วิทยาศาสตร์กายภาพ เลม่ 2 บทที่ 2 | แรงในธรรมชาติ 85 ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรายเพ่ือให้ได้ข้อสรุปว่า เข็มของแกลแวนอมิเตอร์เบนเนื่องจากเกิด แนวคำ�ตอบชวนคิด ขณะท่ีขดลวดท่ีอยู่น่ิงและเคลื่อนแท่งแม่เหล็กเข้าใกล้ ขนาดสนามแม่เหล็กจาก ครใู หน้ ักเรียนตอบค�ำ ถามตรวจสอบความเขา้ ใจ 2.4 ขอ้ 1 และ 2 โดยอาจมีการเฉลยค�ำ ตอบและ สถาบนั สง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี บทท่ี 2 | แรงในธรรมชาติ วิทยาศาสตรก์ ายภาพ เลม่ 2 86 2.4.2 หลกั การท�ำ งานของมอเตอรไ์ ฟฟ้า ความเข้าใจคลาดเคล่ือนทีอ่ าจเกิดข้ึน ความเข้าใจคลาดเคลื่อน ความเข้าใจที่ถูกต้อง 1. อัตราเร็วในการหมุนแกนเครื่องกำ�เนิด 1. อ ัตราเร็วในการหมุนแกนเคร่ืองกำ�เนิด 2. ทิศทางการหมุนแกนเคร่ืองกำ�เนิดไฟฟ้า 2. ทศิ ทางการหมนุ แกนเครอ่ื งก�ำ เนดิ ไฟฟา้ มี สง่ิ ทคี่ รูต้องเตรยี มล่วงหนา้ แนวการจดั การเรยี นรู้ สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เลม่ 2 บทที่ 2 | แรงในธรรมชาติ 87 กิจกรรม 2.6 เคร่อื งกำ�เนดิ ไฟฟา้ อย่างง่าย จุดประสงค์ เวลาท่ีใช้ 30 นาที วสั ดแุ ละอุปกรณ์ 1. ชดุ เครอ่ื งก�ำ เนดิ ไฟฟ้า 1 เครือ่ ง 2. แอมมิเตอร์ 1 เครอ่ื ง 3. โวลต์มเิ ตอร ์ 1 เครอ่ื ง 4. หลอดไฟพร้อมฐาน 1 ชดุ 5. สายไฟ 5 เส้น ขอ้ เสนอแนะการท�ำ กิจกรรม ตวั อย่างผลการท�ำ กิจกรรม แนวคำ�ตอบค�ำ ถามท้ายกิจกรรม สถาบนั สง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี บทที่ 2 | แรงในธรรมชาติ วิทยาศาสตร์กายภาพ เลม่ 2 88 เม่ือหมุนแกนเครื่องกำ�เนิดไฟฟ้าในทิศทางตรงข้าม ผลที่ได้มีความแตกต่างกับคร้ังแรก เหตใุ ดเมอ่ื หมุนแกนเครอื่ งก�ำ เนดิ ไฟฟ้า จึงท�ำ ให้เกิดกระแสไฟฟ้าได้ ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรายและสรุปเกี่ยวกับผลการทำ�กิจกรรมว่า การท่ีหลอดไฟสว่าง 2.4.3 การประยกุ ตใ์ ชป้ ระโยชนจ์ ากเรอื่ งการเหน่ียวน�ำ แม่เหล็กไฟฟา้ แนวการจดั การเรียนรู้ แนวค�ำ ตอบชวนคิด จากความร้จู ากเรื่องการเหน่ียวน�ำ แมเ่ หลก็ ไฟฟา้ สนามแมเ่ หล็กและสนามไฟฟ้ามคี วาม แนวค�ำ ตอบ การเปลี่ยนแปลงสนามแม่เหล็กท�ำ ใหเ้ กิดสนามไฟฟ้า และการเปลย่ี นแปลง สถาบนั ส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เลม่ 2 บทที่ 2 | แรงในธรรมชาติ 89 ครทู บทวนความรเู้ กยี่ วกบั การเกดิ สนามแมเ่ หลก็ รอบลวดตวั น�ำ ทมี่ กี ระแสไฟฟา้ ผา่ นซงึ่ มสี นาม จากค�ำ ถามตรวจสอบความเขา้ ใจ การสรุป แบบฝึกหัดท้ายบท วทิ ยาศาสตร์ จากการอภปิ รายร่วมกนั และการทำ�กจิ กรรม แนวค�ำ ตอบตรวจสอบความเข้าใจ 2.4 1. ส นามแมเ่ หล็กและขดลวดท�ำ ใหเ้ กดิ กระแสไฟฟา้ ได้อย่างไร อีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำ�และถ้าต้องการทำ�ให้เกิดกระแสไฟฟ้าเหน่ียวนำ� จะต้องต่อ 2. กระแสไฟฟ้าที่เกิดข้ึนบนลวดตัวนำ�จากการเหน่ียวนำ�แม่เหล็กไฟฟ้าจะคงอยู่ตลอด แนวคำ�ตอบ กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ�ท่ีเกิดขึ้นจะคงอยู่ตลอดไปก็ต่อเม่ือมีการ กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ�ที่เกิดข้ึนจะหายไป เม่ือไม่มีการเปล่ียนแปลงของสนาม สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี บทท่ี 2 | แรงในธรรมชาติ วิทยาศาสตรก์ ายภาพ เลม่ 2 90 2.5 แรงออ่ นและแรงเขม้ จดุ ประสงค์การเรยี นรู้ สง่ิ ที่ครตู อ้ งเตรียมล่วงหนา้ ชว่ งนาทที ่ี 2.34-3.05 แนวการจดั การเรียนรู้ แนวค�ำ ตอบชวนคิด เ ราทราบมาแล้วว่าอนภุ าคทมี่ ีประจุต่างกันจะดูดกนั อนุภาคท่มี ปี ระจุเหมือนกนั จะผลกั กัน แนวคำ�ตอบ โปรตอนซึ่งมีประจุเป็นบวกเหมือนกันจึงสามารถอยู่รวมกันในนิวเคลียสได้ สถาบันส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี วทิ ยาศาสตรก์ ายภาพ เลม่ 2 บทท่ี 2 | แรงในธรรมชาติ 91 ครูนำ�นักเรียนอภิปรายจนได้ข้อสรุปว่า การที่อนุภาคนิวคลีออนสามารถอยู่รวมกันในนิวเคลียส แนวค�ำ ตอบชวนคดิ แรงนิวเคลยี รข์ น้ึ กบั ระยะทางอยา่ งไรเม่อื เทยี บกับแรงโนม้ ถ่วงและแรงแม่เหลก็ ไฟฟ้า สง่ ผลในระยะทไี่ มจ่ �ำ กัด ครใู หน้ กั เรยี นตอบค�ำ ถามตรวจสอบความเขา้ ใจ 2.5 ขอ้ 1 โดยอาจมกี ารเฉลยค�ำ ตอบและอภปิ ราย แนวคำ�ตอบชวนคิด แรงอ่อนเกีย่ วข้องกับการสลายของนวิ เคลียสกัมมนั ตรงั สีอย่างไร สถาบนั ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี บทท่ี 2 | แรงในธรรมชาติ วทิ ยาศาสตรก์ ายภาพ เล่ม 2 92 2.5.1 แรงอ่อน ความเข้าใจคลาดเคลือ่ นท่อี าจเกิดขึ้น ความเข้าใจคลาดเคลื่อน ความเข้าใจที่ถูกต้อง 1. แรงออ่ นมคี วามเขม้ นอ้ ยทส่ี ดุ เมอื่ เทยี บกบั 1. แรงอ่อนมีความเข้มมากกว่าแรงโน้มถ่วง แ ร ง เ ข้ ม แ ร ง แ ม่ เ ห ล็ ก ไ ฟ ฟ้ า แ ล ะ แต่มีความเข้มน้อยกว่าแรงเข้มและแรง แรงโน้มถ่วง แมเ่ หลก็ ไฟฟ้า สง่ิ ทีค่ รตู ้องเตรียมลว่ งหนา้ BZM7wTU ในชว่ งนาทีท่ี 7.01-7.11 แนวการจัดการเรียนรู้ สถาบันสง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี วทิ ยาศาสตรก์ ายภาพ เลม่ 2 บทที่ 2 | แรงในธรรมชาติ 93 แนวคำ�ตอบชวนคิด แรงเข้มเก่ยี วข้องกบั แรงยดึ เหนี่ยวของอนภุ าคทีเ่ ลก็ กวา่ นวิ คลีออนอยา่ งไร ไว้ในนวิ คลีออนด้วยแรงทม่ี คี วามเข้มสูงมาก และเรยี กแรงน้ีว่า แรงเขม้ แรงเขม้ จงึ เป็นแรง 2.5.2 แรงเขม้ ความเขา้ ใจคลาดเคล่อื นทีอ่ าจเกิดขน้ึ ความเข้าใจคลาดเคลื่อน ความเข้าใจที่ถูกต้อง 1. อนุภาคควาร์กอิสระสามารถถูกพบได้ใน 1. อนภุ าคควารก์ อสิ ระไมส่ ามารถถกู พบไดใ้ น สิง่ ท่คี รตู อ้ งเตรยี มล่วงหนา้ f4LoJph76A ในชว่ งนาทีที่ 5.04-5.28 แนวการจดั การเรียนรู้ สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี บทที่ 2 | แรงในธรรมชาติ วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เลม่ 2 94 กจิ กรรมลองท�ำ ดู เวลาทใี่ ช้ 20 นาที ขอ้ เสนอแนะการทำ�กิจกรรม ตัวอยา่ งผลการทำ�กิจกรรม ครูเปรียบเทียบผลจากการทำ�กิจกรรมลองทำ�ดูกับพฤติกรรมของแรงเข้มที่กระทำ�ต่ออนุภาค สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี วิทยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 2 บทท่ี 2 | แรงในธรรมชาติ 95 แนวการวดั และประเมนิ ผล การนำ�เสนอ ค�ำ ถามท้ายบทและแบบทดสอบ และการใหน้ กั เรียนพจิ ารณาการเปรียบเทยี บแรงทัง้ สี่ แนวคำ�ตอบตรวจสอบความเข้าใจ 2.5 1. ใ นนิวเคลยี ส โปรตอนและนวิ ตรอนอยู่รวมกันไดด้ ้วยแรงชนิดใด 2. ก ารท่ีนิวเคลียสของสารกัมมันตรังสีสลายให้อนุภาคบีตาแล้วเปล่ียนไปเป็นนิวเคลียส แนวค�ำ ตอบ แรงอ่อน 3. อนุภาคท่ีเป็นองค์ประกอบของโปรตอนและนิวตรอนคืออะไร และแรงที่ยึดเหน่ียว แนวคำ�ตอบ อนุภาคควารก์ และแรงเขม้ สถาบันส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี บทที่ 2 | แรงในธรรมชาติ วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 2 96 เ ฉลยแบบฝึกหดั ท้ายบทที่ 2 1. แ รงโน้มถ่วงท่ีดวงอาทิตย์กระทำ�กับดวงจันทร์ ทำ�ให้ดวงจันทร์โคจรรอบดวงอาทิตย์ได้ แ น ว คำ � ต อ บ แ ร ง โ น้ ม ถ่ ว ง ที่ ด ว ง อ า ทิ ต ย์ ก ร ะ ทำ � กั บ ด ว ง จั น ท ร์ ทำ � ห น้ า ที่ เ ป็ น 2. ร ะหว่างดาวเทยี มท่อี ยูใ่ กลก้ บั ดาวเทยี มทอี่ ย่ไู กลจากศูนยก์ ลางของโลก ดาวเทียมดวงใด แนวคำ�ตอบ ดาวเทียมท่ีอยู่ใกล้ศูนย์กลางของโลกจะได้รับแรงโน้มถ่วงที่โลกกระทำ� 3. ว ัตถุ A มวล 5 กโิ ลกรัม กับวัตถุ B มวล10 กโิ ลกรัม ถูกปล่อยจากท่ีสงู ระดับเดียวกนั โดย 1) วตั ถุ B ตกลงมาด้วยความเร่งมากกวา่ วัตถุ A แต่ได้รับสนามโน้มถ่วงเท่ากันและมีความเร่งเท่ากัน และกรณีวัตถุท้ังสองอยู่ห่างจาก สถาบันส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี วิทยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 2 บทที่ 2 | แรงในธรรมชาติ 97 4. อนุภาคโปรตอนเคลื่อนท่ีเข้าไปในสนามแม่เหล็ก โดยมีทิศทางขนานกับสนามแม่เหล็ก แนวคำ�ตอบ อนุภาคโปรตอนจะไม่เปล่ียนแนวการเคลื่อนที่ เน่ืองจากไม่เกิดแรง 5. เมอื่ นำ�เข็มทิศมาวางท่ีตำ�แหนง่ ดงั รปู เขม็ ทศิ จะชี้ในลักษณะใด 1) 2) 3) 4) แนวค�ำ ตอบ ขอ้ 4) เนอ่ื งจากสนามแม่เหล็กจากแทง่ แมเ่ หล็กมีทิศพงุ่ ออกจากขว้ั เหนือ 6. ว างลวดตวั นำ�ไวใ้ นสนามแม่เหล็กดงั รปู เม่ือให้กระแสไฟฟ้า I เขา้ ไปในเส้นลวดตัวนำ�จะ 1) ไปทางซ้าย (เข้าหา N) 2) ไปทางขวา (เขา้ หา S) แนวคำ�ตอบ ขอ้ 4) สถาบนั ส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี บทที่ 2 | แรงในธรรมชาติ วิทยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 2 98 7. ล ำ�อนุภาค P และ Q เมื่อเคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็ก B ที่มีทิศทางพุ่งออกตั้งฉากกับกระ P Q แนวคำ�ตอบ เปรียบเทียบจากการเคลื่อนท่ีของลำ�อิเล็กตรอนในหลอดรังสีแคโทด 8. เหตใุ ดอนภุ าคโปรตอนและนิวตรอนอยู่รวมกันในนิวเคลียสได้ แรงแม่เหล็กไฟฟ้ายึดเหน่ียวระหว่างอนุภาคโปรตอนกับโปรตอน นิวตรอนกับโปรตอน 9. แรงเข้ม แรงแม่เหล็กไฟฟ้า และแรงโน้มถว่ งขึ้นอย่กู บั ระยะทางอย่างไร ส่งผลในระยะทางที่ไมจ่ �ำ กัด 10. ร ะหว่างแรงนิวเคลียร์และแรงไฟฟ้า แรงใดมีอิทธิพลต่อเสถียรภาพของนิวเคลียส แนวคำ�ตอบ แรงนิวเคลียร์ เนื่องจากภายในนิวเคลียส แรงนิวเคลียร์มีความเข้ม 11. น วิ เคลยี สในอะตอม 2 อะตอมท่อี ยู่ติดกัน จะมแี รงนิวเคลยี รก์ ระท�ำ ตอ่ กันหรอื ไม่ เพราะ แ น ว คำ � ต อ บ ไ ม่ มี เ นื่ อ ง จ า ก แ ร ง นิ ว เ ค ลี ย ร์ จ ะ ส่ ง ผ ล เ ฉ พ า ะ ภ า ย ใ น นิ ว เ ค ลี ย ส สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 2 บทท่ี 3 | พลังงาน 69 บทท่ี 3 พลงั งาน ipst.me/8833 ตัวช้วี ัด 1. ส บื คน้ ขอ้ มลู และอธบิ ายพลงั งานนวิ เคลยี ร์ ฟชิ ชนั และฟวิ ชนั และความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งมวลกบั 2. ส ืบค้นข้อมูลและอธิบายการเปล่ียนพลังงานทดแทนเป็นพลังงานไฟฟ้า รวมท้ังสืบค้นและ การวเิ คราะห์ตวั ชว้ี ดั ตวั ชว้ี ดั พลงั งานทป่ี ลดปลอ่ ยออกมาจากฟชิ ชนั และฟวิ ชนั ทกั ษะกระบวนการ ทกั ษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 จติ วทิ ยาศาสตร์ บอกความแตกต่างระหว่าง (ในการเข้าถึงสารสนเทศที่ ความใจกว้าง และ ความมี ฟชิ ชันกับฟวิ ชนั ) เก่ียวกบั เน้อื หา) เหตุผล จากการอภิปรายรว่ ม 2. การคิดอย่างมีวิจารณญาณ กัน และการนำ�เสนอ (การวิเคราะห์และประเมิน 2. ด ้านความร่วมมือช่วยเหลือ ความน่าเช่ือถือของข้อมูลที่ จากความร่วมมือและการ ได้จากการสบื คน้ ) ทำ�งานเป็นทีมในการสืบค้น 3. การส่อื สาร (การนำ�เสนอ) ข้อมลู และการน�ำ เสนอ 4. ความร่วมมือและการทำ�งาน 3. ด ้ า น ก า ร เ ห็ น คุ ณ ค่ า ท า ง นำ�เสนอ สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี บทที่ 3 | พลงั งาน วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เลม่ 2 100 ตวั ชว้ี ดั อภปิ รายเกย่ี วกบั เทคโนโลยอี น่ื ๆ ทน่ี �ำ มาแกป้ ญั หาหรอื ตอบสนองความตอ้ งการทางดา้ นพลงั งาน ทกั ษะกระบวนการ ทกั ษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 จติ วทิ ยาศาสตร์ ทางวทิ ยาศาสตร์ 1. ก ารใชเ้ ทคโนโลยสี ารสนเทศ 1. ด้านความอยากรู้อยากเห็น (จากการสบื คน้ ) ความใจกว้าง และ ความมี 2. การคิดอย่างมีวิจารณญาณ เหตุผล จากการอภปิ รายรว่ ม (การประเมินความน่าเช่ือ กนั และการน�ำ เสนอ ถอื ความสมั พนั ธ์ และ ความ 2. ด ้านความร่วมมือช่วยเหลือ สมบูรณ์ของข้อมูลท่ีได้จาก จากความร่วมมือและการ 5. ความรว่ มมอื และการท�ำ งาน เป็นทีม (ในการร่วมกัน สบื คน้ ขอ้ มลู ) สถาบันส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เลม่ 2 บทท่ี 3 | พลงั งาน 101 ผังมโนทศั น์ พลงั งาน นำ�ไปใช้ประโยชนโ์ ดยอาศัยเทคโนโลยีตา่ ง ๆ เช่น เซลลส์ ุริยะ พลังงานนวิ เคลยี ร์ เทคโนโลยดี า้ นพลงั งาน เปลี่ยน เชน่ พลังงานแสงอาทติ ย์ แบตเตอร่ี เปน็ เปลย่ี นเป็น เซลล์เชอื้ เพลงิ พลงั งานไฟฟ้า เทคโนโลยีดา้ น หลงั การเกดิ เทคโนโลยดี า้ น ฟิชชัน ฟวิ ชนั เป็นปฏิกิรยิ าที่ เป็นปฏกิ ิริยาท่ี นิวเคลยี สแตกตวั นวิ เคลียสรวมตวั ทีเ่ กดิ ขน้ึ อย่างต่อเนือ่ ง ปฏิกิรยิ าลูกโซ่ สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี บทที่ 3 | พลังงาน วิทยาศาสตรก์ ายภาพ เล่ม 2 102 สาระส�ำ คัญ เซลลส์ รุ ยิ ะ (solar cell) คือ อปุ กรณท์ เ่ี ปลย่ี นพลังงานแสงเปน็ พลงั งานไฟฟา้ เซลล์สุรยิ ะท่ีใช้ สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี วทิ ยาศาสตรก์ ายภาพ เลม่ 2 บทที่ 3 | พลงั งาน 103 เวลาทใี่ ช้ 7 ชวั่ โมง ความรู้กอ่ นเรียน พลังงานไฟฟ้า วงจรไฟฟ้าอย่างง่าย การถ่ายโอนพลังงาน กฎการอนุรักษ์พลังงาน สัญลักษณ์ นำ�เขา้ สูบ่ ทที่ 3 สถาบันส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี บทที่ 3 | พลงั งาน วิทยาศาสตร์กายภาพ เลม่ 2 104 3.1 เซลล์สรุ ยิ ะ จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้ ความเขา้ ใจคลาดเคลือ่ นทีอ่ าจเกิดขึ้น ความเข้าใจคลาดเคลื่อน ความเข้าใจที่ถูกต้อง 1. ก า ร ใ ช้ เ ซ ล ล์ สุ ริ ย ะ กั บ เ ค ร่ื อ ง ใ ช้ ไ ฟ ฟ้ า 1. เ ซ ล ล์ สุ ริ ย ะ ใ ห้ ก ร ะ แ ส ไ ฟ ฟ้ า ท่ี เ ป็ น 2. การใชพ้ ลงั งานไฟฟา้ จากเซลลส์ รุ ยิ ะใชไ้ ด้ 2. พ ลงั งานไฟฟา้ ทไ่ี ดจ้ ากเซลลส์ รุ ยิ ะสามารถ ส่ิงที่ครูตอ้ งเตรียมล่วงหน้า หรือนำ�เขา้ สบู่ ทเรยี น เซลลส์ ุรยิ ะ ส�ำ หรับการสาธติ หรือน�ำ เขา้ สู่บทเรียน สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 2 บทที่ 3 | พลังงาน 105 แนวการจัดการเรยี นรู้ ครูอธิบายเก่ียวกับประสิทธิภาพของเซลล์สุริยะ และหลักการทำ�งานของเซลล์สุริยะ ตามราย พลังงานแสงอาทติ ย์ทั้งหมดทตี่ กกระทบเซลล์สรุ ยิ ะ ซึ่งสว่ นใหญ่จะระบเุ ป็นเปอร์เซน็ ต์ จากสารกึง่ ตัวนำ� เม่ือเซลล์สุริยะไดร้ บั แสง จะทำ�ใหเ้ กดิ กระแสไฟฟา้ สถาบนั ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี บทท่ี 3 | พลงั งาน วทิ ยาศาสตรก์ ายภาพ เลม่ 2 106 กจิ กรรมเสนอแนะ ปัจจยั ที่มีผลต่อพลงั งานไฟฟา้ ที่ไดจ้ ากเซลลส์ รุ ยิ ะ จุดประสงค์ แสงทำ�กับระนาบของแผ่นเซลล์สุริยะ และปริมาณฝุ่นละอองบนผิวหน้าของ วสั ดุและอุปกรณ์ 1. เซลล์สรุ ิยะ ขนาด 3 โวลต์ 2 เซลล์ 2. มลั ติมเิ ตอร์ 1 เคร่ือง 3. สายไฟพรอ้ มปากหนบี สีแดงและดำ� 3 คู่ 4. ไฟฉาย 1 อัน 5. นาฬิกาจบั เวลา 1 เครือ่ ง 6. คร่ึงวงกลมวดั องศา 1 อัน 7. แป้งฝนุ่ 1 กระปุก 8. เทปกาว 1 มว้ น 9. กรรไกร 1 เล่ม วิธีการทำ�กจิ กรรม หรือวัตถทุ ี่มีลักษณะเป็นกลอ่ ง สถาบนั สง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี วิทยาศาสตรก์ ายภาพ เลม่ 2 บทท่ี 3 | พลงั งาน 107 2. ว ัดระยะห่างจากจุดก่ึงกลางของเซลล์สุริยะไปในแนวระดับตามแนวเส้นสมมุติเป็นระยะ มุมมองจากด�านบน 100 CM 1 เสน� สมมติ 2 เทปกาวใช�ทำเครอ่ื งหมายของ 50 CM1m 1m 3 60o 1m 0 10 90o 140 60 130 110 70 CM0 80 90 5080 100 110 70 40 120 ไม�เมตร 160 140 30 เซลลส� ุรยิ ะวางตั้งฉากกับพน้ื โต�ะและยึดติดกบั แท�งไม� รูป ตัวอยา่ งการท�ำ เครือ่ งหมายบนโตะ๊ ตามตำ�แหน่งที่ทำ�มุม 0 30 60 และ 90 องศา 3. นำ�ไฟฉายไปวางไว้ท่ีตำ�แหน่งท่ี 1 และเปิดสวิตซ์ของไฟฉายเพ่ือให้ลำ�แสงจากไฟฉายไป สถาบันสง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี บทท่ี 3 | พลงั งาน วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เลม่ 2 108 4. เลือกย่านการวัดของมัลติมิเตอร์เป็นย่านการวัดความต่างศักย์ของไฟฟ้ากระแสตรง รปู การจัดวางอุปกรณ์เพื่อศกึ ษาความสมั พันธ์ระหว่างพลงั งานไฟฟ้าท่ีได้จากเซลลส์ ุรยิ ะ 5. เปดิ สวติ ซไ์ ฟฉายเพอื่ ใหแ้ สงจากไฟฉายไปตกกระทบเซลลส์ รุ ยิ ะและบนั ทกึ ความตา่ งศกั ย์ 6. ป ดิ ไฟฉาย จากนัน้ เปลี่ยนตำ�แหนง่ ของไฟฉายเป็นต�ำ แหนง่ ท่ี 2, 3 และ 4 แล้ว ท�ำ ซำ�้ 7. อ ภิปรายและสรุปเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างมุมท่ีแสงตกกระทบทำ�กับระนาบเซลล์ ตอนที่ 2 แสงจากไฟฉายลงไปทเ่ี ซลล์สุรยิ ะ ในช่วงท่ีเหมาะสม จากนั้นต่อมัลติมิเตอร์กับเซลลส์ ุรยิ ะ แสดงผลของมลั ตมิ เิ ตอร์ ไฟฟา้ ทีไ่ ดจ้ ากเซลลส์ รุ ิยะ สถาบนั สง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี วิทยาศาสตรก์ ายภาพ เลม่ 2 บทท่ี 3 | พลงั งาน 109 ตอนท่ี 3 ชว่ ยในการตอ่ ไมเ่ กนิ 20 โวลต์ จากน้ันตอ่ มลั ติมิเตอรก์ บั เซลล์สรุ ิยะท้งั 2 ดังรูป −+ −+ ΩV AV A COM V Ω รปู การตอ่ เซลลส์ รุ ิยะ 2 เซลล์ แบบอนกุ รม และการตอ่ กับมัลติมเิ ตอรเ์ พอื่ วดั ความตา่ งศักย์ 3. เ ปดิ สวิตช์ไฟฉาย สังเกตความตา่ งศักย์รวมบนจอมลั ติมิเตอร์ บันทึกผล ดังรูป −+ −+ ΩV AV A COM V Ω รูป การตอ่ เซลล์สรุ ิยะ 2 เซลล์ แบบขนาน และการต่อกับมัลติมเิ ตอรเ์ พ่ือวดั ความต่างศักย์ 5. อภิปรายและสรุปเกี่ยวกับความต่างศักย์รวมที่วัดได้จากการต่อเซลล์สุริยะแบบอนุกรม สถาบันส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี บทท่ี 3 | พลงั งาน วทิ ยาศาสตรก์ ายภาพ เล่ม 2 110 แนวคำ�ตอบคำ�ถามทา้ ยกิจกรรม มมุ ทร่ี ะนาบของเซลลส์ รุ ยิ ะท�ำ ตอ่ ล�ำ แสงของไฟฉายมคี วามสมั พนั ธอ์ ยา่ งไรกบั พลงั งาน ปรมิ าณผงแปง้ ทบี่ รเิ วณผวิ หนา้ ของเซลลส์ รุ ยิ ะมผี ลอยา่ งไรกบั พลงั งานไฟฟา้ ทไี่ ดจ้ าก การตอ่ เซลลส์ รุ ยิ ะ 2 เซลล์ แบบอนกุ รมและแบบขนาน สง่ ผลอยา่ งไรกบั พลงั งานไฟฟา้ อภปิ รายหลงั ท�ำ กจิ กรรม จากการทำ�กิจกรรม จะเห็นได้ว่า ปัจจัยที่มีผลต่อพลังงานไฟฟ้าที่ได้จากเซลล์ ครนู �ำ เขา้ สกู่ ารเรยี นรหู้ วั ขอ้ 3.1.2 โดยตงั้ ค�ำ ถามใหน้ กั เรยี นอภปิ รายรว่ มกนั วา่ ถา้ เราจะน�ำ เซลล์ สถาบันส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี วิทยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 2 บทที่ 3 | พลงั งาน 111 ครูและนักเรียนอภิปรายร่วมกันเพื่อสรุปเก่ียวกับแนวทางการนาเซลล์สุริยะมาใช้งาน ซึ่งควร หรือแผงเซลลส์ รุ ยิ ะ ไฟฟ้าท่วั ไปซึง่ ใชก้ ับกระแสสลบั ตอ้ งมีการใช้อนิ เวอรเ์ ตอรใ์ นการแปลงกระแสไฟฟ้า น้อยหรือในเวลากลางคืน แนวการวดั และประเมินผล สุริยะ และแนวทางการนำ�เซลลส์ ุริยะมาใชง้ าน จากคำ�ถามตรวจสอบความเขา้ ใจ 3.1 สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี บทท่ี 3 | พลังงาน วิทยาศาสตรก์ ายภาพ เล่ม 2 112 แนวค�ำ ตอบตรวจสอบความเข้าใจ 3.1 1. เ ซลลส์ รุ ิยะเปลยี่ นพลงั งานแสงอาทติ ยเ์ ปน็ พลงั งานไฟฟ้าได้อย่างไร อาทิตย์ตกกระทบเซลล์สุริยะ พลังงานแสงอาทิตย์จะทำ�ให้เกิดความต่างศักย์ 2. ประสิทธภิ าพของเซลลส์ ุรยิ ะสามารถหาได้จากอัตราสว่ นระหวา่ งปริมาณใด อาทติ ย์ทัง้ หมดที่ตกกระทบเซลลส์ รุ ยิ ะ ซ่ึงโดยส่วนใหญ่จะคิดเป็นเปอร์เซ็นต์ 3. ก ารน�ำ เซลล์สุริยะมาใชก้ ับเคร่อื งใช้ไฟฟา้ ทใ่ี ชใ้ นบ้านเรอื นทั่วไป ตอ้ งใช้อปุ กรณ์เสริม แนวคำ�ตอบ อินเวอเตอร์สำ�หรับแปลงกระแสไฟฟ้าจากไฟฟ้ากระแสงตรงเป็น 4. ก ารเปล่ียนมาใชเ้ ซลล์สรุ ยิ ะแทนการใช้ไฟฟา้ ปกตทิ ง้ั หมด ทำ�ให้ไมต่ ้องเสยี ค่าใช้จ่าย แนวคำ�ตอบ การนำ�เซลล์สุริยะมาเป็นอุปกรณ์ให้พลังงานไฟฟ้าแทนการใช้ไฟฟ้า สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี วิทยาศาสตร์กายภาพ เลม่ 2 บทท่ี 3 | พลงั งาน 113 3.2 พลังงานนิวเคลียร์ จุดประสงค์การเรียนรู้ นิวเคลยี ร์ ความเข้าใจคลาดเคลื่อนทอี่ าจเกิดขึ้น ความเข้าใจคลาดเคลื่อน ความเข้าใจที่ถูกต้อง 1. พลังงานนิวเคลียร์ได้มาจากการระเบิด 1. พลังงานนิวเคลียร์ยังได้มาจากการยิง เท่านน้ั นวิ ตรอน ไปพบกบั ไอโซโทปกมั มนั ตรงั สใี น เคร่ืองปฏิกรณน์ วิ เคลยี ร์ 2. เ ช้ือเพลิงท่ีใช้ผลิตไฟฟ้าในโรงไฟฟ้า 2. เ ชื้ อ เ พ ลิ ง ที่ ใ ช้ ผ ลิ ต ไ ฟ ฟ้ า ใ น โ ร ง ไ ฟ ฟ้ า 3. น ้ำ�หรือควันท่ีปล่อยออกจากโรงไฟฟ้า 3. น ำ้�หรือควันท่ีปล่อยออกจากโรงไฟฟ้า สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี บทท่ี 3 | พลังงาน วิทยาศาสตรก์ ายภาพ เล่ม 2 114 แนวการจดั การเรียนรู้ ในการเลือกหัวข้อ บางกลุ่มอาจเลอื กเร่อื งที่ซ้ำ�กันได้ แตร่ วมทกุ กลมุ่ ตอ้ งมกี ารเสนอครบทั้งสามหัวข้อ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี วทิ ยาศาสตรก์ ายภาพ เลม่ 2 บทที่ 3 | พลังงาน 115 ครูและนักเรยี นรว่ มกันอภปิ รายจนได้ขอ้ สรปุ เก่ยี วกับพลงั งานนิวเคลียร์ ดงั น้ี แล้วนิวเคลียสจับนวิ ตรอนไว้ ท�ำ ใหน้ ิวเคลียสไม่เสถยี ร จงึ แตกเปน็ สองนิวเคลยี สที่มีมวลนอ้ ย ครูใหน้ กั เรยี นตอบคำ�ถามตรวจสอบความเขา้ ใจ 3.2.1 – 3.2.3 โดยอาจเฉลยคำ�ตอบและอภิปราย แนวการวัดและประเมินผล ทา้ ยหวั ขอ้ และการนำ�เสนอ นวิ เคลียร์ จากค�ำ ถามตรวจสอบความเขา้ ใจทา้ ยหวั ขอ้ และการน�ำ เสนอ เข้าใจท้ายหวั ขอ้ และการนำ�เสนอ ข้อมูล การสบื ค้นและการนำ�เสนอ การอภปิ รายและสรุป สถาบันสง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี บทท่ี 3 | พลงั งาน วิทยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 2 116 แนวคำ�ตอบตรวจสอบความเข้าใจ 3.2.1 1. ฟ ิชชนั เกิดข้ึนได้อยา่ งไร หนกั บางชนิด ทำ�ให้นิวเคลยี สนั้นมคี วามไมเ่ สถยี ร จึงแตกออกจากกัน 2. ส ง่ิ ทไ่ี ด้จากฟิชชนั มีอะไรบา้ ง 3. ม วลทลี่ ดลงหลังจากการเกิดฟิชชันเปลีย่ นไปเปน็ อะไร แนวค�ำ ตอบตรวจสอบความเข้าใจ 3.2.2 1. เ ครอื่ งปฏกิ รณน์ ิวเคลียร์มหี นา้ ทหี่ ลกั คอื อะไร ปฏิกิรยิ าลูกโซท่ เี่ กิดขึ้นให้มีอตั ราทเี่ หมาะสม 2. ใ นโรงไฟฟ้านวิ เคลียร์ พลังงานนวิ เคลยี ร์นำ�ไปผลติ ไฟฟา้ ได้อยา่ งไร ควบคุมปฏิกิริยาลูกโซ่ ทำ�ให้มีการปลดปล่อยพลังงานนิวเคลียร์ในปริมาณท่ี เหมาะสมกับการนำ�ไปถ่ายโอนให้กับน้ำ� เพ่ือทำ�ให้นำ้�กลายเป็นไอ ซ่ึงไอนำ้�ท่ีได้จะ 3. ส าเหตใุ ดโรงไฟฟา้ พลงั งานนวิ เคลยี รบ์ างแห่งจึงมีสถานท่ีต้ังใกลแ้ หลง่ นำ�้ ความรอ้ นออกสู่สิ่งแวดลอ้ ม สถาบนั ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เลม่ 2 บทที่ 3 | พลังงาน 117 แนวค�ำ ตอบตรวจสอบความเข้าใจ 3.2.3 1. ในการเกิดฟวิ ชนั นวิ เคลยี สมีการเปล่ียนแปลงอยา่ งไร มวลมากกว่า 2. พ ลังงานนิวเคลียร์ต่อมวลท่ีได้จากฟิวชันแตกต่างจากพลังงานนิวเคลียร์ต่อมวลรวมที่ แนวคำ�ตอบ ปริมาณพลังงานนิวเคลียร์ต่อมวลรวมนิวเคลียสที่ได้จากฟิวชัน มีค่า 3. เหตใุ ด การท�ำ ให้เกิดฟวิ ชนั ขึ้นบนโลกจึงยากกว่าฟชิ ชนั สงู มาก ในขณะท่ีฟชิ ชันสามารถเกดิ ขึ้นในในสภาวะท่ีอณุ หภมู ิและความดันปกติ สถาบนั สง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี บทท่ี 3 | พลังงาน วิทยาศาสตร์กายภาพ เลม่ 2 118 3.3 เทคโนโลยดี ้านพลงั งาน จดุ ประสงคก์ ารเรียนรู้ สงิ่ ที่ครูตอ้ งเตรียมล่วงหนา้ หรอื นำ�เข้าสู่บทเรียน ไฟฟ้าจากแบตเตอรี่หรือเซลล์เช้อื เพลงิ เช่น รถยนต์ไฟฟา้ รถไฟท่ีใช้เซลล์เช้ือเพลิง ส�ำ หรบั ความเข้าใจคลาดเคลอื่ นทีอ่ าจเกิดขึน้ แนวการจัดการเรยี นรู้ สถาบนั สง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี วิทยาศาสตร์กายภาพ เลม่ 2 บทท่ี 3 | พลงั งาน 119 ใหน้ กั เรยี นสบื คน้ ขอ้ มลู ในหวั ขอ้ ทกี่ ลมุ่ นกั เรยี นไดเ้ ลอื กไวโ้ ดยอาจสบื คน้ เนอื้ หาในหนงั สอื เรยี นหรอื ครูและนกั เรยี นรว่ มกนั อภิปรายจนได้ข้อสรุปเกย่ี วกับเทคโนโลยีดา้ นพลังงาน ดงั น้ี เปล่ียนพลังงานต่าง ๆ ในธรรมชาติให้อยู่ในรูปแบบท่ีเหมาะสมกับการนำ�ไปใช้ประโยชน์แล้ว ได้อย่างมปี ระสิทธภิ าพ ฟอสซลิ คา่ ไฟฟ้า ประหยัดพลังงาน ครตู รวจสอบความเขา้ ใจเนอื้ หาในหวั ขอ้ 3.3 โดยใหน้ กั เรยี นตอบค�ำ ถามตรวจสอบความเขา้ ใจทา้ ย สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี บทที่ 3 | พลงั งาน วิทยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 2 120 แนวการวดั และประเมนิ ผล การสรปุ การนำ�เสนอ คำ�ถามทา้ ยบทและแบบทดสอบ การนำ�เสนอ ทักษะการใช้เทคโนโลยีสารสนเทศ ความร่วมมือและการทำ�งานเป็นทีม และ แนวคำ�ตอบตรวจสอบความเข้าใจ 3.3 1. แบตเตอร่เี ปล่ียนจากพลังงานชนดิ ใดเปน็ พลงั งานชนดิ ใด 2. ย กตัวอย่างเทคโนโลยีท่ีช่วยลดการถ่ายโอนความร้อนจากสิ่งแวดล้อมเข้าสู่ภายใน แนวคำ�ตอบ 1. ผนังสองชน้ั โดยมชี อ่ งวา่ งตรงกลาง 2.