แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์ 2 (ว30202)

สาระและมาตรฐานการเรียนรู
สาระการเรียนรูวิทยาศาสตร

มาตรฐานการเรียนรูกลุมสาระการเรียนรูวิทยาศาสตร เปนขอกําหนดคุณภาพของ
ผูเรียนดานความรู ความคิด ทักษะ กระบวนการเรียนรู คุณธรรม จริยธรรม และคานิยม ซึ่งเปน
จุดมุงหมายที่จะพัฒนาผูเรียนใหมีคุณลักษณะอันพึงประสงค ประกอบดวย มาตรฐานการเรียนรู
การศึกษา ขั้นพื้นฐาน สําหรับนักเรียนทุกคนเมื่อจบการศึกษาขั้นพื้นฐาน และมาตรฐานการเรียนรูชวง
ชั้น สําหรับนักเรียนทุกคนเมื่อจบการศึกษาในแตละชวงชั้น

มาตรฐานการเรียนรูการศึกษาขั้นพื้นฐานของกลุมสาระการเรียนรูวิทยาศาสตร มีดังนี้

สาระที่ 1 สิ่งมีชีวิตกับกระบวนการดํารงชีวิต
มาตรฐาน ว 1.1 เขาใจหนวยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต ความสัมพันธของโครงสราง และหนาที่ของ
ระบบตางๆ ของสิ่งมีชีวิตที่ทํางานสัมพันธกัน มีกระบวนการสืบเสาะหาความรู
สื่อสารสิ่งที่เรียนรูและนําความรูไปใชในการดํารงชีวิตของตนเองและดูแลสิ่งมีชีวิต
มาตรฐาน ว 1.2 เขาใจกระบวนการและความสําคัญของการถายทอดลักษณะทางพันธุกรรม
วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต ความหลากหลายทางชีวภาพ การใชเทคโนโลยีชีวภาพที่มี
ผลกระทบตอมนุษยและสิ่งแวดลอม มีกระบวนการสืบเสาะหาความรูและจิตวิทยา
ศาสตร สื่อสาร สิ่งที่เรียนรู และนําความรูไปใชประโยชน

สาระที่ 2 ชีวิตกับสิ่งแวดลอม
มาตรฐาน ว 2.1 เขาใจสิ่งแวดลอมในทองถิ่น ความสัมพันธระหวางสิ่งแวดลอมกับสิ่งมีชีวิต
ความสัมพันธระหวางสิ่งมีชีวิตตาง ๆ ในระบบนิเวศ มีกระบวนการสืบเสาะ
หาความรูและจิตวิทยาศาสตรสื่อสารสิ่งที่เรียนรูและนําความรูไปใชประโยชน
มาตรฐาน ว 2.2 เขาใจความสําคัญของทรัพยากรธรรมชาติ การใชทรัพยากรธรรมชาติในระดับ
ทองถิ่น ประเทศ และโลกนําความรูไปใชในในการจัดการทรัพยากรธรรมชาติและ
สิ่งแวดลอมในทองถิ่นอยางยั่งยืน

สาระที่ 3 สารและสมบัติของสาร
มาตรฐาน ว 3.1 เขาใจสมบัติของสาร ความสัมพันธระหวางสมบัติของสารกับโครงสรางและแรง
ยึดเหนี่ยวระหวางอนุภาค มีกระบวนการสืบเสาะ หาความรูและจิตวิทยาศาสตร
สื่อสารสิ่งที่เรียนรู นําความรูไปใชประโยชน

2

มาตรฐาน ว 3.2 เขาใจหลักการและธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงสถานะของสาร การเกิด
สารละลาย การเกิดปฏิกิริยา มีกระบวนการสืบเสาะ หาความรูและจิตวิทยาศาสตร
สื่อสารสิ่งที่เรียนรู และนําความรูไปใชประโยชน

สาระที่ 4 แรงและการเคลือนที่
่
มาตรฐาน ว 4.1 เขาใจธรรมชาติของแรงแมเหล็กไฟฟา แรงโนมถวง และแรงนิวเคลียร
มีกระบวนการสืบเสาะหาความรู สื่อสารสิ่งที่เรียนรูและนําความรูไปใชประโยชน
อยางถูกตองและมีคุณธรรม
มาตรฐาน ว 4.2 เขาใจลักษณะการเคลื่อนที่แบบตางๆ ของวัตถุในธรรมชาติมีกระบวนการ
สืบเสาะหาความรูและจิตวิทยาศาสตร สื่อสารสิ่งที่เรียนรูและนําความรูไปใช
ประโยชน

สาระที่ 5 พลังงาน
มาตรฐาน ว 5.1 เขาใจความสัมพันธระหวางพลังงานกับการดํารงชีวิต การเปลี่ยนรูปพลังงาน
ปฏิสัมพันธระหวางสารและพลังงาน ผลของการใชพลังงานตอชีวิตและ
สิ่งแวดลอม มีกระบวน การสืบเสาะหาความรู สื่อสารสิ่งที่เรียนรูและ
นําความรูไปใชประโยชน

สาระที่ 6 กระบวนการเปลี่ยนแปลงของโลก
มาตรฐาน ว 6.1 เขาใจกระบวนการตาง ๆ ที่เกิดขึ้นบนผิวโลกและภายในโลก ความสัมพันธของ

กระบวนการตาง ๆ ที่มีผลตอการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ ภูมิประเทศ และสัณฐาน
ของโลก มีกระบวนการสืบเสาะหาความรูและจิตวิทยาศาสตร สื่อสารสิ่งที่เรียนรู
และนําความรูไปใชประโยชน

สาระที่ 7 ดาราศาสตรและอวกาศ
มาตรฐาน ว 7.1 เขาใจวิวัฒนาการของระบบสุริยะ กาแล็กซีและเอกภพการปฏิสัมพันธภายในระบบ
สุริยะและผลตอสิ่งมีชีวิตบนโลก มีกระบวนการสืบเสาะ หาความรูและจิตวิทยา
ศาสตร การสื่อสารสิ่งที่เรียนรูและนําความรูไปใชประโยชน
มาตรฐาน ว 7.2 เขาใจความสําคัญของเทคโนโลยีอวกาศที่นํามาใชในการสํารวจอวกาศและ
ทรัพยากรธรรมชาติ ดานการเกษตรและการสื่อสาร มีกระบวนการสืบเสาะหา
ความรูและจิตวิทยาศาสตร สื่อสารสิ่งที่เรียนรูและนําความรูไปใชประโยชนอยางมี
คุณธรรมตอชีวิตและสิ่งแวดลอม

3

สาระที่ 8 ธรรมชาติของวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี
มาตรฐาน ว 8.1 ใชกระบวนการทางวิทยาศาสตรและจิตวิทยาศาสตรในการสืบเสาะหาความรู การ
แกปญหา รูวาปรากฏการณทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นสวนใหญมีรูปแบบที่แนนอน
สามารถอธิบายและตรวจสอบได ภายใตขอมูลและเครื่องมือที่มีอยูในชวงเวลา
นั้นๆ เขาใจวา วิทยาศาสตร เทคโนโลยี สังคม และสิ่งแวดลอม มีความเกี่ยวของ
สัมพันธกัน

4

มาตรฐานการเรียนรูชวงชั้นที่ 4 (ม. 4 – 6)

สาระการเรียนรูวิทยาศาสตร
สาระที่ 5 พลังงาน
มาตรฐาน ว 5.1 เขาใจความสัมพันธระหวางพลังงานกับการดํารงชีวิต การ
เปลี่ยนรูปพลังงาน ปฏิสัมพันธระหวางสารและพลังงาน ผลของการใชพลังงานตอชีวิตและ
สิ่งแวดลอม มีกระบวน การสืบเสาะหาความรู สื่อสารสิ่งที่เรียนรูและนําความรูไปใชประโยชน

5

แผนการจัดการเรียนรู (แผนหลัก)
รายวิชาฟสิกส 2 รหัสวิชา ว30202 กลุมสาระการเรียนรูวิทยาศาสตร
โรงเรียนกระแชงวิทยา ระดับชั้นมัธยมศึกษาปที่ 4 ภาคเรียนที่ 2 ปการศึกษา 2555
หนวยการเรียนรูที่ 1 เรื่อง งานและพลังงาน เวลา 12.00 ชั่วโมง
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
แผนการจัดการเรียนรู หนวยการเรียนรูที่ 1 เรื่อง งานและพลังงาน แบงเปนแผนยอย ดังนี้
แผนยอยที่ 1 เรื่อง แรงและงาน เวลา 2 ชั่วโมง
แผนยอยที่ 2 เรื่อง พลังงานจลน เวลา 2 ชั่วโมง
แผนยอยที่ 3 เรื่อง พลังงานศักย เวลา 2 ชั่วโมง
แผนยอยที่ 4 เรื่อง กฎการอนุรักษพลังงาน เวลา 2 ชั่วโมง
แผนยอยที่ 5 เรื่อง กําลัง เวลา 2 ชั่วโมง
แผนยอยที่ 6 เรื่อง แหลงพลังงานและการใชพลังงาน เวลา 2 ชั่วโมง

จุดประสงคการเรียนรู
1. สืบคนขอมูล สํารวจตรวจสอบและอธิบายเกี่ยวกับแรง งาน พลังงานจลน พลังงานศักย
2. อธิบายกฎการอนุรักษพลังงานและคํานวณหาปริมาณที่เกี่ยวของกับ งาน พลังงาน และ
กําลัง
3. สืบคนขอมูลและอธิบายแหลงของพลังงานและการใชพลังงานประโยชนของเครื่องกลและ
การนําไปใชในชีวิตประจําวัน

6

แผนการจัดการเรียนรูที่ 1
สาระที่ 5 : พลังงาน หนวยการเรียนรูที่ 1 ชื่อหนวยยอย แรงและงาน
เวลา 2.00 ชั่วโม ผูสอน ครูยุพวรรณ ตรีรัตนวิชชา
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
มาตรฐาน ว 5.1 เขาใจความสัมพันธระหวางพลังงานกับการดํารงชีวิต การเปลี่ยนแปลงพลังงาน
ปฏิสัมพันธระหวางสารและพลังงาน ผลของการใชพลังงานตอสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดลอม มีกระบวนการ
สืบเสาะหาความรู สื่อสารสิ่งที่เรียนรูและนําความรูไปใชประโยชน

มาตรฐานการเรียนรูชวงชั้น ม.4-6 สํารวจตรวจสอบและอธิบายความหมายของงาน พลังงานศักย
โนมถวง พลังงานจลน กฎการอนุรักษพลังงานและการนําไปใชประโยชน

สาระการเรียนรู
เมื่อมีแรงกระทําตอวัตถุและการกระจัดอยูในแนวเดียวกับแรงจะเกิดงานของแรงนั้น งานของ
แรงที่กระทําตอวัตถุหาไดจากผลคูณของแรงกับการกระจัดในแนวแรง และอาจหาไดจากพื้นที่ใตกราฟ
ระหวางแรงในแนวการเคลื่อนที่กับการกระจัด งานที่ทําไดในหนึ่งหนวยเวลา เรียกวา กําลัง

1. บอกความสําคัญของงานและพลังงานที่เกี่ยวของในชีวิตประจําวัน
2. อธิบายความแตกตางของความหมายของงานตามความเขาใจของบุคคลทั่วไปกับงานใน
วิชาฟสิกส
3. บอกไดวางานเปนปริมาณสเกลาร มีหนวยนิวตัน เมตร หรือจูล
4. อธิบายความแตกตางของงานบวกและงานลบ
5. หางานของแรงที่ใชในการเคลื่อนวัตถุเมื่อแรงอยูแนวเดียวกับแนวการเคลื่อนที่
6. หางานของแรงที่ใชในการเคลื่อนวัตถุเมื่อแรงทํามุมกับแนวการเคลื่อนที่
7. หางานจากพื้นที่ใตกราฟระหวางแรงกับการกระจัดในแนวเดียวกัน
ดานความรู (K)
- อธิบายเกี่ยวกับงานทางฟสิกสได
- ถายทอดความรูใหแกเพื่อนในชั้นเรียนได
- ประยุกตใชความรูเกี่ยวกับงานในชีวิตประจําวันได

7

ดานทักษะกระบวนการ (P)
- คํานวณหาปริมาณที่เกี่ยวของกับงานได
- ทํางานรวมกับเพื่อนในชั้นเรียนได
- สื่อสารและสื่อความหมายได
- นําเสนอขอมูลได
ดานจิตวิทยาศาสตร (A)
- มีความอยากรูอยากเห็น สนใจใฝรูในสถานการณหรือเหตุการณที่กําหนด
- มีความมุงมั่น อดทนในการแกปญหาทางวิทยาศาสตร
- ใจกวาง ยอมรับความคิดเห็นของผูอื่น
- มีความละเอียดรอบคอบในการทําการทดลองทางวิทยาศาสตร
- มีความซื่อสัตยตอผลการทดลอง
- มีความสงสัยและกระตือรือรนที่จะหาคําตอบ
- ยอมรับเมื่อมีประจักษพยานหรือเหตุผลที่เพียงพอ

สมรรถนะที่สําคัญ
1. มีทักษะในการสื่อสาร
2. มีทักษะในการคิดวิเคราะหอยางมีวิจารณญาณ
3. มีทักษะในการแกปญหา
4. มีทักษะกระบวนการ
5. มีทักษะในการใชเทคโนโลยีเนื้อหา

กระบวนการจัดการเรียนรู / กิจกรรม 5 Es
1. ขั้นสรางความสนใจ (Engage)
1. ใหนักเรียนทําแบบทดสอบกอนเรียน เพื่อวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาฟสิกส 2
(ว30202) เรื่อง งานและพลังงาน และทําแบบวัดจิตวิทยาศาสตร
2. ครูใหนกเรียนยกตัวอยางกิจกรรมที่พบเห็นในชีวิตประจําวันและเปนกิจกรรมที่นักเรียนคิด
ั
วาเปนการทํางาน
3. ครูและนักเรียนรวมกันอภิปรายเกี่ยวกับกิจกรรมในชีวิตประจําวันที่เรียกวาทํางาน และไม
ทํางาน จนไดขอสรุปความหมายของ งาน ในชีวิตประจําวันกับความหมายทางฟสิกส และแจง
จุดประสงคในการเรียนหัวขอนี้ใหนักเรียนทราบ

8

2. ขั้นสํารวจและคนหา (Explore)
4. ครูอธิบายความหมายของงานในทางฟสิกส เมื่อทิศทางของแรงและการกระจัดอยูใน
แนวเสนตรงเดียวกัน แลวอธิบายความหมายของงานที่เปนบวกและงานที่เปนลบ โดยยกตัวอยาง งาน
ที่เปนบวกและงานที่เปนลบ
5. ครูเนนใหนักเรียนทราบวา งานที่เกิดจากแรงที่มีทศตรงขามกับการเคลื่อนที่ของ
ิ
วัตถุจะเปนลบเสมอ เครื่องหมายบวกและลบของงานไมไดเปนสิ่งแสดงทิศทางของงาน เพราะ
งานเปนปริมาณสเกลาร
6. ครูถามนักเรียนวาหนวยของงานเปนอะไร โดยถามนักเรียนวาหนวยของแรงเปนอะไร
(นิวตัน) แลวหนวยของการกระจัดเปนอะไร (เมตร) ดังนั้นหนวยของงานเปนอะไร (นิวตัน-เมตร) ครู
อธิบายเพิ่มเติมวาหนวยของงานอีกหนวยหนึ่ง คือ จูล และอธิบายความหมายของงาน 1 จูล และบอก
วางาน เปนปริมาณสเกลาร
7. ครูนําอภิปรายเรื่องงานของแรงที่กระทํามุมกับแนวการเคลื่อนที่ โดยสาธิตลากถุงทรายโดย
ที่ทิศทางของแรงที่ดึงถุงทรายทํามุมกับทิศทางที่ถุงทรายเคลื่อนที่ แลวถามนักเรียนวาในกรณีนี้มีงาน
เกิดขึ้นไหม แลวเราจะหางานที่เกิดขึ้นไดอยางไร

3. ขั้นอธิบาย (Explain)
8. ครูอธิบายเรื่องงานของแรงที่กระทํามุมกับแนวการเคลื่อนที่ โดยใชใบความรูที่ 1

และถามนักเรียนวา แรงดึงในแนวระดับและแนวดิ่งมีคาเปนเทาไหร และแรงที่มีทิศเดียวกับการกระจัด
คือแรงใด ( F cosθ เปนองคประกอบของแรง ในแนวราบ และ F sin θ เปนแรงองคประกอบของแรง

F ในแนวดิ่ง แรงที่ทีทิศทางเดียวกับการกระจัดคือ F cos θ ) ดังนั้นงานงานของแรงที่กระทํามุมกับ

แนวการเคลื่อนที่จะเทากับเทาไหร (W = Fscosθ)
9. ครูถามนักเรียนวาถาแรงทํามุม 90 องศากับแนวการเคลื่อนที่ อยางเชนเราเดินถือกระเปา
จะเกิดงานหรือไม (ไมเกิดงาน)
10. ครูอธิบายการหางานของแรงหลายแรงที่กระทําตอวัตถุเดียวกัน การหางานของแรง
ไมคงตัวกระทําใหวัตถุ โดยถามนักเรียนวางานของแรงแตละแรงหาไดอยางไร และการกระจัดของวัตถุ
เปนเทาไหรถาใหวัตถุเคลื่อนที่มาที่จุด A เหมือนเดิม (การกระจัดเปนศูนย) แลวจะมีงานเกิดขึ้นหรือไม

9

11. ครูอธิบายการหางานของแรงไมคงตัวกระทําใหวัตถุ การหางานดวยวิธีการคํานวณจาก
พื้นที่ใตกราฟทั้งกรณีแรงคงตัว และแรงไมคงตัว
12. ครูยกตัวอยางการคํานวณหางานจากแบบฝกเสริมประสบการณ 2 ขอ แสดงวิธีทําบน
กระดาน
4. ขั้นขยายความรู (Elaborate)
13. ครูใหนักเรียนทําโจทยปญหาในใบงานที่ 1 แลวสุมนักเรียนออกมาแสดงวิธีทํา
บนกระดาน
14. ครูเปดโอกาสใหนักเรียนสอบถามเนื้อหาเรื่อง แรงและงาน วามีสวนไหนที่ยังไมเขาใจและ
ใหความรูเพิ่มเติมในสวนนั้น

5. ขั้นประเมินผล (Evaluate)
ครูนําอภิปราย สรุปเนื้อหา ดวยคําถามตอไปนี้
15. งานในความหมายทั่วไปและงานในทางฟสิกสแตกตางกันอยางไร (สําหรับบุคคลทั่วไป
งาน หมายถึง การประกอบอาชีพหรือการกระทําภารกิจตางๆในชีวิตประจําวัน สวนงานในทางฟสิกส
จะเกิดขึ้นก็ตอเมื่อมีแรงมากระทําตอวัตถุ แลวทําใหวัตถุมีการกระจัด โดยปริมาณงานที่ทําขึ้นกับแรง
และการกระจัด )
16. ถามีแรงมากระทําใหวัตถุเคลื่อนที่ เราจะหางานไดจากสูตรไหน ( W = Fs )
17. ถาแรงที่กระทําใหวัตถุไมอยูในแนวเดียวกับการเคลื่อนที่เราจะหางานไดจากสูตรไหน
18. งานเปนบวกกับงานเปนลบ มีความหมายวาอยางไร (งานเปนบวก หมายถึง งานของแรง
   
F เมื่อแรง F อยูในทิศเดียวกับการเคลื่อนที่ สวนงานที่เปนลบ หมายถึง งานของแรง F เมื่อแรง F อยู
ในทิศตรงขามกับการเคลื่อนที่)
n
19. ถามีแรงหลายแรงมากระทําใหวัตถุเคลื่อนที่ เราจะหางานไดอยางไร = ∑ Fi ∆si )
(W
i =1

20. เราสามารถหางานจากกราฟไดอยางไร (งานเทากับพื้นที่ใตกราฟระหวางแรง(มีทิศ
เดียวกับการเคลื่อนที่) และขนาดของการกระจัด)
ครูมอบหมายใหนักเรียนไปศึกษาเนื้อหาเรื่อง พลังงานจลน ซึ่งจะเรียนในชั่วโมงเรียนตอไป

สื่อและแหลงการเรียนรู
1. หนังสือเรียนวิชาฟสิกสเพิ่มเติม เลม 2
2. ใบความรที่ 1 เรื่อง แรงและงาน
ู
3. ใบงานที่ 1 เรื่อง การหางานที่เกิดขึ้นกับวัตถุที่มีรูปรางไมแนนอน

10

4. ถุงทราย
5. แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาฟสิกส (กอนเรียน)
6. แบบวัดจิตวิทยาศาสตร

การวัดและประเมินผล

วิธการวัดและประเมินผล
ี เครื่องมือ เกณฑการวัดและประเมินผล
1. สังเกต ความสนใจ ความ 1. แบบบันทึกการสังเกต 1. นักเรียนมีพฤติกรรมที่พึง
ตั้งใจเรียน การแสดงความ พฤติกรรมการเรียนรูของ ประสงคตามคาดหวังตั้งแต 3
คิดเห็น การตอบคําถาม การ นักเรียน รายการขึ้นไป ผานเกณฑการ
มีสวนรวมและพฤติกรรม ประเมิน
การทํางาน

2. การทําใบงานที่ 1 2. แบบบันทึกการทํากิจกรรม 2. นักเรียนทําแบบฝกหัดในใบงาน
ใบงานที่ 1 ที่ 1 ถูกตอง 1 ใน 2 ขอ
3. ประเมินการมีคุณธรรมและ 3. แบบประเมินการมีคุณธรรม 3. แสดงพฤติกรรมที่บงบอกถึงการ
จริยธรรมที่นักเรียน และจริยธรรม มีคุณธรรมและจริยธรรมอยูใน
แสดงออกในขณะที่มีการ ระดับมาก
เรียนรู

11

ใบความรูที่ 1
เรื่อง แรงและงาน
ระดับชั้นมัธยมศึกษาปที่ 4 วิชาฟสิกส 2 (ว30202)

งาน (work) คือ ผลคูณของแรงกับการขจัดที่อยูในแนวเดียวกันเปนปริมาณสเกลลาร มี
หนวย เปนจูลหรือนิวตัน-เมตร (J , N-m)

งานที่เกิดกับวัตถุที่ถูกกระทําดวยแรงตางๆ
กําหนดใหวัตถุมวล m ถูกกระทําดวยแรง F เคลื่อนที่บนพื้นราบเกลี้ยงจาก A ไป B ได
การขจัดเทากับ s

ถา F และ S อยูในแนวเดียวกัน จะได W = Fxs

ถา F และ s อยูคนละแนวจะได W = (Fcosθ)s + (Fsinθ)0

W = Fscosθ

ถา θ = 1800 แสดงวาแรงกับการขจัดมีทิศตรงขามกันสวนใหญไดแกงานเนื่องจากแรง
เสียดทาน

12

W = fcos1800
หรือ W = -fs
แสดงวา งานเนื่องจากแรงที่มีทิศตรงขามกับการขจัดจะตองเปนลบเสมอ

สรุป
งานเปนปริมาณสเกลาร จึงมีไดทั้งบวกและลบ แยกการพิจารณาไดดังนี้
1.งานเปนบวก คืองานอันเนื่องจากแรงที่ทําใหวัตถุเคลื่อนที่ สวนใหญ ไดแก งานเนื่องจากแรง
ที่เราใหแกวัตถุ
2.งานเปนลบ คืองานอันเนื่องจากแรงตานการเคลื่อนที่ของวัตถุ ไดแก งานเนื่องจากแรงเสียด
ทาน

การคํานวณโจทยเกี่ยวกับงาน แยกพิจารณาโจทยเปน 2 ลักษณะ คือ
1. งานเนื่องจากแรงไมคงที่กระทําตอวัตถุ แยกเปน 2 แบบ
1.1.ถามีแรงไมคงที่แรงเดียวกระทํากับวัตถุ จะไดงานมีคาเทากับพื้นที่ใตกราฟของแรงกับ
การขจัด

W = F x s = พื้นที่ใตกราฟ Fs

กําหนดให วัตถุมวล m อยูบนพื้นเกลี้ยง ถูกกระทําดวยแรง F ซึ่งไมคงที่ดังกราฟ ให
เคลื่อนที่จาก A ไป B ไดการขจัด d ตองการหางานที่เกิดขึ้นกับวัตถุ

13

จากสูตร W = F x s = พ.ท.ใตกราฟ Fs
1 fd
จากรูป W = xfxd =
2 2

จากสูตร W = F scosθ = (พ.ท.ใตกราฟ Fs)cosθ
จากรูป W = ( 1 x f x d)cosθ = fd
cosθ
2 2

1.2 ถามีแรงคงที่และไมคงที่กระทํากับวัตถุ จะไดงานที่เกิดขึ้นกับวัตถุมีคาเทากับผลคูณของ
แรงลัพธกับการขจัด (W= ∑ Fs )โดยผลคูณของแรงไมคงที่กับการขจัดคือ พ.ท.ใตกราฟ F กับ s
กําหนดใหมวล m อยูบนพื้นที่มีสัมประสิทธิ์ของความเสียดทาน µ ถูกกระทําดวยแรง F ไม
คงที่เคลื่อนที่จาก A ไป B ไดการขจัด d ตองการหางานที่เกิดขึ้นกับวัตถุ

14

เพราะวา แรงเสียดทาน f = µmg
ตรวจสอบวาวัตถุเคลื่อนที่หรือไม
ถาตอนเริ่มแรกแรง F1 < µmg วัตถุจะไมเคลื่อนที่
และถา F1 > µmg วัตถุจะเคลื่อนที่ทันที
สมมติวากรณีนี้ F1 > µmg
∴ งานที่เกิดกับวัตถุ W = ∑ Fx s
W = (F-f)s = Fx s - fs
W = (พ.ท.ใตกราฟF,s) - fs
จากรูป W = 1
(F1 + F2)d - µmgd
2
∴ W = ( F1 + F2 )d - µmgd
2

2. งานที่เกิดขึ้นกับวัตถุที่มีรูปรางไมแนนอน งานที่ใชในการสูบน้ํา งานที่ใชดึงโซ การหางาน
ในกรณีนี้หาไดจากสมการ W = Fs โดย s เทากับการขจัดซึ่งวัดจากจุด C.G ตนที่วัตถุอยูไปยังจุด
C.G ปลายที่วัตถุอยู โดยวัดตามแนวแรงกระทํา

15

ใบงานที่ 1
เรื่อง การหางานที่เกิดขึ้นกับวัตถุที่มีรูปรางไมแนนอน

1. การหางานสูบน้ํา กําหนดใหบอลึก h มีน้ําเต็มบอ น้ํามวล m ตองการสูบน้ําใหหมดบอ

………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

2. การหางานในการดึงโซ
กําหนดใหโซยาว l มวล m อยูในลักษณะดังรูป a ตองการหางานที่ดึงโซใหอยูดังรูป b

………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

16

เฉลย ใบงานที่ 1
เรื่อง การหางานที่เกิดขึ้นกับวัตถุที่มีรูปรางไมแนนอน

1. การหางานสูบน้ํา กําหนดใหบอลึก h มีน้ําเต็มบอ น้ํามวล m ตองการสูบน้ําใหหมดบอ

ให F เปนแรงที่ใชในการสูบน้ําใหหมดบอ
จากรูป หาขนาดของแรง F ไดจากสมการ ∑ F = 0 จะได F = mg
∴ งานในการสูบน้ํา = งานเนื่องจากแรง F (WF)
h mgh
แต WF = F. = ตอบ
2 2

2. การหางานในการดึงโซ
กําหนดใหโซยาว l มวล m อยูในลักษณะดังรูป a ตองการหางานที่ดึงโซใหอยูดังรูป b

เพื่อความสะดวกในการคํานวณใหแยกการพิจารณางานเปน 2 งาน คือ งานที่ใชดึงโซ
สวนบน (W1) และงานที่ใชดึงโซสวนลาง (W2)
mg
ให F1 เปนแรงที่ใชในการดึงโซทอนบน จะได F1 =
2
mg
F2 เปนแรงที่ใชในการดึงโซทอนลาง จะได F2 =
2
∴ งานในการดึงโซ W = W1 + W2 = F1 . s1 + F2 . s2
W = ( mg ). l
+ ( mg ). l
= mgl mgl
+ = 3mgl
2 4 2 2 8 4 8
3mgl
นั่นคือ งานในการดึงโซ = ตอบ
8

17

แบบสังเกตพฤติกรรมการเรียนรู

วิชา ฟสิกส 2 (ว30202) หนวยการเรียนรูที่ 1 เรื่อง งานและพลังงาน ชั้น มัธยมศึกษาปที่ 4
มุงมั่น
มีจิต ใฝเรียน
มีวินัย ทํางานได
สาธารณะ ใฝรู
ตั้งใจเรียน ซื่อสัตย สําเร็จ
เลขที่ ชื่อ-นามสกุล รวมกัน รวมทํา หมายเหตุ
และทํา สุจริต เรียบรอย
อภิปราย กิจกรรม
กิจกรม ถูกตองและ
ซักถาม กลุม
ครบถวน

หมายเหตุ ใหบันทึกโดยใชเครื่องหมาย
 = แสดงพฤติกรรมที่พึงประสงคตามคาดหวัง
 = ไมแสดงพฤติกรรมที่พึงประสงคตามคาดหวัง
เกณฑการประเมิน
นักเรียนมีพฤติกรรมที่พึงประสงคตามคาดหวังตั้งแต 3 รายการขึ้นไป ผานเกณฑการประเมิน

18

แบบบันทึกการทํากิจกรรมใบงานที่ 1


เลขที่ ชื่อ-นามสกุล ขอที่ 1 ขอที่ 2 หมายเหตุ

 = ทําแบบฝกหัดในใบงานไดถูกตอง
 = ทําแบบฝกหัดในใบงานไมถูกตอง
นักเรียนทําแบบฝกหัดในใบงานที่ 1 ถูกตอง 1 ใน 2 ขอ จึงจะผานเกณฑการประเมิน

19

แบบประเมินการมีคุณธรรมและจริยธรรม


ชื่อ-สกุล...............................................................................ชัน .................เลขที่ .............................
้
คําชี้แจง
ทําเครื่องหมาย  ลงในชองตรงกับคุณลักษณะที่นักเรียนแสดงออก โดยจําแนกระดับ
พฤติกรรมการแสดงออกเปน 5 ระดับ ดังนี้
ระดับพฤติกรรมการแสดงออก
5 หมายถึง ผูเรียนมีพฤติกรรมการแสดงออกอยางสม่ําเสมอตลอดเวลามากที่สุด
4 หมายถึง ผูเรียนมีพฤติกรรมการแสดงอยางมาก
3 หมายถึง ผูเรียนมีพฤติกรรมการแสดงออกเปนครั้งคราว
2 หมายถึง ผูเรียนมีพฤติกรรมการแสดงออกนอยครั้ง
1 หมายถึง ผูเรียนไมมีพฤติกรรมการแสดงออกเลย
สถานะของผูประเมิน ครูผูสอน นักเรียน

พฤติกรรมการแสดงออก
รายการ
5 4 3 2 1
1. ความสนใจใฝรู
1.1 มีความใฝใจและพอใจในการสืบเสาะแสวงหาความรู
1.2 มีความกระตือรือรนตอกิจกรรมและเรื่องอื่นๆ
1.3 ชอบทดลอง คนควา
1.4 ชอบสนทนาซักถาม ฟง อาน เพื่อใหไดความรูเพิ่มขึ้น
สรุป ( x )
2. ความมุงมั่น อดทน รอบคอบ
2.1 ยอมรับผลการกระทําของตนเองทั้งที่เปนผลดีและผลเสีย
2.2 ทํางานที่ไดรับมอบหมายใหสมบูรณตามกําหนดและตรงเวลา
2.3 ทํางานเต็มความสามารถ
2.4 ไมทอถอยในการทํางานเมื่อมีอุปสรรคหรือลมเหลว
2.5 มีความอดทนแมการดําเนินการแกปญหาจะยุงยากและใชเวลา
สรุป ( x )

20

รายการ
5 4 3 2 1
3. อยูอยางพอเพียง
3.1 ใชเวลาในการปฏิบัติงานเปนไปตามที่กําหนด (พอประมาณ)
3.2 ใชวสดุอุปกรณไดอยางเหมาะสม ประหยัด และคุมคา
ั
(พอประมาณ)
3.3 อธิบายหรือแสดงความคิดเห็นอยางมีเหตุผล (มีเหตุผล)
3.4 ยอมรับฟงคําวิพากษวิจารณ ขอโตแยงหรือขอคิดเห็นของผูอื่น
(มีเหตุผล)
3.5 มีการวงแผนการทํางานอยางรอบคอบ (ภูมิคุมกัน)
3.6 จัดเตรียมใหพรอมและดําเนินการทดลองดวยความ
ระมัดระวัง (ภูมิคุมกัน)
สรุป ( x )

ความคิดเห็นเพิ่มเติม ...............................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
(ลงชื่อ) ผูประเมิน
( )
............./.............../.............

21

สาระที่ 5 : พลังงาน หนวยการเรียนรูที่ 1 ชื่อหนวยยอย พลังงานจลน
เวลา 2.00 ชั่วโมง ผูสอน ครูยุพวรรณ ตรีรัตนวิชชา
………………………………………………………………………………………………………………………………………………



พลังงานเปนความสามารถในการทํางาน พลังงานจลนเปนพลังงานของวัตถุที่กําลังเคลื่อนที่
งานและพลังงานมีความสัมพันธกัน โดยงานของแรงลัพธเทากับพลังงานจลนของวัตถุที่เปลี่ยนไป

1. อธิบายความหมายของพลังงานจลนได
2. บอกความสัมพันธของงานกับพลังงานจลนและคํานวณหาปริมาณที่เกี่ยวของได
3. คํานวณหาพลังงานจลนของวัตถุเมื่อทราบมวลและอัตราเร็วของวัตถุ
- อธิบายเกี่ยวกับพลังงานจลนได
- ถายทอดความรูใหแกเพื่อนในชั้นเรียนได
- ประยุกตใชความรูเกี่ยวกับพลังงานจลนในชีวิตประจําวันได
- หาความสัมพันธของงานกับพลังงานจลนได
- คํานวณหาปริมาณที่เกี่ยวของกับงานและพลังงานจลนได

22



1. ครูและนักเรียนรวมกันอภิปรายถึงความหมายของพลังงานจลน โดยใชสถานการณการเตะ
ลูกบอลใหเคลื่อนที่ เมื่อลูกบอลไปชนกับถังที่ตั้งไวอยูนิ่ง ถาลูกบอลมีพลังงานมากพอ จะทําใหถัง
กระเด็นหรือลมได และเรียกพลังงานของวัตถุที่กําลังเคลื่อนที่นี้วา พลังงานจลน
2. ครูตั้งคําถามนักเรียน ถาลูกบอลอยูนิ่งๆ นักเรียนคิดวาลูกบอลมีพลังงานหรือไม (ไมมี)
3. ครูอภิปรายรวมกับนักเรียน จะทราบไดอยางไรวาวัตถุที่กําลังเคลื่อนที่อยูมีพลังงานจลน
มากหรือนอยเพียงใด
4. ครูอธิบายเพิ่มเติมจากตัวอยางการเตะลูกบอลใหเคลื่อนที่นั้น จะทําใหลูกบอลหยุดการ
เคลื่อนที่ ปริมาณงานที่ทําตอลูกบอลจะมากหรือนอยขึ้นกับพลังงานจลนของวัตถุนั้น
5. ครูแจงจุดประสงคการเรียนรู เกี่ยวกับงาน พลังงานจลนมีความสัมพันธกันอยางไร

6. ครูอธิบายเรื่องงานกับการเปลี่ยนพลังงานจลนของวัตถุ เมื่อวัตถุเคลื่อนที่ดวยอัตราเร็ว

23

เริ่มตนไมเทากับศูนย จนไดขอสรุปวา งานของแรงลัพธจะเทากับพลังงานจลนของวัตถุที่เปลี่ยนไป
7. ครูใหนักเรียนอภิปรายวา ถาแรงที่มากระทํามีทิศเดียวกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ ความเร็ว
ปลายกับความเร็วตน คาไหนมากกวากัน และพลังงานจลนของวัตถุเปลี่ยนแปลงหรือไม อยางไร และ
ถาแรงที่มากระทํามีทิศตรงขามกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ พลังงานจลนของวัตถุจะเปลี่ยนแปลงหรือไม
อยางไร จนไดขอสรุปวา พลังงานจลนของวัตถุจะเพิ่มขึ้นหรือลดลงนั้นขึ้นอยูกับทิศของแรงที่มากระทํา
กลาวคือ ถาแรงที่มากระทํามีทิศเดียวกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ จะทําใหพลังงานจลนของวัตถุเพิ่มขึ้น
แตถาแรงที่มากระทํามีทิศตรงขามกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ จะทําใหพลังงานจลนของวัตถุลดลง

8. ครูอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับงานที่เปนบวกและเปนลบ เมื่อใหงานที่เปนบวกแกวัตถุจะทําให
พลังงานจลนของวัตถุเพิ่มขึ้น นั่นคือ เปนบวก และเมื่อใหงานที่เปนลบแกวัตถุ จะทําใหพลังงานจลน
ของวัตถุลดลง นั่นคือ ของวัตถุเปนลบ
9. ครูชี้ใหนักเรียนเห็นวา งานของแรงตานการเคลื่อนที่อาจอยูในรูปพลังงานอื่นๆก็ได เชน
พลังงานความรอน

10. ครูแบงกลุมนักเรียนออกเปน 3 กลุม แลวใหจับฉลากแบบฝกหัดกลุมละ 1 ขอ (ปญหา
ขอ 11 – 13) คําถามทายบทในหนังสือเรียนฟสิกส เลม 2 แตละกลุมชวยกันทํา แลวสงตัวแทนออกมา
แสดงวิธีทําบนกระดานและอธิบายใหเพื่อนๆฟง
11. ครูเปดโอกาสใหนักเรียนสอบถามเนื้อหาเรื่อง พลังงานจลน วามีสวนไหนที่ยังไมเขาใจ
และใหความรูเพิ่มเติมในสวนนั้น

12. พลังงานจลนของวัตถุ คืออะไร หาไดอยางไร (พลังงานจลน (Kinetic Energy) คือ
1 2
พลังงานที่สะสมในวัตถุที่มีความเร็ว เขียนแทนดวยสัญลักษณ “Ek” ซึ่งมีคาเทากับ mv )
2
13. งานสัมพันธกับพลังงานจลนอยางไร
(พลังงานจลนที่เปลี่ยนแปลง = งานของแรงลัพธ W =Ek =kv − Eku )
∆ E
14. เราจะหางานของแรงหลายแรงที่กระทําตอวัตถุไดอยางไร (งานเนื่องจากแรงภายนอกที่
กระทําตอวัตถุใหเคลื่อนที่ในแนวระดับ มีคาเทากับผลบวกของพลังงานจลนที่เปลี่ยนไปของวัตถุกับแรง
ของงานที่ตานการเคลื่อนที่ Fs Ek + fs )
=

24

ครูมอบหมายใหนักเรียนไปศึกษาเนื้อหา เรื่อง พลังงานศักย ซึ่งจะเรียนในชั่วโมงตอไปมา
ลวงหนา

2. ใบความรูที่ 2 เรื่อง พลังงานจลน


1. สังเกต ความสนใจ ความ 1. แบบบันทึกการสังเกต 1. นักเรียนมีพฤติกรรมที่พึง
ตั้งใจเรียน การแสดงความ พฤติกรรมการเรียนรูของ ประสงคตามคาดหวังตั้งแต 3

25

เรื่อง พลังงานจลน

พลังงาน คือ สิ่งที่ไมมีตัวตน แตมีความสามารถทํางานได
พลังงานจลน (kinetic energy; Ek) คือพลังงานที่สะสมอยูในวัตถุอันเนื่องจากอัตราเร็ว
ของวัตถุ มีขนาดเทากับงานตานการเคลื่อนที่ของวัตถุจนหยุดนิ่ง
กําหนดใหวัตถุมวล m เคลื่อนที่ดวยอัตราเร็ว v ดังรูป ตองการหาขนาดของพลังงานจลน
(Ek)
หาความเรงจาก v2 = u2 + 2as
แทนคา 0 = v2 + 2as
v2
a = −
2s
เปนลบ แสดงวาความเรงมีทิศตรงขามกับ u
หาขนาดของแรงตาน ∑ F = ma
2 mv 2
แทนคา f = ma = mv =
2s 2s
2
หางานจากแรงตาน Wf = -fs = - mv s = - 1 mv 2
2s 2
1
ดังนั้นขนาดของพลังงานจลนเทากับ E = | Wf | = mv 2
2
1
นั่นคือ Ek = mv 2 ……..(1)
2

26




27



้

รายการ
5 4 3 2 1
สรุป ( x )
สรุป ( x )

28

รายการ
5 4 3 2 1
ั
สรุป ( x )

.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
( )
............./.............../.............

29

สาระที่ 5 : พลังงาน หนวยการเรียนรู ที่ 1 ชื่อหนวยยอย พลังงานศักย
………………………………………………………………………………………………………………………………………………


พลังงานเปนความสามารถในการทํางาน พลังงานศักยเปนพลังงานของวัตถุที่เกี่ยวของกับ
ตําแหนงหรือรูปรางอันเปนผลมาจากแรงที่กระทําตอวัตถุนั้น เชน พลังงานศักยโนมถวง พลังงานศักย
ยืดหยุน

1. อธิบายความหมายของพลังงานศักย พลังงานศักยโนมถวง พลังงานศักยยืดหยุนได
2. ทดลองหาความสัมพันธของงานกับพลังงานศักยโนมถวงของวัตถุ
3. อธิบายความสัมพันธของงานกับพลังงานศักยโนมถวงของวัตถุ
4. ทดลองหาความสัมพันธระหวางขนาดของแรงที่ใชดึงสปริงกับระยะทางที่สปริงยืดออก
5. อธิบายความสัมพันธระหวางขนาดของแรงที่ใชดึงสปริงกับระยะทางที่สปริงยืดออก
6. หาพลังงานศักยโนมถวงของวัตถุและพลังงานศักยยืดหยุนในสปริง
- อธิบายเกี่ยวกับพลังงานศักยได
- ถายทอดความรูใหแกสมาชิกในกลุมได
- ประยุกตใชความรูเกี่ยวกับพลังงานศักยในชีวิตประจําวันได
- หาความสัมพันธของงานกับพลังงานศักยได

30

- คํานวณหาปริมาณที่เกี่ยวของกับงานและพลังงานศักยได
- ออกแบบและทดลองตามที่กําหนดใหได
- สรุปผลและอธิบายผลการทดลองได


1. ครูนําเขาสูเรื่องพลังงานศักยโดยอภิปรายรวมกับนักเรียนเกี่ยวกับกิจกรรมประจําวันที่มี
การทํางาน เชน การตอกเสาเข็ม การดึงหรือการอัดสปริง
2. ครูชี้ใหนักเรียนเห็นวา ถาเรากดสปริงใหหดสั้นหรือดึงสปริงใหยืดออก เมื่อปลอยมือสปริง
จะเคลื่อนที่ วัตถุที่ติดกับสปริงก็จะเคลื่อนที่ไปดวย แสดงวามีพลังงานจากสปริงถายโอนเปนพลังงาน
จลนของวัตถุ
3. ครูตั้งคําถามใหนักเรียนพิจารณาและหาคําตอบวา การยกหนังสือขึ้นตรงๆในแนวดิ่ง
- มีแรงกระทําตอหนังสือหรือไม
- เกิดงานหรือไม และงานนี้เปนงานเนื่องจากแรงใด

31

4. ครูใหความรูเกี่ยวกับความหมายของพลังงานศักย พลังงานศักยโนมถวง พลังงานศักย
ยืดหยุน
5. ครูอธิบายเพิ่มเติมวา พลังงานศักยของวัตถุอาจอยูในรูปอื่นๆอีก เชน พลังงานศักยไฟฟา
พลังงานศักยของพันธะเคมี เปนตน แตบทนี้เราจะศึกษาเฉพาะพลังงานศักยโนมถวงและพลังงานศักย
ยืดหยุนเทานั้น
6. ครูแบงกลุมนักเรียนออกเปน 6 กลุมๆละ 10 คน ใหนักเรียนศึกษาขอมูลในกิจกรรมที่ 1
7. นักเรียนแตละกลุมออกแบบและทําการทดลองตามใบกิจกรรมที่ 1 เรื่อง ความสัมพันธ
ระหวางขนาดของแรงที่ใชดึงสปริงกับระยะทางที่สปริงยืดออก
8. นักเรียนแตละกลุมสรุปผลการทดลอง เรื่อง ความสัมพันธระหวางขนาดของแรงที่ใชดึง
สปริงกับระยะทางที่สปริงยืดออก

9. นักเรียนแตละกลุมรวมกันสรางกราฟแสดงความสัมพันธระหวางแรงที่ใชดึงสปริงกับ
ระยะทางที่สปริงยืดออก จากตําแหนงสมดุลดวยโปรแกรม SCILAB โดยใชคอมพิวเตอรสืบคนใน
หองปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร จํานวน 3 กลุม และเครื่องคอมพิวเตอรชนิดพกพาของนักเรียนอยาง
นอยกลุมละ 1 เครื่อง
10. จับสลากแสดงลําดับการนําเสนอการทดลอง
11. ครูอธิบายเรื่องพลังงานศักยยืดหยุน โดยถามนักเรียนวาเวลาที่เราดึงสปริงใหออกจาก
ตําแหนงเริ่มตน รูสึกไหมวามีแรงจากสปริงดึงมือเรา หรือเวลาที่เราออกแรงอัดสปริง เราก็จะรูสึกวามี
แรงจากสปริงดันมือเรา แรงที่มือดึงสปริงกับแรงที่สปริงดึงมือนี้ เปนแรงคูกิริยา-ปฏิกิริยากัน แรงที่
สปริงดึงหรือดันมือทําใหสปริงกลับสูตําแหนงเริ่มตน เราเรียกตําแหนงเริ่มตนนี้วา ตําแหนงสมดุล
12. ครูใหนักเรียนทบทวนความหมายของพลังงานศักยยืดหยุน แลวบอกวาพลังงานศักย
ยืดหยุนในสปริงหาไดจากแรงดึงหรือกดสปริง ครูตั้งปญหาใหนักเรียนคิดวา พลังงานศักยยืดหยุน
ขึ้นกับอะไรบาง แรงที่ใชดึงหรือกดสปริงมีความสัมพันธกับระยะทางที่สปริงยืดอยางไร
13. ครูใหความรู เรื่องพลังงานศักยโนมถวง โดยครูทบทวนวิธีการหางานในการยกวัตถุขึ้น
ตรงๆ ในแนวดิ่ง และสรุปวา คา mgh ก็คือพลังงานศักยโนมถวงของวัตถุมวล m ซึงอยูสูง h นั่นเอง
14. ครูและนักเรียนอภิปรายสถานการณการยกวัตถุที่เดิมอยูที่ระยะ h1 จากระดับพื้นดิน แลว
ยกขึ้นไปสูงเปนระยะ h2 ครูถามนักเรียนวาจะหาพลังงานศักยของวัตถุที่ความสูง h1 และ h2 และหา
งานของแรงที่ยกวัตถุนี้ไดอยางไร
(พลังงานศักยของวัตถุที่ h1 E p1 = mgh1 (คิดเทียบกับพื้นดิน)

32

พลังงานศักยของวัตถุที่ h2 E p2 = mgh 2 (คิดเทียบกับพื้นดิน)
งานของแรงที่ยกวัตถุ mg(h 2 − h1 ) = mgh 2 − mgh1 ดังนั้น = mgh 2 − mgh1 )
Fd

15. ครูยกตัวอยางการแกปญหาดังนี้
ตัวอยาง วัตถุมวล m เคลื่อนที่ในแนวดิ่ง โดยมีแรงตานของอากาศกระทําตอวัตถุเทากับ f
วัตถุผานตําแหนง (1) มีความเร็ว v1 และผานตําแหนง (2) มีความเร็ว v2 โดยตําแหนง (1) และ
(2) หางกัน h
วิธีทํา จาก W = E2 - E1 จะได Wf = E2 - E1
จากรูป Wf = -fh
1
E1 = mv1 + mgh
2
2
1
E2 = mv 2
2
2
1 1
แทนคา -fh = mv 2 - ( mv1 + mgh)
2
2
2 2
หรือ fh = ( mv1 + mgh) - 1 mv 2
1 2
2
2 2
ขอสังเกต ; งานจากแรง mg อยูในรูปพลังงานศักยจึงแทนในคาของ E1
16. ครูเปดโอกาสใหนักเรียนสอบถามเนื้อหาเรื่อง พลังงานศักย วามีสวนไหนที่ยังไมเขาใจ
และใหความรูเพิ่มเติมในสวนนั้น
17. ครูอภิปรายรวมกับนักเรียนโดยใช Interactive Simulations: mass-spring-lab_en.jar
ตามคูมือโปรแกรมสื่อการเรียนการสอนวิชาฟสิกส 2 (ว30202) เรื่อง งานและพลังงาน

18. พลังงานศักยของวัตถุ คืออะไร ที่เราศึกษามีอะไรบาง (พลังงานศักย คือ พลังงานที่
สะสมในวัตถุอันเนื่องมาจากตําแหนงของวัตถุ ที่ศึกษาแบงออกเปน 2 ประเภท คือ พลังงานศักยโนม
ถวง และ พลังงานศักยยืดหยุน)
19. พลังงานศักยโนมถวงกับพลังงานศักยยืดหยุนมีความหมายวาอยางไร เหมือนหรือ
แตกตางกันอยางไร (พลังงานศักยโนมถวง (Gravitational Potential Energy) คือ พลังงานศักยของ
วัตถุซึ่งอยูในที่สูง เกิดเนื่องจากแรงโนมถวงของโลกที่กระทําตอวัตถุ ขึ้นอยูกับตําแหนงความสูงจาก
ระดับอางอิง / พลังงานศักยยืดหยุน (Elastic Potential Energy) คือ พลังงานศักยของสปริงขณะที่
ยืดออก หรือหดเขาจากตําแหนงสมดุล )

33

20. เราจะหาคาของพลังงานศักยโนมถวงและพลังงานศักยยืดหยุนไดจาความสัมพันธใด
1 2
( E p = mgh , E p ( elastic ) = kx )
2
ครูมอบหมายใหนักเรียนไปศึกษาเนื้อหา เรื่อง กฎการอนุรักษพลังงาน ซึ่งจะเรียนในชั่วโมง
ตอไปมาลวงหนา

2. ใบความรูที่ 3 เรื่อง พลังงานศักย
3. ใบกิจกรรมที่ 1 การทดลอง เรื่อง ความสัมพันธระหวางขนาดของแรงที่ใชดึงสปริงกับ
ระยะทางที่สปริงยืดออก
4. วัสดุอุปกรณในการทดลอง ไดแก เครื่องชั่งสปริง 1 เครื่อง /สปริง 1 อัน/ไมบรรทัด 1 อัน
5. โปรแกรม SCILAB
6. คูมือโปรแกรมสื่อการเรียนการสอนวิชาฟสิกส 2 (ว30202) เรื่อง งานและพลังงาน
7. สื่อการสอนอิเล็กทรอนิกส Interactive Simulations: mass-spring-lab_en.jar


1. สังเกต ความสนใจ ความ 1. แบบบันทึกการสังเกต 1. นักเรียนมีพฤติกรรมที่
ตั้งใจเรียน การแสดงความ พฤติกรรมการเรียนรูของ พึงประสงคตามคาดหวังตั้งแต 3
2. การปฏิบัติการทดลอง ใบ 2. แบบประเมินการทํากิจกรรม 2. นักเรียนทําการทดลอง ผานการ
กิจกรรมที่ 1 การทดลอง ประเมินไดไมนอยกวาระดับ 2

34

เรื่อง พลังงานศักย

พลังงาน คือ สิ่งที่ไมมีตัวตน แตมีความสามารถทํางานได
พลังงานศักย (potential energy; Ep) คือ พลังงานที่สะสมอยูในวัตถุอันเนื่องจากระดับ
ความสูงที่วัตถุอยู มีคาเทากับงานเนื่องจากแรงดึงดูดของโลกในการดึงดูดใหวัตถุกลับลงสูพื้นดิน
กําหนดใหมวล m อยูสูงจากพื้นเทากับ h ดังรูป ตองการหาพลังงานศักย = ?
จากรูปงานจาก A ไป B เนื่องจากแรง mg มีขนาดดังนี้
WA->B = mgh
ดังนั้นพลังงานศักย Ep = mgh

Ep = mgh

กราฟแสดงความสัมพันธพลังงานศักยกับความสูง

พลังงานศักยยืดหยุน คือ พลังงานศักยของสปริงขณะที่ยืดออก หรือหดเขาจากตําแหนงสมดุล
1. แรงในสปริง (F) เมื่อสปริงเกิดการยืดหรือหดตัว จากสภาพปกติจะทําใหเกิดแรงในตัว
สปริง โดยขนาดของแรงจะแปรผันตามระยะยืดหรือหดของสปริง
กําหนดใหสปริงมีความยาวปกติ l0 เมื่อถูกดึงหรืออัดดวยแรง P จะทําใหสปริงยืดออกหรือ
หดตัวเปนระยะเทากับ x ดังรูป

35

ในขณะที่สปริงยืดหรือหดตัวจากสภาพปกติ จะเกิดแรงในสปริง ใหมีขนาดเทากับ F
จากนิยาม จะได F α x หรือ F = kx
โดย F = แรงในสปริง, x = ระยะยืดหรือหดของสปริงจากสภาพปกติ
k = คานิจของสปริง หรือ คือแรงที่ทําใหสปริงยืดหรือหดหนึ่งหนวย

2. พลังงานศักยในสปริง คือพลังงานที่สะสมอยูในสปริง อันเนื่องจากระยะยืดหรือหดของ
สปริง มีคาเทากับงานเนื่องจากแรงในสปริงที่จะทําใหวัตถุกลับคืนสูแนวปกติ
กําหนดใหวัตถุมวล m ยึดติดกับสปริงและสปริงมีความยาวปกติดังรูปบน เมื่อสปริงยืดตัว
ออก x ปรากฏดังรูปลาง แรงที่เกิดในสปริงมีความสัมพันธกับระยะยืดดังกราฟรูปขวามือ

จากนิยาม พลังงานศักยสปริงที่ B = งานเนื่องจากแรง F ในการดึงวัตถุจาก B ไป A
เนื่องจากแรงในสปริงไมคงที่ ดังนั้นงานจากแรงในสปริงจึงมีคาเทากับพื้นที่ใตกราฟ F กับ x
แทนคา Eps = พ.ท. ใตกราฟ F กับ x
1 2
จะได Eps = 1/2kx . x = kx
2
1 2
นั่นคือ Eps = kx
2

36

ใบกิจกรรมที่ 1

การทดลองที่ 1 ความสัมพันธระหวางขนาดของแรงที่ใชดึงสปริงกับระยะทางที่สปริงยืดออก

………………………………………………………………………………………………………………………………………………
คําชี้แจง ใหนักเรียนออกแบบกิจกรรมการทดลอง โดยใชหลักการของพลังงานศักยยืดหยุน
อุปกรณ
1. เครื่องชั่งสปริง 1 เครื่อง
2. สปริง 1 อัน
3. ไมบรรทัด 1 อัน

จุดประสงคของการทดลอง
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
สมมติฐาน
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
วิธีการทดลอง
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
ผลการทดลอง
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
สรุปผลการทดลอง
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………….

37

เฉลย ใบกิจกรรมที่ 1

การทดลองที่ 1 ความสัมพันธระหวางขนาดของแรงที่ใชดึงสปริงกับระยะทางที่สปริงยืดออก

จุดประสงคของการทดลอง
1) เขียนกราฟแสดงความสัมพันธระหวางแรงที่ใชดึงสปริงกับระยะทางที่สปริงยืดออก
จากตําแหนงสมดุล
2) สรุปวา แรงที่ใชดึงสปริงจะแปรผันตรงกับระยะที่สปริงยืดออกจากตําแหนงสมดุล
3) หาคาคงตัวสปริงจากกราฟระหวางแรงที่ใชดึง กับระยะที่สปริงยืดออกได
1
4) สรุปเปนสมการของพลังงานศักยยืดหยุนไดวา E p = ks 2
2
สมมติฐาน
ความสัมพันธระหวางขนาดของแรงดึงกับระยะทางที่สปริงยืดออกจะแปรผันตรงกัน ดังนั้น
เมื่อออกแรงดึงมากแลวระยะทางที่สปริงยืดออกจะมากขึ้นดวย

วิธีการทดลอง
1) ใหยึดปลายขางหนึ่งของสปริงไวแลวใชเครื่องชั่งสปริงเกี่ยวปลายอีกขางหนึ่ง วาง
สปริงและเครื่องชั่งสปริงในแนวขนานกับไมบรรทัด ดังรูป โดยใหปลายสุดของสปริงดานที่เกี่ยวกับ
เครื่องชั่งสปริงอยูตรงขีดศูนยของไมบรรทัด
2) ออกแรงดึงเครื่องชั่งสปริงใหยืดออกครั้งละ 1 เซนติเมตร บันทึกขนาดของแรงดึง
กับระยะทางที่สปริงยืดออกจากตําแหนงสมดุล
3) เขียนกราฟระหวางขนาดของแรงดึงอยูในแกน Y และระยะทางที่สปริงยืดออกอยู
ในแกน X

ผลการทดลอง

ระยะที่สปริงยืดจากตําแหนงสมดุล(cm) 0.00 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0
ขนาดของแรงที่ใชดึง(N) 0 1.00 1.85 2.80 3.85 4.80 5.70 6.60

38

กราฟระหวางขนาดของแรงดึง (แกน X) กับระยะทางที่สปริงยืดออก (แกน Y) ดวยโปรแกรม
SCILAB

สรุปผลการทดลอง
1) เมื่อเราดึงใหระยะสปริงยืดจาดตําแหนงสมดุลมากขึ้น ขนาดของแรงที่ใชดึงจะมาก
ขึ้นดวย)
2) กราฟมีลักษณะเปนเสนตรง
3) ความสัมพันธระหวางขนาดของแรงดึงกับระยะทางที่สปริงยืดออกจะแปรผันตรงกัน
คือ Fαs หรือ F = ks
4) จากกราฟผลการทดลอง จะหางานจากแรงดึงสปริงได คือ งาน เทากับ พื้นที่ใต
1
กราฟแรงและระยะทาง ซึ่งเทากับ w = Fs )
2
5) งานที่ใชในการดึงสปริงใหยืดออกจากตําแหนงสมดุล จะเทากับคาพลังงานศักย
1
ยืดหยุนของสปริง นั่นคือ E p = ks 2
2

39




40

แบบประเมินการปฏิบัติการทดลอง
เรื่อง ความสัมพันธระหวางขนาดของแรงที่ใชดึงสปริงกับระยะทางที่สปริงยืดออก
กลุมสาระการเรียนรูวิทยาศาสตร ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 4
---------------------------------------------------------------
ชื่อกลุม...............................................................ชั้น ...................วันที่.........................................
คําชี้แจง ทําเครื่องหมาย  ลงในชองตรงกับระดับพฤติกรรมที่นักเรียนแสดงออก ตามเกณฑ
การประเมินที่กําหนด
คะแนนที่ได
รายการพฤติกรรม ขอเสนอแนะ
4 3 2 1
1. การวางแผนการทดลอง
1.1 การกําหนดปญหา
1.2 การตั้งสมมติฐาน
1.2 การดําเนินการทดลอง
1.3 การวางแผนกําหนดขั้นตอนการทํางาน
2. การปฏิบัติการทดลอง
2.1 ใชวัสดุ อุปกรณ เครื่องมือในการทดลอง
2.2 ทําการทดลองตามขั้นตอนที่กําหนด
2.3 การบันทึกผลการทดลอง
2.4 ทําความสะอาดและเก็บวัสดุ อุปกรณ
3. การนําเสนอ
3.1 การแปลความหมายขอมูล
3.2 การนําเสนอผลการทดลอง
3.3 การสรุปผลการทดลอง
3.4 การอภิปรายและขอเสนอแนะ
รวม
รอยละ
ความคิดเห็นเพิ่มเติม
......................................................................................................................... .......................................
..............................................................................................................................................................
(..................................................)

41

เกณฑการใหคะแนนการประเมินการปฏิบัติการทดลอง
เรื่อง ความสัมพันธระหวางขนาดของแรงที่ใชดึงสปริงกับระยะทางที่สปริงยืดออก

ระดับ
รายการประเมิน
คะแนน
1. การวางแผนการทดลอง
1.1 การกําหนดปญหา
- กําหนดปญหาไดชัดเจน สอดคลองครอบคลุมกับเรื่องที่ศึกษาดีมาก 4
- กําหนดปญหาไดไมชัดเจน สอดคลองครอบคลุมกับเรื่องที่ศึกษาเพียงบางสวน 3
- กําหนดปญหาไดบาง แตไมสอดคลองครอบคลุมกับเรื่องที่ศึกษา 2
- กําหนดปญหาไมได 1
1.2 กําหนดปญหาและตั้งสมมติฐาน
- สมมติฐานสอดคลองกับปญหาและแสดงความสัมพันธระหวางเหตุและผล อยางชัดเจน 4
- สมมติฐานสอดคลองกับปญหาและแสดงความสัมพันธระหวางเหตุและผลแตยังไมชัดเจน 3
- ตั้งสมมติฐานสอดคลองกับปญหา แตไมแสดงความสัมพันธระหวางเหตุและผล 2
- สมมติฐานไมสอดคลองกับปญหา 1
1.3 การดําเนินการทดลอง
- ดําเนินการทดลองไดถูกตองครบสมบูรณ 4
- ดําเนินการทดลองไดถูกตองเปนสวนใหญ 3
- ดําเนินการทดลองไดถูกตองเปนบางสวน 2
- ดําเนินการทดลองไมเหมาะสม 1
1.4 การวางแผนกําหนดขั้นตอนการทํางาน
- ระบุภาระงานและขั้นตอนการทํางานไดชัดเจน การทํางานทั้งหมดสอดคลองกับ 4
จุดประสงค
- ระบุภาระงานไดบาง แตไมครบทุกขั้นตอน การทํางานที่กําหนดสวนใหญเหมาะสมดี 3
แผนการทํางานโดยรวมสอดคลองกับจุดประสงคดี
- ระบุภาระงานและขั้นตอนการทํางานไดพอสมควร ขั้นตอนการทํางานบางสวนไมเหมาะ 2
สมกับจุดประสงค
- ไมสามารถระบุภาระงาน ไมครบทุกขั้นตอน แผนการทํางานไมสอดคลองกับจุดประสงค 1

42

เรื่อง ความสัมพันธระหวางขนาดของแรงที่ใชดึงสปริงกับระยะทางที่สปริงยืดออก (ตอ)

ระดับ
คะแนน
2. การปฏิบัติการทดลอง
2.1 การใชวัสดุ อุปกรณ เครื่องมือ ในการทดลอง
- ใชอุปกรณ อุปกรณ เครื่องมือไดถูกตองตามหลักการปฏิบัติ อยางคลองแคลว 4
- ใชอุปกรณ อุปกรณ เครื่องมือไดถูกตองตามหลักการปฏิบัติ แตไมคลองแคลว 3
- ใชอุปกรณ อุปกรณ เครื่องมือไดบางสวนแตไมคลองแคลว 2
- ใชอุปกรณ อุปกรณ เครื่องมือไดไมถูกตอง 1
2.2 ทําการทดลองตามขั้นตอนที่กําหนด
- ทดลองตามวิธีการและขั้นตอนที่กําหนดไวอยางถูกตอง 4
- ทดลองตามวิธีการและขั้นตอนที่กําหนดไวโดยครูเปนผูแนะนําในบางสวน 3
- ทดลองตามวิธีการและขั้นตอนที่กําหนดไว หรือดําเนินการขามขั้นตอนที่กําหนด 2
- ไมทดลองตามวิธีการและขั้นตอนที่กําหนดไว 1
2.3 การบันทึกผลการทดลอง
- บันทึกผล อยางถูกตองมีระเบียบ และเปนไปตามการทดลอง 4
- บันทึกผล ไมระบุหนวย ไมเปนระเบียบ และเปนไปตามการทดลอง 3
- บันทึกผล ไมมีการระบุหนวย และไมเปนไปตามการทดลอง 2
- ไมมีการบันทึกผล 1
2.4 ทําความสะอาดและจัดเก็บอุปกรณ
- ดูแลอุปกรณ/เครื่องมือทดลองอยางดี มีการทําความสะอาดและเก็บอยางถูกตองตาม 4
หลักการ
- ดูแลอุปกรณ/เครื่องมือขณะทดลอง ทําความสะอาด แตเก็บไมถูกตอง 3
- ดูแลอุปกรณ/เครื่องมือบางสวน แตไมสนใจทําความสะอาดและเก็บใหเขาที่ 2
- ไมดูแลอุปกรณ/เครื่องมือและไมสนใจทําความสะอาด ไมเก็บเขาที่ 1

43

เรื่อง ความสัมพันธระหวางขนาดของแรงที่ใชดึงสปริงกับระยะทางที่สปริงยืดออก (ตอ)

ระดับ
คะแนน
3. การนําเสนอ
3.1 การแปลความหมายขอมูล
- บรรยายลักษณะขอมูลตามขอมูลที่มีอยางถูกตอง 4
- บรรยายลักษณะขอมูลตามขอมูลที่มีถูกตองพอใช 3
- บรรยายลักษณะขอมูลตามขอมูลที่มีถูกตองบางสวน 2
- บรรยายลักษณะขอมูลนอกเหนือจากที่มี และไมถูกตอง 1
3.2 การนําเสนอผลการทดลอง
- จัดกระทําขอมูลเขาใจงาย นําเสนอผลการทดลองเปนลําดับขั้นตอนชัดเจนดีมาก 4
- จัดกระทําขอมูลเขาใจงาย นําเสนอผลการทดลองเปนลําดับขั้นตอนชัดเจนพอใช 3
- จัดกระทําขอมูลเขาใจพอควร และนําเสนอผลการทดลองไมเปนลําดับขั้นตอน 2
- จัดกระทําขอมูลไมเขาใจ และนําเสนอผลการทดลองไมเปนลําดับขั้นตอน 1
3.3 การสรุปผลการทดลอง
- สรุปผลการทดลองดวยตนเองไดชัดเจนดีมาก ครบถวนตรงตามจุดประสงค 4
- สรุปผลการทดลองไดชัดเจนดี คอนขางจะครบถวนตรงตามจุดประสงค 3
- สรุปผลการทดลองดวยตนเองไมไดทั้งหมด ตองไดรับคําแนะนําเปนบางสวน 2
- สรุปผลการทดลองไมได 1
3.4 การอภิปรายผลและขอแสนอแนะ
- อภิปรายผลการทดลองถูกตองและสอดคลองกับจุดประสงคของการทดลอง 4
- อภิปรายผลการทดลองถูกตองและสอดคลองกับจุดประสงคการทดลองเปนสวนใหญ 3
- อภิปรายผลการทดลองถูกตอง แตสอดคลองกับจุดประสงคของการทดลองบางสวน 2
- อภิปรายผลการทดลองไมถูกตอง และไมสอดคลองกับจุดประสงค 1

44



้

รายการ
5 4 3 2 1
สรุป ( x )
สรุป ( x )

45

รายการ
5 4 3 2 1
ั
สรุป ( x )

.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
( )
............./.............../.............

46

สาระที่ 5 : พลังงาน หนวยการเรียนรู ที่ 1 ชื่อหนวยยอย กฎการอนุรักษพลังงาน
………………………………………………………………………………………………………………………………………………


พลังงานตางๆของวัตถุจะไมสูญหาย แตอาจเปลี่ยนรูปจากพลังงานหนึ่งเปนอีกพลังงานหนึ่ง
ซึ่งเปนไปตามกฎการอนุรักษพลังงานกล กฎการอนุรักษพลังงานกลสามารถใชวิเคราะหการเคลื่อนที่
ตางๆ เชน การเคลื่อนที่แบบวงกลมในระนาบดิ่ง การเคลื่อนที่ของวัตถุที่ติดสปริง การเคลื่อนที่ภายใต
สนามโนมถวงของโลก เปนตน

1. วิเคราะหความสัมพันธระหวางพลังงานศักยโนมถวงและพลังงานจลนของวัตถุและอธิบาย
ความสัมพันธของพลังงานทั้งสอง
2. ใชกฎการอนุรักษพลังงานกลอธิบายการเปลี่ยนรูปพลังงาน พรอมทั้งยกตัวอยางประกอบ
- อธิบายเกี่ยวกับกฎการอนุรักษพลังงานได
- ประยุกตใชความรูเกี่ยวกับกฎการอนุรักษพลังงานในชีวิตประจําวันได
- หาความสัมพันธของพลังงานรูปแบบตางๆตามกฎการอนุรักษพลังงานได
- คํานวณหาปริมาณที่เกี่ยวของกับกฎการอนุรักษพลังงานได

47



1. ครูสาธิตการตกอยางเสรีของถุงทราย ใหนักเรียนสังเกตวามีปริมาณใดเปลี่ยนแปลงไป
บาง (ปริมาณที่เปลี่ยนไป คือ เมื่อระดับของวัตถุลดลง อัตราเร็วของวัตถุจะเพิ่มขึ้น)
2. ครูตั้งประเด็นคําถามวา
- การที่เมื่อระดับของวัตถุลดลง แลวความเร็วเพิ่มขึ้น แสดงวาพลังงานจลนของวัตถุ
จะเปลี่ยนแปลงอยางไร (พลังงานจลนของวัตถุจะเพิ่มขึ้น)
- เมื่อวัตถุเคลื่อนที่ลงสูพื้นโลก คาพลังงานศักยของวัตถุจะมีการเปลี่ยนแปลง
อยางไร (พลังงานศักยของวัตถุจะลดลง)
3. ครูอภิปรายรวมกับนักเรียนวา ผลบวกของพลังงานศักยและพลังงานจลน เรียกวา
พลังงานกลรวมของวัตถุ
4. ครูตั้งปญหาถามนักเรียนวา พลังงานกลรวมของวัตถุที่ตกลงมาอยางเสรี ณ ตําแหนง
ตางๆจะมีการเปลี่ยนแปลงหรือไม อยางไร

48

5. ครูและนักเรียนรวมกันอภิปรายการนํากฎการเคลื่อนที่มาคํานวณหาพลังงานศักยโนมถวง
และพลังงานจลนของวัตถุ ณ ตําแหนงตางๆ เมื่อวัตถุตกแบบเสรี และใหนักเรียนวิเคราะหวา การ
หยอนถุงทรายลงแนวดิ่งโดยมือจับถุงทรายตลอดเวลา ใหถุงทรายเคลื่อนที่ลงดวยอัตราเร็วคงตัว และ
ถาโยนวัตถุขึ้นในแนวดิ่ง ภายใตแรงโนมถวงของโลกเพียงแรงเดียว พลังงานกลรวมของถุงทรายและ
วัตถุ ณ ตําแหนงตางๆเปลี่ยนแปลงอยางไร จนไดขอสรุปวา
- การเคลื่อนที่แบบเสรีของวัตถุภายใตแรงโนมถวงของโลก โดยไมมีแรงอื่นมากระทํา พลังงานกล
รวมของวัตถุ ณ ตําแหนงตางๆยอมมีคาคงตัวเสมอ
- เมื่อวัตถุตก ในแตละระดับพลังงานศักยโนมถวงลดลงมีคาเทากับพลังงานจลนที่เพิ่มขึ้น
- เมื่อขวางวัตถุตามแนวดิ่งอยางเสรี ณ ตําแหนงตางๆ พลังงานศักยโนมถวงจะเพิ่มขึ้นเทากับ
พลังงานจลนของวัตถุที่ลดลง
6. ครูใหนักเรียนวิเคราะหวาพลังงานกลรวมของสปริงมีคาคงตัว โดยใชคําถามนําการ
วิเคราะห เชน
- ขณะสปริงถูกกด พลังงานกลรวมของสปริงมีคาเทาใด
- เมื่อปลอยใหสปริงดีดกลับ พลังงานกลมีการเปลี่ยนแปลงอยางไร
- ที่ตําแหนงสมดุล สปริงมีพลังงานใดมากที่สุด
- เราจะสรุปพลังงานกลรวมของสปริงไดวาอยางไร
7. ครูอภิปรายรวมกับนักเรียน จนไดขอสรุปวา ในการเคลื่อนที่ของวัตถุภายใตแรงโนมถวง
ของโลก หรือภายใตแรงยืดหยุน พลังงานกลรวมขอวัตถุจะมีคาคงตัวเสมอ ซึ่งเปนไปตามกฎการ
อนุรักษพลังงาน ที่กลาววา พลังงานรวมของวัตถุจะมาสูญหายไปไหน แตอาจเปลี่ยนจากรูปหนึ่งไป
เปนอีกรูปหนึ่ง

9. ครูนํานักเรียนอภิปรายเกี่ยวกับการเปลี่ยนรูปพลังงานอื่นๆนอกเหนือจากการพลังงานที่
กลาวมา โดยใหนักเรียนยกตัวอยาง จนไดขอสรุปวา ถึงแมจะมีการเปลี่ยนรูปพลังงาน แตพลังงานรวม
ของระบบยังมีคาคงตัวเสมอ ซึ่งเปนไปตามกฎการอนุรักษพลังงาน
(ตัวอยางเชน การเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตยที่สองมายังโลก เปนพลังงานความรอน หรือ
พลังงานไฟฟา การเปลี่ยนพลังงานกลของน้ําที่ตกลงมายังหนาเขื่อน เทียบกับตําแหนงใตเขื่อน และ
การเปลี่ยนพลังงานศักยของน้ําไปเปนพลังงานไฟฟาเมื่อใหน้ําผานเครื่องกําเนิดไฟฟา พลังงานไฟฟาที่
ไดเปลี่ยนเปนพลังงานแสงของหลอดไฟ หรือพลังงานกลของมอเตอรไฟฟา)

49

10. ครูยกตัวอยางการนํากฎการอนุรักษพลังงานไปใชแกปญหาโจทยจากตัวอยางในใบความรู
ที่ 4 แสดงวิธีการหาคําตอบตัวอยางที่ 1 และตัวอยางที่ 2 บนกระดาน

11. ครูอภิปรายรวมกับนักเรียนโดยใช Interactive Simulations: energy-skate-park-
basics_en.jar ตามคูมือโปรแกรมสื่อการเรียนการสอนวิชาฟสิกส 2 (ว30202) เรื่อง งานและพลังงาน
12. ครูเปดโอกาสใหนักเรียนสอบถามเนื้อหาเรื่อง กฎการอนุรักษพลังงาน วามีสวนไหนที่ยัง
ไมเขาใจและใหความรูเพิ่มเติมในสวนนั้น จากนั้นใหนักเรียนทําแบบทดสอบหลังเรียน

13. พลังงานกลรวมของวัตถุ ประกอบดวยพลังงานใดบาง (พลังงานกลรวมของวัตถุ คือ
ผลรวมของพลังงานจลนและพลังงานศักยของวัตถุ)
14. กฎการอนุรักษพลังงานกลาววาอยางไร ( กฎการอนุรักษพลังงานกลาววา พลังงาน
รวมของวัตถุจะไมสูญหายไปไหน แตอาจเปลี่ยนรูปจากรูปหนึ่งไปเปนอีกรูปหนึ่ง)
15. น้ําเหนือเขื่อนถูกปลอยลงมาเขาเครื่องกําเนิดไฟฟาสามารถผลิตพลังงานไฟฟาได จะมี
การเปลี่ยนแปลงของพลังงานอยางไร ( พลังงานศักยโนมถวงของน้ํา เปลี่ยนเปนพลังงานจลนในการ
หมุนเครื่องกําเนิดไฟฟาจากนั้นจึงเปลี่ยนเปนพลังงานไฟฟา )
16. ปลอยลูกบอลจากที่สูงใหตกกระทบพื้น แลวลูกบอลสะทอนขึ้นจากพื้น มีการ
เปลี่ยนแปลงของพลังงานอยางไร ( ลูกบอลมีพลังงานศักยโนมถวงและเปลี่ยนเปนพลังงานจลนขณะ
กระทบพื้นจะสูญเสียพลังงานบางสวนไปเปนเสียงและทําใหอนุภาคของพื้นสั่นสะเทือน จากนั้น
พลังงานจลนจึงเปลี่ยนเปนพลังงานศักยโนมถวงอีกครั้ง)
17. ถารถยนตเริ่มเคลื่อนที่จากจุดหยุดนิ่ง แลวเพิ่มความเร็วอยูระยะหนึ่ง จากนั้นเบรกให
ความเร็วลดลงจนรถหยุด จะมีการเปลี่ยนแปลงพลังงานอยางไร (ขณะรถเพิ่มความเร็วพลังงานเคมีใน
น้ํามันเชื้อเพลิงเปลี่ยนเปนพลังงานจลนและพลังงานความรอน ขณะรถเบรก พลังงานจลน
เปลี่ยนเปนพลังงานความรอน)
18. ใหนักเรียนทําแบบทดสอบหลังเรียน จํานวน 5 ขอ
ครูมอบหมายใหนักเรียนไปศึกษาเนื้อหา เรื่อง กําลัง ซึ่งจะเรียนในชั่วโมงตอไปมาลวงหนา


50

2. ถุงทราย
3. เชือก
4. สปริง
5. ใบความรูที่ 4 เรื่อง กฎการอนุรักษพลังงาน
6. คูมือโปรแกรมสื่อการเรียนการสอนวิชาฟสิกส 2 (ว30202) เรื่อง งานและพลังงาน
7. สื่อการสอนอิเล็กทรอนิกส Interactive Simulations: energy-skate-park-
basics_en.jar




51

เรื่อง กฎการอนุรักษพลังงาน

ถาปลอยวัตถุมวล m ใหตกแบบเสรี ความเร็วเปนศูนย เมื่ออยูสูง h 0 จากพื้นดินตอมาเมื่อ
วัตถุนี้มีความเร็ว v1 เมื่ออยูสูง h1 จากพื้นดิน และเมื่ออยูสูง h 2 จากพื้นดิน มีความเร็ว v 2
จากสมการ v 2= u 2 + 2gs
ขณะมีความเร็ว v1 v 12 =+ 2g(h 0 − h 1 )
02
1 1
mv 12
คูณ m ทั้งสองขาง จะได = mg(h 0 − h1 )
2 2
1 2
mv 1 + mgh 1 =..........................(a)
mgh 0
2
ขณะมีความเร็ว v 2 v 22 =+ 2g(h 0 − h 2 )
02
1 1 2
คูณ m ทั้งสองขาง จะได = mg(h 0 − h 2 )
mv 2
2 2
1 2
mv 2 + mgh 2 =..........................(b)
mgh 0
2
เนื่องจาก (a) = (b)
1 2 1
ดังนั้น mv 1 + mgh 1 = mv 22 + mgh 2
2 2
นั่นคือ ในการเคลื่อนที่แบบเสรีของวัตถุภายใตแรงโนมถวงของโลก พลังงานกลรวมของวัตถุ
ณ ตําแหนงใดๆ มีคาเทากับผลรวมของพลังงานจลนและพลังงานศักยของวัตถุ ซึ่งมีคาคงตัวเสมอ กฎ
การอนุรักษพลังงานกลาววา “พลังงานรวมของวัตถุจะไมสูญหายไปไหน แตอาจเปลี่ยนรูปจากรูปหนึ่ง
ไปเปนอีกรูปหนึ่ง”
ตัวอยางที่ 1 ปลอยวัตถุตกจากที่สูงจากพื้น h ตองการหาความเร็ววัตถุที่พื้น
วิธีทํา สังเกตรูปการเคลื่อนที่

52

พิจารณาการเคลื่อนที่ของวัตถุจาก A  B
วัตถุเคลื่อนที่จาก A  B ไมมีแรงเสียดทานและแรง P ใดๆ กระทํา
ดังนั้นสมการพลังงานจะได EA = E B
ที่ A มีแตพลังงานศักยโลก ∴ EA = mgh
ที่ B มีแตพลังงานจลน ∴ EB = 1
mv 2
2
1
ดังนั้น mgh = mv 2
2
v = 2gh

ตัวอยางที่ 2 สปริงอันหนึ่งยึดแนนปลายขางหนึ่งและปลายอีกขางหนึ่งอิสระ วัตถุมวล m
อัดสปริงเขาไปไดระยะ x แลวปลอยใหกระเด็นออกมา จงหาความเร็วของวัตถุที่กระเด็นออกมา
วิธีทํา สังเกตรูปการเคลื่อนที่ของวัตถุ

วัตถุเคลื่อนที่จาก (1) ไป (2) ไมมีแรงเสียดทานและแรง P ใดๆ กระทํา
ดังนั้น จะไดสมการพลังงานคือ E1 = E2
1 2 1
kx = mv 2
2 2
kx 2 k
v = = x
m m

53

แบบทดสอบหลังเรียน
ชื่อ……………………………………………………ชั้น ม.4 /…….เลขที่……….

จงเติมเครื่องหมาย () หรือ ( ) ลงไปหนาคําตอบที่ถูกตองถาผิดใหแกคําตอบใหถูกตองลงไป
ในที่วางดานขวามือ
______ 1. พลังงานจลนมีคาเปนบวกเสมอ
2. พลังงานศักยมีคาไดทั้งบวกและลบ
3. พลังงานกลไมสามารถเปลี่ยนรูปเปนงานได
4. เมื่อไมมีแรงเสียดทานมากระทําพลังงานรวมที่แตละจุดจะเทากัน

5. เมื่อมีแรงเสียดทานมากระทํา พลังงานทีจุดเริ่มตน +
่ งานของแรงเสียดทานเทากับ

พลังงานรวมที่จุดปลาย



54

เฉลย
แบบทดสอบหลังเรียน
ชื่อ……………………………………………………ชั้น ม.4 /…….เลขที่……….

จงเติมเครื่องหมาย () หรือ ( ) ลงไปหนาคําตอบที่ถูกตองถาผิดใหแกคําตอบใหถูกตองลงไป
ในที่วางดานขวามือ
 1. พลังงานจลนมีคาเปนบวกเสมอ
 2. พลังงานศักยมีคาไดทั้งบวกและลบ
 3. พลังงานกลไมสามารถเปลี่ยนรูปเปนงานได
 4. เมื่อไมมีแรงเสียดทานมากระทําพลังงานรวมที่แตละจุดจะเทากัน
 5. เมื่อมีแรงเสียดทานมากระทํา พลังงานที่จุดเริ่มตน + งานของแรงเสียดทานเทากับ
พลังงานรวมที่จุดปลาย



55




56



้

รายการ
5 4 3 2 1
สรุป ( x )
สรุป ( x )

57

รายการ
5 4 3 2 1
ั
สรุป ( x )

.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
( )
............./.............../.............

58

สาระที่ 5 : พลังงาน หนวยการเรียนรู ที่ 1 ชื่อหนวยยอย กําลัง
………………………………………………………………………………………………………………………………………………



กําลัง คือ งานที่ทําไดในหนึ่งหนวยเวลา

1. อธิบายความหมายของกําลังเฉลี่ยและกําลังขณะหนึ่ง
2. คํานวณหากําลัง (เฉลี่ย) จากงานในชวงเวลาของการทํางาน
- อธิบายเกี่ยวกับกําลังได
- ประยุกตใชความรูเกี่ยวกับกําลังในชีวิตประจําวันได
- คํานวณหาปริมาณที่เกี่ยวของกับกําลังได

59



1. ครูยกตัวอยางการทํางานตางกันในชวงเวลาตางๆ กัน ตามรายละเอียดในหนังสือเรียน แลว
จึงใหความเห็นวาปริมาณงานที่ทําไดในหนึ่งหนวยเวลา เรียกวา กําลัง

2. ครูนําอภิปรายและใหความรูเกี่ยวกับเรื่องกําลัง หนวยเปนจูล/วินาที เรียกวา วัตต และ
หนวยของกําลังที่ใชในชีวิตประจําวัน เชน เครื่องยนต เครื่องจักร เครื่องใชหรือเครื่องใชไฟฟา ซึ่งจะ
บอกกําลังเปนวัตต หรือกิโลวัตต

3. ครูยกตัวอยางเพื่อคํานวณหากําลังและปริมาณตางๆที่เกี่ยวของอยางหลากหลายตาม
ใบความรูที่ 5 เรื่อง กําลัง ตัวอยางที่ 1 – ตัวอยางที่ 4

4. ครูเปดโอกาสใหนักเรียนสอบถามเนื้อหาเรื่อง กําลัง วามีสวนไหนที่ยังไมเขาใจและให
ความรูเพิ่มเติมในสวนนั้น

60

5. ครูใหนักเรียนทําแบบฝกหัดทายบทในหนังสือเรียนฟสิกส เลม 2 คําถามขอ 17 และปญหา
ขอ 25 - 28

5. ครูนําอภิปราย สรุปเนื้อหา ดวยคําถามตอไปนี้
1) กําลัง หมายความวาอยางไร (อัตราการทํางาน หรือปริมาณงานที่ทําตอหนึ่งหนวยเวลา
มีหนวยเปน จูล/วินาที หรือ วัตต)
2) จะสามารถหากําลังของวัตถุที่เคลื่อนที่ดวยอัตราเร็วคงที่ ไดอยางไร
W
(P = = F.vav)
t
3) เครื่องใชไฟฟา มีหนวยเปนอะไร (วัตต หรือกิโลวัตต)
ครูมอบหมายใหนักเรียนไปศึกษาเนื้อหา เรื่อง เครื่องกล แหลงพลังงานและการใชพลังงาน ซึ่ง
จะเรียนในชั่วโมงเรียนตอไปมาลวงหนา

2. ใบความรูที่ 5 เรื่อง กําลัง

วิธีการวัดและประเมินผล เครื่องมือ เกณฑการวัดและประเมินผล


61

เรื่อง กําลัง

กําลัง คือ อัตราการทํางาน มีหนวยเปน จูล/วินาที หรือ วัตต
ถาให P = กําลัง มีหนวยเปน วัตต
W = งาน มีหนวยเปน จูล
t = เวลา มีหนวยเปน วินาที
จากนิยาม จะได
dW dF.s F.ds
P = = = = F.v
dt dt dt

∴ กําลังเฉลี่ย จะได Pav = W
= F.vav
t
dW
กําลังขณะใดๆ P = = F.v
dt

ขอสังเกต 1. ถาวัตถุเคลื่อนที่ดวยอัตราเร็วคงที่ จะไดกําลังขณะใด มีคาเทากับกําลังเฉลี่ย
W
P = = F.vav
t
2. กําลังมา 1 กําลังมา(HP) มีคา 746 วัตต (watt)

ตัวอยางที่ 1 ขนาดของแรงที่กระทํากับวัตถุเปนนิวตัน มีความสัมพันธกับระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ใน
ทิศเดียวกับแรงเปนเมตร เขียนแสดงได ดังรูป

ก. จงประมาณคางานที่ทําได
ข. จงหากําลังเฉลี่ยเนื่องจากการทํางานนี้ ถาทํางานอยูนาน 5 วินาที

62

วิธีทํา เนื่องจากแรงที่กระทําตอวัตถุไมคงที่
∴ W = Fs = พ.ท.ใตกราฟ F,s
W = พ.ท.ใตกราฟ ACB
= พ.ท.สี่เหลี่ยมคางหมู ABQP
1
= x(1+4)x4 = 10 จูล ตอบ
2

หากําลังเนื่องจากการทํางานใน 5 วินาที
W 10
P = = = 2 วัตต ตอบ
t 5

ตัวอยางที่ 2 วัวลากของหนัก 200 นิวตัน ขึ้นเนินซึ่งเอียง 30 องศา ไปเปนระยะทาง 10 เมตร ดวย
อัตราเร็วสม่ําเสมอในเวลา 100 วินาที ถาสัมประสิทธิ์ของความเสียดทานระหวางของนั้นกับเนินเปน
3
จงคํานวณหา
2
ก. แรงที่วัวใช ข. กําลังเนื่องจากแรงที่ใช
ค. งานที่เกิดขึ้นกับวัตถุในการเคลื่อนที่นี้
วิธีทํา ก. หาแรงที่วัวใช
ใหวัวออกแรงลากของ = F
 วัตถุเคลื่อนที่ดวยความเร็วคงที่
∴ ∑F = 0
F = f + 200sin300
= µ(200cos300) + 200sin300
3 3 200
= x 200 x +
2 2 2
= 150 + 100
= 250 นิวตัน

ข. หากําลังเนื่องจากแรงที่ใช
งานเนื่องจากแรง F (WF) = F.s = 250 x 10 = 2500 จูล
W 2500
P = = = 25 วัตต
t 100

63

ค. หางานที่เกิดขึ้นกับวัตถุ
WT = ∑ F .s = 0

ตัวอยางที่ 3 งานของแรง F ซึ่งกระทําบนวัตถุหนึ่งมีความสัมพันธกับระยะทาง S ดังรูป โดยวัตถุ
ใชเวลาเคลื่อนที่ 5 วินาที จะไดวา
ก. งานของแรง F เทากับ 40 จูล
ข. กําลังของแรง F เทากับ 8 วัตต
ค. ความเรงของวัตถุคงที่
ง. ขอ ก. และ ข. ถูก ขอ ค. ผิด

วิธีทํา ตอบขอ ข.
จาก W = F.S = พื้นที่ใตกราฟ F, S
จากรูป W = พื้นที่ใตกราฟ OABC
1
แทนคา W = x (5+3) x 10 = 40 จูล
2
W
P = = 40 = 8 วัตต
t 5
เนื่องจากขนาดของแรงไมคงที่จากสมการ F = ma จะได a ไมคงที่ดวย ตอบ

ตัวอยางที่ 4 แรง F = 10 นิวตัน กระทําบนวัตถุหนึ่งใหเคลื่อนที่ดวยความเรงคงที่จากความเร็ว 5
m/s เปน 10 m/s กําลังของแรง F คือ
ก. 50 วัตต ข. 100 วัตต ค. 150 วัตต ง. 200 วัตต
u+v
วิธีทํา หาระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่จาก S = ( )t
2
จากโจทย u =5, v = 15, S = S , t = t
5 + 15
แทนคา S = ( )t = 10t
2
หากําลัง P = W
= FS
= 10(10t )
t t t
F(u + v)
หรือหาจาก = F. vav =
2
10(5 + 15)
=
2
= 100 วัตต ตอบ

64




65



้

รายการ
5 4 3 2 1
สรุป ( x )
สรุป ( x )

66

รายการ
5 4 3 2 1
ั
สรุป ( x )

.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
( )
............./.............../.............

67

สาระที่ 5 : พลังงาน หนวยการเรียนรู ที่ 1 หนวยยอย เครื่องกล แหลงพลังงานและการใชพลังงาน
………………………………………………………………………………………………………………………………………………


เครื่องกลอยางงาย ไดแก คาน รอก พื้นเอียง ลอกับเพลา ลิ่ม และสกรู การทํางานของ
เครื่องกลอยางงายใชหลักการของงาน

1. อธิบายความหมายของประสิทธิภาพเครื่องกล และหาประสิทธิภาพเครื่องกล
2. ใชหลักการของงานอธิบายการทํางานของเครื่องกลอยางงาย ไดแก รอก คาน ลอกับเพลา
พื้นเอียง ลิ่มและสกูรได
3. บอกความสําคัญของพลังงานและความจําเปนในการใชพลังงานอยางประหยัดได
- อธิบายเกี่ยวกับกฎเครื่องกลและประสิทธิภาพของเครื่องกลได
- อธิบายเกี่ยวกับแหลงพลังงาน การใชพลังงานอยางประหยัดได
- ประยุกตใชความรูเกี่ยวกับเครื่องกลในชีวิตประจําวันได
- คํานวณหาปริมาณที่เกี่ยวของกับเครื่องกลและประสิทธิภาพของเครื่องกลได

68


5. มีทักษะในการใชเทคโนโลยี

1. ครูตั้งคําถามนักเรียนวา ในแตละวันนั้นเราไดของเกี่ยวกับสิ่งอํานวยความสะดวกอะไรบาง
(แนวคําตอบ กรรไกรตัดกระดาษ ชอน ตะเกียบ ชะแลง ฯลฯ)
2. ครูอภิปรายรวมกับนักเรียนวาสิ่งที่ยกตัวอยางมานั้น เรียกวา เครื่องกล ซึ่งประกอบ
ไปดวยเครื่องกลอยางงาย และเครื่องกลที่มีความสลับซับซอน และครูก็ใหความหมายของเครื่องกลวา
“เปนเครื่องมือที่ชวยอํานวยความสะดวกในการทํางาน บางชนิดอาจชวยผอนแรง บางชนิดอาจไมชวย
ผอนแรง แตทุกชนิดไมชวยผอนงาน”
3. ครูชี้ใหนักเรียนเห็นขอแตกตางการเรียนเรื่องเครื่องกลในเรื่องสมดุลกลกับเรื่องงานและ
พลังงานวา ในที่นี้จะเนนที่ประสิทธิภาพของเครื่องกลเปนหลัก

4. ครูอธิบายหลักการทํางานของเครื่องกลอยางงาย (เพิ่มเติมจากเรื่องสมดุลกล) 3 รายการ
ไดแก รอก ลอและเพลา คานดีดคานงัด ตามรายละเอียดในสวนที่เปนเนื้อหา ใบความรูที่ 6 โดยมี
สาระสําคัญดังนี้

69

เครื่องกลทุกชนิดจะใหงานแกเราได ก็ตอเมื่อเราตองใหงานแกเครื่องกลนั้นกอน งานที่เรา
ไดรับจากเครื่องกล ยอมนอยกวางานที่เราใหแกเครื่องกลเสมอ ทั้งนี้เพราะงานที่เราใหแกเครื่องกล
บางสวนตองสูญเสียไปเนื่องจากแรงเสียดทานหรือความฝดของเครื่องกล ดังนั้นถาใชหลักการของงาน
หรือกฎการอนุรักษพลังงานอธิบายการทํางานของเครื่องกลจะได

งานที่ใหกับเครื่องกล = งานที่ไดรบ + งานของแรงเสียดทาน
ั

ถางานของแรงเสียดทานมีคานอยมาก เมื่อเทียบกับงานที่ไดรับ ถือไดวางานของแรงเสียดทาน
เปนศูนย
5. ครูถามนักเรียนวา มีกาตมน้ํา อยู 2 ใบใสน้ําเทากันใหพลังงานไฟฟาเทากัน เวลาผานไป
10 นาทีกาใบที่ 1 เดือดกอนใบที่ 2 ถามวากาตมน้ําใบไหนมีประสิทธิภาพมากกวากัน
(กาตมน้ําใบที่ 1 มีประสิทธิภาพสูงกวาใบที่ 2 เพราะวาใชเวลาในการทํางานนอยกวา)
- ในทํานองเดียวกันประสิทธิภาพของเครื่องกลก็คือ ความสามารถในการทํางานของเครื่องกล
เครื่องกลที่มีประสิทธิภาพสูง ยอมดีกวาเครื่องกลประเภทเดียวกันที่มีประสิทธิภาพต่ํากวา
ประสิทธิภาพของเครื่องกลหาไดจาก ( ประสิทธิภาพของเครื่องกล คือ กําลังที่ไดรับจากเครื่องกล สวน
ดวยกําลังที่ใหกับเครื่องกล หรือ งานที่ไดรับจากเครื่องกล สวนดวยงานที่ใหกับเครื่องกล)

6. ครูนําอภิปรายรวมกับนักเรียนวา เครื่องกลนั้น ในทางอุดมคตินั้นจะใหประสิทธิภาพสูงสุด
100 เปอรเซ็นต แตในทางปฏิบัติแลว จะเกิดงานเนื่องจากแรงเสียดทาน ทําใหประสิทธิภาพ ไมเต็ม
รอยหรืองานที่ไดรับ จะมีคานอยกวางานที่ใหเขาไป
7. ครูชี้ใหนักเรียนเห็นวาประสิทธิภาพของเครื่องกลเปนสิ่งที่ประชาชนทั่วไปควรทราบ เพราะ
จะชวยใหสามารถเลือกใชอุปกรณไดอยางถูกตองและประหยัด ทางสํานักงานมาตรฐานอุตสาหกรรม
ไดออกใบรับรองคุณภาพสินคา ISO 9002 และบอกประสิทธิภาพของเครื่องใชไฟฟาเปนเบอร 1 ถึง 5
(เพื่อความเขาใจงายของประชาชน) โดยที่เบอร 5 เปนสินคาที่มีประสิทธิภาพสูงสุด หมายความวา ใช
พลังงานไฟฟานอยสุด ในกลุมสินคาประเภทเดียวกันที่มีกําลังเทากัน
8. ครูยกตัวอยางหลักการทํางานของรอกตามใบความรูที่ 6
9. ครูใหคําแนะนําเรื่องการใชพลังงานอยางประหยัดใหนักเรียนเขาใจ ตัวอยางเชน การใช
แสงสวางจากหลอดไฟฟาอานหนังสือ ความสวางที่ตกบนหนากระดาษตองเพียงพอที่สายตาจะรับรูได
ไมมากหรือนอยจนเกินไปและตองเปดไฟในบริเวณที่ตองการอานหนังสือเทานั้น

70

-เมื่อมองในภาพรวม ประชาชนที่มีฐานะปานกลางและยากจน จะใชพลังงานอยางประหยัด
อยูแลว เพราะไมมีการใชเครื่องใชไฟฟาที่มีกําลังไฟฟาสูง เชน เครื่องปรับอากาศ เครื่องทําน้ํารอน
เครื่องซักผา เครื่องลางจาน ผูที่ใชพลังงานไฟฟาอยางไมประหยัด คือ กลุมคนที่มีฐานะ ตองมีการ
รณรงคใหคนกลุมนี้ประหยัด จึงจะไดผล
- การใชพลังงานอยางประหยัดมีผลตอการอนุรักษแหลงพลังงาน เพราะเมื่อเราใชพลังงาน
ไฟฟานอยลง ก็จะลดการใชน้ํามันเชื้อเพลิง ถานหินและทรัพยากรธรรมชาติอื่นๆ
10. ครูชี้และย้ําใหนักเรียนเขาใจวา ความหมายของการประหยัดคือ การใชอยางคุมคาและ
เปนประโยชน ไมใชการไมใชเลย เพื่อใหเกิดความเขาใจที่ถูกตองกับการอนุรักษธรรมชาติ เชน เรา
ตองการใชเกาอี้ โตะ บานเรือน ที่ทําจากไม ก็ตองมีการตัดไมมาใช การปลูกปาทดแทน การควบคุม
การตัดไมใหถูกหลักวิชาจึงเปนสิ่งที่จําเปนกับการอนุรักษธรรมชาติ การตัดสินใจที่มีเหตุผล พิจารณา
ทั้งสวนดี สวนเสียใหรอบคอบจึงจะเปนการคิดแบบวิทยาศาสตร

11. ครูเปดโอกาสใหนักเรียนสอบถามเนื้อหาเรื่อง เครื่องกล แหลงพลังงานและการใช
พลังงาน วามีสวนไหนที่ยังไมเขาใจและใหความรูเพิ่มเติมในสวนนั้น

12. ทําไมเครื่องกลจึงไมสามารถผอนงานได (เพราะวา จากกฎการอนุรักษพลังงานกลาววา
พลังงานรวมของวัตถุจะไมสูญหายไปไหน แตอาจเปลี่ยนรูปจากรูปหนึ่งไปเปนอีกรูปหนึ่งได)
13. ประสิทธิภาพของเครื่องกล หาไดจากอะไร (ประสิทธิภาพของเครื่องกล คือ กําลังที่ไดรับ
จากเครื่องกล สวนดวยกําลังที่ใหกับเครื่องกล หรือ งานที่ไดรับจากเครื่องกล สวนดวยงานที่ใหกับ
เครื่องกล)
14. เปรียบเทียบการใชพลังงานของกลุมคนที่มีฐานะและยากจนในกรณีการใชน้ํามันเชื้อเพลิง
(กลุมคนที่มีฐานะ จะใชรถยนตที่มีเครื่องยนตขนาดใหญเกินความจําเปน สวนคนยากจนหรือผูมีรายได
นอย ก็จะใชบริการขนสงมวลชนของรัฐซึ่งเปนการใชพลังงานอยางประหยัดอยูแลว)
15. ใหนักเรียนทําแบบทดสอบหลังเรียน เพื่อวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาฟสิกส 2 (ว
30202) เรื่อง งานและพลังงาน ทําแบบวัดจิตวิทยาศาสตร และแบบประเมินความพึงพอใจตอการ
จัดการเรียนรูแบบบูรณาการ โดยใชการจําลองสถานการณแบบมีปฏิสัมพันธ (Interactive
Simulations) และโปรแกรม SCILAB

71

2. ใบความรูที่ 6 เรื่อง เครื่องกล พลังงานและการใชพลังงาน
3. แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาฟสิกส (หลังเรียน)
4. แบบวัดจิตวิทยาศาสตร
5. แบบประเมินความพึงพอใจตอการจัดการเรียนรูแบบบูรณาการ โดยใชการจําลอง
สถานการณแบบมีปฏิสัมพันธ (Interactive Simulations) และโปรแกรม SCILAB

วิธีการวัดและประเมินผล เครื่องมือ เกณฑการวัดและประเมินผล


72

เรื่อง เครื่องกล แหลงพลังงานและการใชพลังงาน

เครื่องกล เปนเครื่องมือที่ชวยอํานวยความสะดวกในการทํางาน บางชนิดอาจชวยผอนแรง
บางชนิดอาจไมชวยผอนแรง แตทุกชนิดไมชวยผอนงาน
เราใชเครื่องผอนแรงในการทํางาน โดยยึดหลักใหงานแกเครื่องกลนอย แตเครื่องกลสามารถ
ทํางานออกมาไดมาก
เครื่องผอนแรง มีอยูหลายชนิดดวยกัน ดังอธิบายตอไปนี้
1. รอก ใหนักเรียนพิจารณาระบบรอกดังรูป

ออกแรง F1 ในการดึงโซ ใหโซเคลื่อนที่ลงได Si ทําใหกลองวัตถุเคลื่อนที่ขึ้นได SO โดย
แรงดึงกลองเทากับ FO
พิจารณาแรงที่กลอง
เนื่องจากเปนโซเสนเดียวกัน ดังนั้น ความตึงในโซเสนเดียวกันมีคาเทากันเทากับแรง Fi ดวย
จากรูป จะได FO = 4Fi และ FO = mg
เมื่อโซถูกดึงใหเคลื่อนที่ลงได Si วัตถุเคลื่อนที่ขึ้นได SO จะไดความสัมพันธระหวาง Si และ
SO ดังนี้ Si = 4SO
งานที่ใหแกเครื่องกล Wi = FiSi
งานที่เครื่องกลใหออกมา WO = FOSO
- ถาระบบรอกมีประสิทธิภาพ 100% จะได
งานที่ใหแกเครื่องกล = งานที่เครื่องกลใหออกมา
Wi = WO

73

FiSi = FOSO
- ถาระบบรอกมีความฝดจะใหประสิทธิภาพไมถึง 100 % เราหาประสิทธิภาพไดดังนี้
งานที�ให้ออกมา
เปอรเซ็นตของประสิทธิภาพ Eff = x100%
งานที�เข้าระบบ
Wo Fo S o
ดังนั้น Eff = x100 = x100%
Wi Fi Si
Fo
อัตราสวนระหวาง เรียก การไดเปรียบเชิงกลปรากฎ (AMA)
Fi
Si
อัตราสวนระหวาง เรียก การไดเปรียบเชิงกลจริง (IMA)
So
- ถาระบบรอกไมมีความฝดจะมีประสิทธิภาพ 100 % จะได
Fo Si Fi Si
= หรือ FO =
Fi So So
- ถาระบบรอกมีความฝดจะใหประสิทธิภาพไมถึง 100% จะได
Fo S o F S
Eff = x100% = ( o )( o ) x100%
Fi Si Fi Si
F 1
= ( o )(
Si
) x100%
Fi
So
AMA
= x100%
IMA

2. ลอและเพลา
เพลาดังรูป รัศมีของลอในการยกน้ําหนัก W มีคาเทากับ a และรัศมีของเพลาที่รับแรง F
เทากับ b ถาลอและเพลาดังรูป มีประสิทธิภาพ 100 % จะได
WO = Wi
FOSO = FiSi
FO(2πa) = Fi(2πb)
∴ Fo
= b
Fi a

∴ IMA = b
a
b
และ FO = Fi
a

74

3. คานดีดคานงัด
คานงัดดังรูป ออกแรง F1 กดคาน ทําใหเคลื่อนที่ลงไดระยะ S1 ปลายคานงัดกอนหินดวย
แรง FO ทําใหกอนหินเคลื่อนที่ขึ้นไดระยะ SO
ถาคานงัดไมมีแรงเสียดทาน จะมีประสิทธิภาพ 100%
จากรูป จะได Wi = WO

แทนคา FiSi = FOSO
Fo Si
=
Fi So

∴ การไดเปรียบเชิงกลปรากฏ AMA = Fo
Fi

∴ การไดเปรียบเชิงกลจริง IMA = Si
So

ตัวอยางการผอนแรงของระบบรอก

เขียนแรงที่เกิดกับระบบรอกทั้งสาม

75

ถาระบบรอกทั้งสามมีประสิทธิภาพ 100% จะได
Fo
รูปที่ 1) 3Fi = FO ; = 3
Fi
Si
= 3 นั่นคือ IMA = 3
So
Fo
รูปที่ 2) 2Fi = FO ; = 2
Fi
Si
So
Fo
รูปที่ 3) 4Fi = FO ; = 4
Fi
Si
So

76




77



้

รายการ
5 4 3 2 1
สรุป ( x )
สรุป ( x )

78

รายการ
5 4 3 2 1
ั
สรุป ( x )

.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
( )
............./.............../.............

แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์ 2 (ว30202)

More Related Content

What's hot

Similar to แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์ 2 (ว30202)

More from Miss.Yupawan Triratwitcha

แผนการจัดการเรียนรู้ วิชาฟิสิกส์ 2 (ว30202)