทากบ 0 จล และพลงงานจลนมคา เทากบ 10 จล รวมเทากบ 10 จล ท�ตาแหนง B จะมพลงงานศกยเพ�มข =น และพลงงานจลนจะมคาลดลงรวมแลวเทากบ 10 จล ท�ตาแหนง C จะมพลงงานศกยเพ�มข =น และพลงงานจลนจะมคาลดลงรวมแลวเทากบ 10 จล จนกระท�งท�ตาแหนงสงสดจะมพลงงานศกยเทากบ 10 จล และพลงงานจลนเปนศนยรวมแลว เทากบ10 จล

A

C

D

B

จากรป ท�ตาแหนง A จะมพลงงานศกยและพลงงานจลน

โดยท� ตาแหนง B จะมพลงงานศกยและพลงงานจลน

ตาแหนง C จะมพลงงานศกยและพลงงานจลน

ตาแหนง D จะมพลงงานศกยและพลงงานจลน

โดย ท�ตาแหนง A จะมพลงงานศกยเปนศนยแลวพลงงานศกยจะเพ�มขEน

จนมคามากท�สดท�ตาแหนงสงสด และท�ตาแหนง A จะมคาพลงงานจลน

มากท�สดแลวพลงงานจลนจะมคาลดลงจนเปนศนยท�ตาแหนงสงสด

A

C

D

B

( Ep + Ek )

( Ep + Ek )

( Ep + Ek )

( Ep + Ek )

242

ตวอยาง กอนหนมวล 50.0 กโลกรม ตกจากท�สง 196 เมตรเหนอพ =นดน จงหาพลงงานศกย

และพลงงานจลนของ กอนหนขณะท�กอนหนเร�มตก และพลงงานรวมของระบบ วธทา ท�ตาแหนงเร�มตก จะมพลงงานศกยสงสด หาไดจาก Ep = mgh Ep = (50)(10)(196) Ep = 9.8x104 จล

Ek2mv

21

=

Ek = ( ½ )( 50 ) ( 0 )2 Ek = 0 จล

∴ พลงงานรวมของระบบ เทากบ Ep + Ek = 9.8x104 จล การใชพลงงาน ควรระลกอยเสมอวา “ประหยดพลงงานวนน = ดกวาไมมใชในวนขางหนา” เคร�องกล

• ประสทธภาพของเคร�องกล หรอ อปกรณ = 1 หมายถง ไมมการสญเสยพลงงาน

ประสทธภาพเปน 100 %

• ประสทธภาพของเคร�องกล หรอ อปกรณ < 1หมายถง มการสญเสยพลงงาน และมประสทธภาพนอยกวา 100 %

ประสทธภาพของเคร�องมอ หรออปกรณ =

งานท�ไดรบจากเคร�องมอและอปกรณ ×100%

งานท�ใหกบเคร�องมอและอปกรณ

( Ep + Ek )

196 เมตร

243

ตวอยาง ประสทธภาพของรอก ดงรปมคาเทาใด วธทา 1. หางานท�ไดรบจากรอก จากสตร W = Fs

แทนคาจะได W = (60)(s/2) ใหระยะทางท�วตถเคล�อนท�ไดคอ (s/2)

3. หางานท�ใหกบรอก จากสตร W = Fs

แทนคาจะได W = (40)s

ประสทธภาพของรอก = (40)s

2s

(60)

X 100 %

ประสทธภาพของรอก = 75 %




40 N

6 kg

s

s/2

244

ใบงานท� 1 “กฎการอนรกษพลงงาน”

ช�อ.............................................................ช =น......................เลขท�......................

คาช +แจง ใหนกเรยนเตมคาตอบท�ถกท�สดลงในชองวาง 1. พลงงานกลรวมของวตถ ประกอบดวยพลงงานใดบาง...............................................

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

............................................................................................................................................... 2. กฎการอนรกษพลงงานกลาววาอยางไร

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

............................................................................................................................................... 3. น =าเหนอเข�อนถกปลอยลงมาเขาเคร�องกาเนดไฟฟาสามารถผลตพลงงานไฟฟาได จะ

มการเปล�ยนแปลงของพลงงานอยางไร ............................................................................................................................................... ...............................................................................................................................................

4. ปลอยลกบอลจากท�สงใหตกกระทบพ =น แลวลกบอลสะทอนข =นจากพ =น มการเปล�ยนแปลงของพลงงานอยางไร

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

............................................................................................................................................... 5. ถารถยนตเร�มเคล�อนท�จากจดหยดน�ง แลวเพ�มความเรวอยระยะหน�ง จากน =นเบรก

ใหความเรวลดลงจนรถหยด จะมการเปล�ยนแปลงพลงงานอยางไร .............................................................................................................................................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................... ...............................................................................................................................................

245

เฉลยใบงานท� 1 “กฎการอนรกษพลงงาน”

คาช +แจง ใหนกเรยนเตมคาตอบท�ถกท�สดลงในชองวาง 1. พลงงานกลรวมของวตถ ประกอบดวยพลงงานใดบาง(พลงงานกลรวมของวตถ คอ

ผลรวมของพลงงานจลนและพลงงานศกยของวตถ) 2. กฎการอนรกษพลงงานกลาววาอยางไร ( กฎการอนรกษพลงงานกลาววา พลงงาน

รวมของวตถจะไมสญหายไปไหน แตอาจเปล�ยนรปจากรปหน�งไปเปนอกรปหน�ง) 3. น =าเหนอเข�อนถกปลอยลงมาเขาเคร�องกาเนดไฟฟาสามารถผลตพลงงานไฟฟาได จะมการเปล�ยนแปลงของพลงงานอยางไร ( พลงงานศกยโนมถวงของน1า เปล�ยนเปนพลงงานจลนในการหมนเคร�องกาเนดไฟฟาจากน1นจงเปล�ยนเปนพลงงานไฟฟา ) 4. ปลอยลกบอลจากท�สงใหตกกระทบพ =น แลวลกบอลสะทอนข =นจากพ =น มการเปล�ยนแปลงของพลงงานอยางไร ( ลกบอลมพลงงานศกยโนมถวงและเปล�ยนเปนพลงงานจลนขณะกระทบพ1นจะสญเสยพลงงานบางสวนไปเปนเสยงและทาใหอนภาคของพ1นส�นสะเทอน จากน1นพลงงานจลนจงเปล�ยนเปนพลงงานศกยโนมถวงอกคร1ง) 5. ถารถยนตเร�มเคล�อนท�จากจดหยดน�ง แลวเพ�มความเรวอยระยะหน�ง จากน =นเบรกใหความเรวลดลงจนรถหยด จะมการเปล�ยนแปลงพลงงานอยางไร (ขณะรถเพ�มความเรวพลงงานเคมในน1ามนเช1อเพลงเปล�ยนเปนพลงงานจลนและพลงงานความรอน ขณะรถเบรก พลงงานจลนเปล�ยนเปนพลงงานความรอน)

246

ใบงานท� 2 “ประสทธภาพเคร�องกล”

ช�อ.............................................................ช =น......................เลขท�......................

คาช +แจง ใหนกเรยนแสดงวธทาท�ถกตองลงในชองวาง

1. ประสทธภาพของรอก ดงรปมคาเทาใด ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ ...................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

50 N

6 kg

s

s/2

247

เฉลยใบงานท� 2 “ประสทธภาพเคร�องกล”

คาช +แจง ใหนกเรยนแสดงวธทาท�ถกตองลงในชองวาง

1. ประสทธภาพของรอก ดงรปมคาเทาใด วธทา หางานท�ไดรบจากรอก จากสตร W = Fs

แทนคาจะได W = (60)(s/2) (ใหระยะทางท�วตถเคล�อนท�ไดคอ (s/2))

หางานท�ใหกบรอก จากสตร W = Fs

แทนคาจะได W = (50)s

ประสทธภาพของรอก = (50)s

2s

(60)X 100 %

ประสทธภาพของรอก = 60 %




50 N

6 kg

s

s/2

248

ใบงานท� 3 “กฎการอนรกษพลงงาน”

ช�อ.............................................................ช =น......................เลขท�...................... คาช +แจง ใหนกเรยนสรปเก�ยวกบกฎการอนรกษพลงงาน โดยสรปเปนแผนผงความคดดงตอไปน =


249

แบบประเมนผลการตรวจช +นงาน (แผนผงความคด)

เน +อหาเร�อง..............................................................วชาฟสกส เร�อง งานและพลงงาน ระดบช +นมธยมศกษาปท� 4 ภาคเรยนท�..................ปการศกษา......................


เกณฑการใหคะแนน คะแนน

รวม (9

คะแนน)






250

เกณฑการใหคะแนนแผนพบ/โปสเตอร/รายงาน













251

แบบประเมนการนาเสนองาน ช�อกลมท�ประเมน........................................................................................ช =น ม.4/…………… ช�อผประเมน.........................................................................................................................





252


253

แบบสงเกตพฤตกรรมดานเจตคตทางวทยาศาสตร ช�อกลมท�ประเมน........................................................................................ช =น ม.4/…………… ช�อผประเมน...........................................................................................................................








254

แบบสงเกตพฤตกรรมการทางานกลม ช�อกลมท�ถกสงเกต.................................................................................ช =น ม.4/…………….. รายช�อสมาชกในกลม 1……………………………………………………..เลขท�................. 2……………………………………………………..เลขท�................. 3……………………………………………………..เลขท�................. 4……………………………………………………..เลขท�................. 5……………………………………………………..เลขท�................. ช�อผสงเกต................................................................................................. ( ) คร ( ) เพ�อน ( ) ตนเอง คาช +แจง ใหทาเคร�องหมาย �ลงในชองท�ตรงกบความคดเหนมากท�สด


ปฏบต ไมปฏบต 1. มการแบงหนาท�กนภายในกลม 2. ชวยกนคนควาและทางานกลมจนสาเรจ 3. มความกระตอรอรนท�จะปฏบตงานกลมรวมกน 4. มความอดทน และชวยเหลอกนภายในกลม 5. ปฏบตตามขอตกลง กฎระเบยบของกลม 6. ต =งใจปฏบตงานท�ไดรบมอบหมายจากกลม 7. แสดงและยอมรบฟงความคดเหนของสมาชกในกลม 8. มสวนรวมในการทากจกรรมสม�าเสมอ 9. มความซ�อสตยบนทกผลและขอมลตามความเปนจรง 10.รกษาความสะอาดของวสดอปกรณและสถานท�

รวม

255


256

รายวชา ฟสกส รหสวชา ว 31202 ระดบช +นมธยมศกษาท� 4


( กอนเรยน – หลงเรยน )

หนวยท� 3 กฎการอนรกษพลงงาน ประกอบแผนจดการเรยนรท� 3 เวลา 15 นาท

คาส�ง ใหนกเรยนทาเคร�องหมายกากบาท(××××) ลงใน ใตตวอกษร ก, ข, ค และ ง ท�

เปนคาตอบท�ถกตองท�สดเพยงคาตอบเดยวลงในกระดาษคาตอบ

โจทยใชตอบคาถามขอ 1 – 3 กอนหนมวล 50.0กโลกรม ตกจากท�สง 200 เมตรเหนอพ =นดน 1. จงหาพลงงานศกยของกอนหน เม�อเวลาผานไป 4 วนาท

ก. 1.0x105 J ข. 2.0x104 J ค. 4.0x104 J ง. 6.0x104 J

2. จงหาพลงงานจลนของกอนหน เม�อเวลาผานไป 4 วนาท ก. 1.0x105 J ข. 2.0x104 J ค. 4.0x104 J ง. 6.0x104 J

3. จงหางานรวมของระบบ เม�อเวลาผานไป 4 วนาท ก. 1.0x105 J ข. 2.0x104 J ค. 4.0x104 J ง. 6.0x104 J

257

4. ลกกลมอนหน�งตกลงกระทบพ =นตามแนวด�งจากจด X ผาน Y ซ�ง Y เปนจดท�ระยะหาจากตาแหนง X เทากบ2/5ของระยะ X ถงพ =น ถาให Ep เปนพลงงานศกย โนมถวงของวตถท�ตาแหนง X และ Ek เปนพลงงานจลนของวตถท�ตาแหนง Y เปนก�เทาของ Ep

ก. Ek = 32

Ep

ข. Ek = 23

Ep

ค. Ek = 53

Ep

ง. Ek = 35

Ep

โจทยใชตอบคาถามขอ 5 - 7

โยนวตถมวล 0.2 กโลกรม ข =นตามแนวด�ง เม�อข =นไปไดสงสด 3 เมตร วตถตกกลบมาท�เดม ดงรป x , y และ z เปนตาแหนงตางๆของวตถขณะอยสงจากพ =น 5. จงหาพลงงานจลนท�ตาแหนง Y และ Y เปนจดสงสดของการเคล�อนท�

ก. 0 J ข. 2 J ค. 4 J ง. 6 J

6. จงหาพลงงานรวมของระบบท�ตาแหนง X ก. 0 J ข. 2 J ค. 4 J ง. 6 J

7. จงหาพลงงานศกยท�ตาแหนง Z เม�อท�ตาแหนง Z มพลงงานจลนเทากบ 2 จล ก. 0 J ข. 2 J ค. 4 J ง. 6 J

X

Y

X

Y

Z

258

8. ประสทธภาพของรอก ดงรปมคาเทาใด

ก. 65 %

ข. 70%

ค. 75 % ง. 80%

9. ประสทธภาพของพ =นเอยงมคาเทาใด ถาใชเปนเคร�องกลอนหน�ง

ก. 33.33 %

ข. 66.67%

ค. 75.00 % ง. 80.00%

10. ประสทธภาพของเคร�องกลดงรปมคาเทาใด

ก. 33.33 %

ข. 66.67%

ค. 75.00 % ง. 80.00%

3 N

4 N 3 0

F = π3

N

} 1 cm

20 kg

0.5 m

50 N

8 kg

s

s/2

259

รายวชาฟสกส ว 31202 ช +นมธยมศกษาปท� 4

เฉลยแบบทดสอบ กอนเรยน หลงเรยน

หนวยท� 3 กฎการอนรกษพลงงาน ประกอบแผนจดการเรยนรท� 3

เฉลยแบบทดสอบกอนเรยนและหลงเรยน

ขอ คาตอบ 1 ค 2 ข 3 ง 4 ก 5 ก 6 ง 7 ค 8 ง 9 ข 10 ข

260

ประวตผวจย

ช�อ : ปทมา ภสวาสด' เกดวนท� : 11 มกราคม 2523 สถานท�เกด : อาเภอบานตาก จงหวดตาก ท�อยปจจบน : 12/2 หม 8 ตาบลตากตก อาเภอบานตาก จงหวดตาก รหสไปรษณย 63120 ตาแหนงหนาท�ปจจบน : คร โรงเรยนทงฟาวทยาคม สถานท�ทางาน : โรงเรยนทงฟาวทยาคม อาเภอบานตาก จงหวดตาก ประวตการศกษา พ.ศ. 2551 : กศ.ม. วทยาศาสตรศกษา(ฟสกส) มหาวทยาลยนเรศวร อาเภอเมอง

จงหวดพษณโลก พ.ศ. 2545 : กศ.บ. ฟสกส มหาวทยาลยนเรศวร อาเภอเมอง จงหวดพษณโลก

ภาคผนวก - naresuan university · ด้านแบบฝึกหัด ......

Documents