กระจกเขยี วตัดแสง 3. เ พราะเหตุใด ประสิทธิภาพการใช้พลังงานในภาคอุตสาหกรรมจึงมีความสำ�คัญกับ แนวคำ�ตอบ เน่ืองจากภาคอุตสาหกรรมมีการใช้พลังงานในปริมาณสูงเป็นลำ�ดับ 4. เ ซลลเ์ ช้อื เพลิงใชอ้ ะไรเป็นเชื้อเพลิงและได้ผลผลิตคอื อะไร ไดจ้ ากเซลล์เชือ้ เพลิงคอื พลงั งานไฟฟ้า น้�ำ และความร้อน สถาบันส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี วิทยาศาสตรก์ ายภาพ เล่ม 2 บทท่ี 3 | พลังงาน 121 ครูและนักเรียนร่วมอภิปรายและทบทวนส่ิงท่ีได้เรียนรู้ในบทที่ 3 ตามสรุปเน้ือหาภายในบทเรียน เฉลยแบบฝึกหัดท้ายบทที่ 3 1. เซลล์สรุ ยิ ะเปลีย่ นพลังงานแสงอาทิตย์เปน็ พลังงานไฟฟ้าไดอ้ ยา่ งไร ระหว่างวัสดุสองช้ินท่ีทำ�จากสารก่ึงตัวนำ� และเม่ือต่อเข้ากับวงจรไฟฟ้าจะทำ�ให้เกิด 2. ก ารใช้เซลล์สุริยะมีส่วนช่วยในการแกป้ ญั หาดา้ นพลงั งานได้อยา่ งไร ลดปรมิ าณการใช้เชอื้ เพลิงฟอสซลิ ทม่ี อี ยู่อย่างจ�ำ กัด 3. ก ารใช้เซลล์สุริยะสำ�หรับให้พลังงานกับเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน สามารถนำ�เซลล์ แนวคำ�ตอบ การใช้เซลล์สรุ ิยะสำ�หรับใหพ้ ลงั งานกบั เครอื่ งใชไ้ ฟฟ้าภายในบา้ น ตอ้ ง 4. ฟ ิชชันแตกต่างจากฟิวชนั อยา่ งไร เปน็ การแตกตวั ออกจากกนั ของนวิ เคลียสของธาตหุ นัก 5. พ ลังงานนิวเคลียร์ทป่ี ล่อยออกมาจากฟิชชันและฟวิ ชนั มคี า่ แตกตา่ งกนั อย่างไร และ แนวคำ�ตอบ พลังงานนิวเคลียร์ต่อมวลของนิวเคลียสที่ได้จากฟิวชันมีค่ามากกว่า สถาบนั สง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี บทท่ี 3 | พลังงาน วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 2 122 6. จ ากภาพด้านล่าง ระบุช่ือส่วนประกอบของโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์และหน้าที่ตาม 2 1 5 แนวค�ำ ตอบ ลูกโซ่ ไอน้�ำ 7. ถ ้ามนุษย์สามารถควบคุมพลังงานนิวเคลียร์จากฟิวชันให้เปล่ียนเป็นพลังงานไฟฟ้าในรูป แนวคำ�ตอบ ชว่ ยลดปัญหาดา้ นพลังงานได้มาก เนอ่ื งจากฟิวชันให้พลงั งานตอ่ มวลมาก 8. เพราะเหตใุ ดการพัฒนาเทคโนโลยขี องแบตเตอรจี่ งึ สามารถชว่ ยแก้ปัญหาด้านพลงั งานได้ ไฟฟ้า หรือ แหล่งผลติ ไฟฟ้าอ่นื ๆ ส�ำ หรับน�ำ มาใชใ้ นเวลาที่ตอ้ งการ เม่อื แบตเตอรม่ี กี าร สถาบันสง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 2 บทที่ 3 | พลงั งาน 123 9. ย กตัวอย่างการใช้เทคโนโลยีด้านพลังงานในภาคอุตสาหกรรมมาอย่างน้อย 2 ตัวอย่าง แนวคำ�ตอบ 10. ย กตัวอย่างการใช้เทคโนโลยีด้านพลังงานในภาคอุตสาหกรรมมาอย่างน้อย 2 ตัวอย่าง แนวคำ�ตอบ การประกอบมอเตอรท์ ี่ดีขน้ึ สามารถใชง้ านไดใ้ นลกั ษณะเดยี วกบั มอเตอร์มาตรฐาน แต่ 11. เ พราะเหตใุ ดการใชเ้ ซลลเ์ ชอ้ื เพลงิ จึงยงั ไมแ่ พร่หลาย ไฮโดรเจนรองรับมากเพียงพอ อีกทั้งการผลิตแก๊สไฮโดรเจนเพ่ือบรรจุในถังแก๊สยังไม่มี 12. เ ซลลเ์ ชือ้ เพลิงเหมือนและแตกต่างจากแบตเตอรอี่ ยา่ งไร แต่ใช้สารเคมีต่างกัน และเซลล์เช้ือเพลิงต้องมีการป้อนสารที่ทาหน้าที่เป็นเช้ือเพลิง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เลม่ 2 บทที่ 4 | ปรากฏการณ์ของคลน่ื กล 124 บทท่ี 4 ปรากฏการณ์ของคลนื่ กล ipst.me/8884 ตวั ช้ีวัด 1. สงั เกตและอธบิ ายการสะทอ้ น การหกั เห การเลย้ี วเบน และการรวมคลน่ื การวเิ คราะห์ตัวชว้ี ัด ตวั ชว้ี ดั ทกั ษะกระบวนการ ทกั ษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 จติ วทิ ยาศาสตร์ 2. การลงความเหน็ จากข้อมลู สถาบันส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เลม่ 2 บทที่ 4 | ปรากฏการณข์ องคลน่ื กล 125 ตวั ชว้ี ดั ทกั ษะกระบวนการ ทกั ษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 จติ วทิ ยาศาสตร์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี บทท่ี 4 | ปรากฏการณ์ของคล่นื กล วิทยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 2 126 ผงั มโนทัศน์ คลน่ื กล ปริมาณทเี่ กีย่ วข้อง ประเภทของคลื่น พฤตกิ รรมของคล่ืน ปรากฏการณ์ การส่นั พอ้ ง การรวมคลื่น สถาบนั ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี วิทยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 2 บทที่ 4 | ปรากฏการณ์ของคลน่ื กล 127 สาระสำ�คญั คลนื่ อยรู่ อบตวั มนษุ ย์ ทง้ั ทมี่ องเหน็ และมองไมเ่ หน็ การศกึ ษาธรรมชาตขิ องคลนื่ จงึ มคี วามจ�ำ เปน็ สถาบนั สง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี บทท่ี 4 | ปรากฏการณ์ของคล่ืนกล วทิ ยาศาสตรก์ ายภาพ เลม่ 2 128 เวลาทใี่ ช้ 9 ช่วั โมง ความรู้กอ่ นเรยี น ความหมายของคลื่น คล่นื กล สว่ นประกอบของคล่ืน นำ�เข้าสู่บทที่ 4 สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี วิทยาศาสตรก์ ายภาพ เล่ม 2 บทท่ี 4 | ปรากฏการณข์ องคลื่นกล 129 4.1 คลน่ื กล จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ แนวการจดั การเรยี นรู้ 4.1.1 ส่วนประกอบของคลื่น จดุ ประสงคก์ ารเรียนรู้ ความเขา้ ใจคลาดเคล่อื นที่อาจเกิดขึน้ ส่ิงทีค่ รตู ้องเตรยี มล่วงหน้า แนวการจดั การเรียนรู้ สถาบันส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี บทที่ 4 | ปรากฏการณข์ องคล่ืนกล วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เลม่ 2 130 แนวค�ำ ตอบตรวจสอบความเข้าใจ 4.1.1 1. จากรูปคลน่ื ขบวนน้มี คี ล่ืนกล่ี ูกคล่นื พบ 2 สนั คลนื่ และ 2 ทอ้ งคลน่ื จึงมีคล่นื ทั้งหมด 2 ลูกคลน่ื สนั่ ได้ 2 รอบในเวลา 1 วนิ าที จงึ มีความถี่ 2 รอบตอ่ วินาที หรือ 2 Hz 0.5 วินาทีดังนน้ั จะไดค้ าบในการเคลอื่ นทขี่ องคลื่นขบวนน้เี ท่ากับ 0.5 วนิ าที สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี วิทยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 2 บทท่ี 4 | ปรากฏการณ์ของคลื่นกล 131 4.1.2 ประเภทของคลื่นกล จดุ ประสงคก์ ารเรียนรู้ ความเข้าใจคลาดเคลอื่ นที่อาจเกดิ ข้ึน ความเข้าใจคลาดเคลื่อน ความเข้าใจที่ถูกต้อง 1. ค ลื่นตามยาว ตัวกลางจะเคลื่อนท่ีไป 1. คล่ืนตามยาว ตัวกลางไม่ได้เคล่ือนที่ไป พรอ้ มกบั คล่ืน พร้อมกับคล่นื สิ่งทคี่ รูต้องเตรยี มล่วงหน้า แนวการจดั การเรียนรู้ สถาบนั สง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี บทท่ี 4 | ปรากฏการณข์ องคลืน่ กล วิทยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 2 132 แนวการวัดและประเมินผล จากการอภิปรายสรุปร่วมกัน ค�ำ ถามตรวจสอบความเข้าใจและสรปุ แนวคำ�ตอบตรวจสอบความเข้าใจ 4.1.2 1. เราสามารถสงั เกตพบสว่ นอดั และสว่ นขยายได้จากคลืน่ กลประเภทใด อยา่ งไร แนวเดียวกับทิศการเคล่ือนท่ีของคลื่น แล้วจึงกลับสู่ตำ�แหน่งสมดุลโดยไม่ได้เคลื่อนที่ไป สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี วทิ ยาศาสตรก์ ายภาพ เล่ม 2 บทท่ี 4 | ปรากฏการณ์ของคล่ืนกล 133 4.2 พฤติกรรมของคลื่น จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ 4.2.1 การสะทอ้ นของคลื่น จดุ ประสงค์การเรียนรู้ ความเข้าใจคลาดเคล่อื นท่ีอาจเกิดขึน้ สิง่ ทีค่ รตู อ้ งเตรียมลว่ งหนา้ แนวการจัดการเรยี นรู้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี บทที่ 4 | ปรากฏการณ์ของคลนื่ กล วิทยาศาสตรก์ ายภาพ เล่ม 2 134 กิจกรรม 4.1 การสะทอ้ นของคลน่ื บนขดลวดสปริง จุดประสงค์ เวลาท่ีใช้ 25 นาที วัสดแุ ละอุปกรณ์ 1 ขด ข้อเสนอแนะการทำ�กิจกรรม กับขาต้ัง (ให้เป็นปลายทถ่ี ูกตรึง) หรอื ใช้มอื กดปลายสปริงดา้ นน้ใี หอ้ ยนู่ ง่ิ ผูกดา้ ยสีไว้ ตวั อยา่ งผลการทำ�กจิ กรรม สถาบนั สง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี |