Download to read offline
Uploaded bySakad Rinrith
แม่เหล็กและแรงแม่เหล็ก
สื่อประสมเรื่องแม่เหล็กและไฟฟ้า ชุดที่ 1 เรื่องแม่เหล็กและแรงแม่เหล็ก โดย นายสกัด รินฤทธิ์ ครู ชำนาญการพิเศษ โรงเรียนห้างฉัตรวิทยา อำเภอห้างฉัตร จังหวัดลำปาง
แม่เหล็กและแรงแม่เหล็ก
- 2. สื่อประสมแม่เหล็กและไฟฟ้า ชุดที่ 1เรื่องแม่เหล็กและแรงแม่เหล็ก จัดทาขึ้น เพื่อให้นักเรียนสามารถอธิบาย คานวณหาปริมาณที่เกี่ยวข้อง นาความรู้ไปประยุกต์ใช้ใน ชีวิตประจาวันและคิดสร้างสรรค์ได้ สาหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 รายวิชาฟิสิกส์ รหัสวิชา ว32224 โดยมุ่งเน้นให้นักเรียนมีพื้นฐานความรู้ในเนื้อหาอย่างแม่นยา ฝึกคิด คานวณ ฝึกฝนให้นักเรียนประเมิน เปรียบเทียบสถานการณ์ กล้าตัดสินใจและให้นักเรียน ได้แสดงออกทางความคิดเชิงสร้างสรรค์ เพื่อช่วยให้นักเรียนเกิดทักษะความรู้ ความเข้าใจ การคิดคานวณ การประเมินและคิดสร้างสรรค์ สื่อประสมแม่เหล็กและไฟฟ้า ชุดที่ 1 เรื่องแม่เหล็กและแรงแม่เหล็ก ประกอบด้วย แบบทดสอบวัดผลการเรียนรู้ประจาชุดสื่อประสม ภาพเคลื่อนไหว เอกสารประกอบการ สอนเรื่องแม่เหล็กและแรงแม่เหล็ก กิจกรรมการเรียนรู้ที่ 1.1-1.3 สื่อประสมแม่เหล็กและไฟฟ้า ชุดที่ 1 เรื่องแม่เหล็กและแรงแม่เหล็ก มุ่งฝึกให้ นักเรียนสามารถทากิจกรรมการเรียนรู้ลักษณะกิจกรรมเดี่ยวและกิจกรรมกลุ่ม เพื่อให้ นักเรียน รู้ เข้าใจ คิดคานวณและคิดวิเคราะห์ได้ ผู้จัดทาหวังเป็นอย่างยิ่งว่าสื่อประสมแม่เหล็กและไฟฟ้า ชุดที่ 1 เรื่องแม่เหล็กและ แรงแม่เหล็กนี้จะเป็นประโยชน์ในการใช้ประกอบการจัดการเรียนรู้เรื่องแม่เหล็กและไฟฟ้า ต่อนักเรียนเพื่อให้เกิดทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ยอมรับฟังความคิดเห็นของผู้อื่น มีวินัย มีความรับผิดชอบ ยอมรับสิทธิของกันและกัน นายสกัด รินฤทธิ์ ก
- 3. หน้า คานา ก สารบัญ ข บัตรคาสั่งค บัตรคาชี้แจงสาหรับนักเรียน 1 บัตรจุดประสงค์การเรียนรู้ประจาชุดที่ 1 2 แผนผังการเรียนรู้ประจาชุดที่ 1 3 เอกสารประกอบการเรียนรู้ประจาชุดที่ 1 4 กิจกรรมการเรียนรู้ที่ 1.1 สร้างเสริมความรู้ 8 กิจกรรมการเรียนรู้ที่ 1.2 เชื่อมโยงความเข้าใจ 9 กิจกรรมการเรียนรู้ที่ 1.3 นาไปใช้ในการคานวณ 10 ข
- 4. เรียนรู้เรื่องแม่เหล็กและแรงแม่เหล็ก กิจกรรมการเรียนรู้ที่ 1.1 สร้างเสริมความรู้ กิจกรรมการเรียนรู้ที่1.2 เชื่อมโยงความเข้าใจ นักเรียนเรียนรู้เรื่องแม่เหล็กและแรงแม่เหล็ก ดังนี้ ศึกษาเนื้อหาเรื่องสนามแม่เหล็ก แรงแม่เหล็ก จากภาพเคลื่อนไหวและเอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องแม่เหล็ก และแรงแม่เหล็ก นักเรียนทากิจกรรมการเรียนรู้ที่ 1.1 สร้างเสริมความรู้ เป็นกิจกรรมที่ให้นักเรียนได้ฝึกเรียนรู้ด้วยตนเอง โดยเรียนรู้ จากภาพเคลื่อนไหว เอกสารประกอบการเรียนรู้และการ อธิบายเพิ่มเติมจากครูผู้สอน นักเรียนสามารถค้นคว้าเพิ่มเติม จากหนังสือเรียนและอินเทอร์เน็ตได้ (10 คะแนน) นักเรียนทากิจกรรมการเรียนรู้ที่ 1.2 เชื่อมโยงความ เข้าใจ เป็นกิจกรรมที่ให้นักเรียนตอบคาถามโดยใช้องค์ความรู้มา เป็นเหตุผลประกอบ (10 คะแนน) บัตรคาสั่ง ชุดที่ 1 แม่เหล็กและแรงแม่เหล็ก ขั้นที่ 1 ขั้นที่ 2 ขั้นที่ 3 ค
- 5. กิจกรรมการเรียนรู้ที่ 1.3 นาไปใช้ในการคานวณ แบบทดสอบหลังเรียนเรื่องแม่เหล็กและแรงแม่เหล็ก 1.นักเรียนศึกษาวิธีการคานวณเกี่ยวกับแม่เหล็กและ แรงแม่เหล็ก จากภาพเคลื่อนไหวและการอธิบายเพิ่มเติม จากครูผู้สอน 2. นักเรียนทากิจกรรมการเรียนรู้ที่ 1.3 นาไปใช้ในการ คานวณ เป็นกิจกรรมที่นักเรียนจะได้ฝึกการคิดคานวณ และ เขียนแสดงวิธีทาอย่างละเอียด (30 คะแนน) นักเรียนทาแบบทดสอบหลังเรียนเรื่องแม่เหล็กและ แรงแม่เหล็ก โดยแบบทดสอบหลังเรียนประจาชุดที่ 1 แม่เหล็ก และแรงแม่เหล็ก เป็นแบบปรนัย สถานการณ์และการคิด คานวณ ขั้นที่ 4 ขั้นที่ 5 ง
- 6. 1. สื่อประสมแม่เหล็กและไฟฟ้า ชุดที่1 เรื่องแม่เหล็กและแรงแม่เหล็ก ใช้ประกอบการเรียนรู้ รายวิชา ฟิสิกส์ รหัสวิชา ว32224 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 เพื่อเป็นเครื่องมือในการพัฒนา นักเรียน ทั้งด้านการคิดและการปฏิบัติ 2. สื่อประสมแม่เหล็กและไฟฟ้า ชุดที่ 1 เรื่องแม่เหล็กและแรงแม่เหล็ก เป็นสื่อประสมที่มี เนื้อหาเกี่ยวกับเส้นสนามแม่เหล็ก ฟลักซ์แม่เหล็ก สนามแม่เหล็กจากกระแสไฟฟ้าผ่าน เส้นลวดตัวนา แรงแม่เหล็กกระทาต่ออนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า แรงแม่เหล็กกระทาต่อลวด ตัวนาที่มีกระแสไฟฟ้าผ่าน แรงระหว่างลวดตัวนาที่มีกระแสไฟฟ้า ประกอบด้วย จุดประสงค์การเรียนรู้ ภาพเคลื่อนไหว เอกสารประกอบการเรียนรู้ กิจกรรมการเรียนรู้ ที่ 1.1 –1.3 แบบทดสอบวัดผลการเรียนรู้เรื่องแม่เหล็กและแรงแม่เหล็ก 3. การใช้สื่อประสมแม่เหล็กและไฟฟ้า ชุดที่ 1 เรื่องแม่เหล็กและแรงแม่เหล็ก ให้นักเรียน ปฏิบัติดังนี้ 3.1 ศึกษาเนื้อหาความรู้จากเอกสารประกอบการเรียนรู้ประจาชุดที่ 1 แม่เหล็กและแรง แม่เหล็ก 3.2 กิจกรรมเรียนรู้แบบเดี่ยว นักเรียนอ่านคาแนะนา ทาความเข้าใจจุดประสงค์ของ กิจกรรมคาชี้แจง ศึกษาจากภาพเคลื่อนไหว เอกสารการเรียนรู้ แล้วทากิจกรรมตอบ คาถาม รวมทั้งฝึกทักษะการคานวณ 3.3 กิจกรรมการเรียนรู้แบบกลุ่ม นักเรียนจับคู่กับเพื่อน ร่วมกันตอบคาถาม อธิบายโดยใช้ องค์ความรู้เป็นเหตุผลประกอบในการอธิบาย ตอบคาถาม 3.4 ทาความเข้าใจกับจุดประสงค์ของสื่อประสมแม่เหล็กและไฟฟ้า ชุดที่ 1 เรื่องแม่เหล็ก และแรงแม่เหล็ก อ่าน ทาความเข้าใจกับเนื้อหาจากภาพเคลื่อนไหว เนื้อหาความรู้ เรื่องแม่เหล็กและแรงแม่เหล็ก ทากิจกรรมอย่างรอบคอบ โดยทาตามคาชี้แจง ในแต่ละกิจกรรม คิดวิเคราะห์ ใคร่ครวญก่อนตอบคาถาม 4. นักเรียนจะศึกษาสื่อประสมแม่เหล็กและไฟฟ้า ชุดที่ 1 เรื่องแม่เหล็กและแรงแม่เหล็ก ให้ประสบความสาเร็จตามที่คาดหวังไว้ ต้องปฏิบัติตามคาแนะนาอย่างเคร่งครัด ซื่อสัตย์ ต่อตนเองเสมอ มีความรับผิดชอบและมีวินัยในตนเอง นักเรียนจะเกิดความภาคภูมิใจใน ตนเอง เมื่อนักเรียนสามารถแก้ปัญหาต่างๆ ได้ด้วยตนเองด้วยวิธีการที่ถูกต้องและ เหมาะสม 1
- 7. ผลการเรียนรู้ สังเกต และอธิบายเส้นสนามแม่เหล็ก อธิบายและคานวณฟลักซ์แม่เหล็กในบริเวณ ที่กาหนดรวมทั้งสังเกตและอธิบายสนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าในลวดตัวนาเส้นตรงและ โซเลนอยด์ จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. นักเรียนรู้และเข้าใจเกี่ยวกับแม่เหล็กและแรงแม่เหล็ก 2. นักเรียนสามารถคิดคานวณเกี่ยวกับแม่เหล็กและแรงแม่เหล็กได้ อ่านและทาความเข้าใจ คาชี้แจงของแต่ละกิจกรรม ด้วยนะครับ 2
- 8. ภาพเคลื่อนไหว/เนื้อหาความรู้/เอกสารประกอบการเรียน กิจกรรมการเรียนรู้ที่ 1.1 สร้างเสริมความรู้ แบบทดสอบวัดผลการเรียนรู้ประจาชุดที่1 กิจกรรมการเรียนรู้ที่ 1.2 เชื่อมโยงความเข้าใจ ภาพเคลื่อนไหว/กิจกรรมการเรียนรู้ที่ 1.3 นาไปใช้ในการคานวณ ไม่ผ่าน ไม่ผ่าน ไม่ผ่าน ผ่านเกณฑ์การประเมิน ไม่ผ่าน 3
- 9. เอกสารประกอบการสอน วิชาฟิสิกส์ ว32224 ภาคเรียนที่2 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 บทที่ 15 แม่เหล็กและไฟฟ้า กลุ่มสาระวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เรื่อง แม่เหล็กและแรงแม่เหล็ก โรงเรียนห้างฉัตรวิทยา ครูผู้สอน นายสกัด รินฤทธิ์ @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ 15.1 แม่เหล็กและแรงแม่เหล็ก แม่เหล็ก (magnet) คือ วัตถุที่ดูดเหล็กได้ และวัตถุที่แม่เหล็กส่งแรงกระทาเรียกว่าสาร แม่เหล็ก (magnetic substance) แรงที่เกิดขึ้นระหว่างขั้วแม่เหล็ก จะเป็นแรงกิริยา ปฏิกิริยา ที่มา https://sites.google.com/site/beamskg7/ ที่มา http://www.legendnews.net/_m/article/content/content.php?aid=539341436 บริเวณที่แม่เหล็กส่งแรงกระทาไปถึง เรียกว่าสนามแม่เหล็ก (magnetic field) เมื่อโรยผงตะไบ เหล็กในบริเวณสนามแม่เหล็ก ผงตะไบเหล็กจะถูกแรงแม่เหล็กกระทา ทาให้เรียงตัวเป็นแนว เรียก แนวนี้ว่า เส้นแรงแม่เหล็ก หรือเส้นสนามแม่เหล็ก (magnetic field line) เมื่อนาแท่งแม่เหล็กไว้ใกล้กันจะ เกิดแรงกระทาต่อกัน ดังรูป ที่มา : https://ardra.biz/topik/contoh-gambar-garis-garis-gaya-magnet/ สนามแม่เหล็กโลก (Magnetosphere) 1 สนามแม่เหล็กโลกเกิดจากการกระบวนการไดนาโมของโลก กล่าวคือโลหะหนักที่มีสถานะ เป็นของเหลวที่อยู่ในแกนโลกมีการหมุนวน ทาให้เกิดสนามแม่เหล็กที่เอียงทามุมประมาณ 10 องศา 1 สนามแม่เหล็กโลก. (มปป.). สืบค้นเมื่อ 2 มกราคม 2564. จากhttp://astro.phys.sc.chula.ac.th/IHY/Earth/Eart h_magnetosphere.htm 4
- 10. จากแกนหมุนของโลก ที่ผิวโลกมีความเข้มของสนามแม่เหล็กโลกประมาณ 30,000- 60,000 นาโนเทสลา และความเข้มจะค่อยๆ ลดลงเมื่ออยู่ห่างจากผิวโลกมากขึ้น ที่มา : https://www.scimath.org/lesson-physics/item/7320-2017-06-14-16-05-39 ฟลักซ์แม่เหล็ก (magnetic flux) ฟลักซ์แม่เหล็ก คือ เส้นแรงแม่เหล็กที่ผ่านพื้นที่หนึ่งๆ ขนาดของฟลักซ์แม่เหล็กมีหน่วยเป็น เวเบอร์ (Wb) คานวณหาขนาดของฟลักซ์แม่เหล็กได้จากสมการ เมื่อ คือ ขนาดของฟลักซ์แม่เหล็ก มีหน่วยเป็น เวเบอร์ (Wb) B คือ ความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็ก หรือขนาดของสนามแม่เหล็ก มีหน่วยเป็น เวเบอร์ต่อตารางเมตร (Wb/m2 ) A คือ พื้นที่รองรับฟลักซ์แม่เหล็ก มีหน่วยเป็น ตารางเมตร (m2 ) คือ มุมระหว่างทิศของสนามแม่เหล็กกับระนาบพื้นที่รองรับฟลักซ์แม่เหล็ก การเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าในสนามแม่เหล็ก 2 เมื่อวางอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า q ในสนามแม่เหล็ก ⃑ จากการทดลองถ้าประจุอยู่นิ่งจะไม่มีแรง กระทาต่อประจุ q แต่ถ้าทาให้ประจุเคลื่อนที่เข้าไปในสนามแม่เหล็กด้วยความเร็ว ⃑ จะมีแรง แม่เหล็ก ⃑ กระทาต่อประจุ q ในทิศตั้งฉากกับ ⃑ แรงที่กระทาต่อประจุ สามารถเขียนได้ดังนี้ ⃑ ⃑ ⃑ หรือ F = qvB sin เมื่อ F คือแรงเนื่องจากสนามแม่เหล็กกระทาต่ออนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า มีหน่วยเป็น นิวตัน (Newton : N) q คือขนาดของประจุไฟฟ้า มีหน่วยเป็น คูลอมบ์ (Coulomb : C) 2 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (มปป.). สืบค้นเมื่อ 2 มกราคม 2564. จาก https://ww w.scimath.org/lesson-physics/item/7218-electromagnetics 5
- 11. v คือความเร็วของอนุภาคนั้น มีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาที (m/s2 ) B คือขนาดของสนามแม่เหล็ก มีหน่วยเป็น เทสลา (Tesla : T) คือมุมระหว่างทิศของสนามแม่เหล็กกับทิศความเร็วอนุภาคไฟฟ้า ถ้าประจุไฟฟ้าเป็นประจุบวก ทิศของแรง ⃑ หาได้จากผลการ cross product ของ ⃑ ⃑ พิจารณาได้โดยใช้กฎมือขวา ดังรูป โดยที่นิ้วชี้แทนทิศของ ⃑ นิ้วหัวแม่มือเป็นทิศของแรงที่กระทา ต่อประจุ +q นิ้วกลางแทนทิศของสนามแม่เหล็ก ⃑ เมื่ออนุภาคไฟฟ้าถูกแรงกระทาในสนามแม่เหล็ก อนุภาคนั้นจะเคลื่อนที่เป็นรูปโค้งวงกลม สามารถหารัศมีการเคลื่อนที่ได้จาก เมื่อ R คือรัศมีของวงโคจรของอนุภาคไฟฟ้าในสนามแม่เหล็ก มีหน่วยเป็น เมตร (metre : m) m คือมวลของอนุภาคนั้น มีหน่วยเป็น กิโลกรัม (kilogram : m) v คือความเร็วของประจุนั้น มีหน่วยเป็น เมตรต่อวินาที (m/s) q คือขนาดของประจุไฟฟ้า มีหน่วยเป็น คูลอมบ์ (coulomb : C) B คือขนาดของสนามแม่เหล็ก มีหน่วยเป็น เทสลา (Tesla : T) คือมุมระหว่างทิศของสนามแม่เหล็กกับทิศความเร็วอนุภาคไฟฟ้า หากประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่เข้าไปในบริเวณที่มีสนามแม่เหล็กโดยทามุม ใดๆ กับสนามแม่เหล็ก ประจุจะเคลื่อนเป็นเกลียวสปริง เออร์เสตด นักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์คเป็นผู้ค้นพบว่าเมื่อปล่อยให้กระแสไฟฟ้าผ่านเส้นลวดตัวนา จะเกิดสนามแม่เหล็กวนรอบๆ เส้นลวดตัวนานั้น ในทิศทางการวนซึ่งหาได้จากกฎมือขวา โดยใช้มือ v ⃑ B ⃑ F ⃑ 6
- 12. ขวากาเส้นลวดตัวนา และให้หัวแม่มือชี้ไปตามทิศการไหลของกระแสไฟฟ้า สนามแม่เหล็กที่เกิดจะ วนไปตามทิศของนิ้วทั้งสี่ที่กาเส้นลวดนั้น ที่มา: https://srcaltufevo.ru/th/chto-takoe-vtoroi-uroven-vysshego-obrazovaniya-vysshee-obrazovanie-otlichiya.html ขนาดของสนามแม่เหล็กที่เกิดหาได้จากสมการ B = (2 10-7 ) เมื่อ B คือขนาดของสนามแม่เหล็กเหนี่ยวนารอบลวดตัวนาโลหะตัวนา หน่วย เทสลา I คือกระแสไฟฟ้า หน่วย แอมแปร์ R คือระยะห่างจากตัวนาถึงจุดที่วัดขนาดสนามแม่เหล็ก หน่วยเมตร เมื่อปล่อยกระแสไฟฟ้าเข้าไปในขดลวดที่พันเป็นเกลียว จะเกิดสนามแม่เหล็กไหลวนรอบ เกลียวขดลวด ดังรูป ทิศการไหลวนของสนามแม่เหล็กนี้หาได้จากฏมือขวา โดยใช้มือขวากา รอบขดลวด นิ้วทั้งสี่จะชี้วนตามการไหลของกระแสไฟฟ้า หัวแม่มือชี้ไปทางทิศขั้วแม่เหล็กขั้ว เหนือ ขดลวดนี้เป็นเสมือนแท่งแม่เหล็ก เรียกชดลวดนี้ว่า โซเลนอยด์ https://srcaltufevo.ru/th/chto-takoe-vtoroi-uroven-vysshego-obrazovaniya-vysshee-obrazovanie-otlichiya.html 7
- 13. 1. ขั้วโลกทางภูมิศาสตร์ ขั้วแม่เหล็กโลกและเส้นแรงแม่เหล็กโลก ให้ถูกต้อง 2. สมการ = BA sin ที่มา https://physicskruadd.wordpress.com/2012/03/13/% E0%B8%9F%E0%B8%A5%E0%B8%B1%E0%B8% 81%E0%B8%8B%E0%B9%8C%E0%B9%81%E0% B8%A1%E0%B9%88%E0%B9%80%E0%B8%AB% E0%B8%A5%E0%B9%87%E0%B8%81/ คือ .......................................................................................... มีหน่วยเป็น ..................... B คือ .......................................................................................... มีหน่วยเป็น ..................... A คือ .......................................................................................... มีหน่วยเป็น ..................... คือ .......................................................................................... มีหน่วยเป็น ..................... 3. กฎมือขวา ใช้กับประจุไฟฟ้าบวกที่เคลื่อนที่ตัดกับสนามแม่เหล็ก ดังรูป ที่มา https://webstarsnet.com/th/40- flemings-left-hand-rule-and- right-hand-rule.html กิจกรรมการเรียนรู้ที่ 1.1 สร้างเสริมความรู้ คาชี้แจง เขียนคาตอบที่ถูกต้องลงในช่องว่าง คะแนนเต็ม 10 คะแนน คะแนนที่ได้ …..…คะแนน ชื่อ - สกุล ..........................................................................................ชั้น ม.5/1 เลขที่ ............. 8
- 14. 3.1 หัวแม่มือแทนทิศของ ...................................................................................................... 3.2 นิ้วทั้งสี่ แทนทิศของ ......................................................................................................... 3.3 นิ้วกลาง แทนทิศของ ....................................................................................................... 4. เมื่ออนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่เข้าไปในสนามแม่เหล็ก จะเกิดแรงเนื่องจากสนามแม่เหล็ก กระทาต่อประจุไฟฟ้า ดังสมการ F = qvB sin เมื่อ 4.1 F คือ............................................................................................. มีหน่วยเป็น ............. 4.2 q คือ............................................................................................. มีหน่วยเป็น ............. 4.3 v คือ............................................................................................. มีหน่วยเป็น .............. 4.4 B คือ............................................................................................. มีหน่วยเป็น ............. 4.5 คือ............................................................................................. มีหน่วยเป็น ............. 5. เมื่อให้กระแสไฟฟ้าไหลในลวดตัวนาดังรูป จะเกิดสนามแม่เหล็กในทิศใด (เขียนหัวลูกศรแสดง ทิศของสนามแม่เหล็ก) 6. ขนาดของสนามแม่เหล็กรอบลวดตัวนา หาได้จากสมการ - เมื่อ B คือ ……………………………………………………………………………………………………………………… I คือ ……………………………………………………………………………………………………………………… R คือ ……………………………………………………………………………………………………………………… 7. เมื่อให้กระแสไฟฟ้าไหลในขวดลวดโซเลนอยด์ เกิดสนามแม่เหล็กชั่วคราว จงหาขั้วของสนามแม่เหล็กดังกล่าว 8. เมื่อนาลวดตัวนาไปวางไว้ในสนามแม่เหล็ก จะเกิดแรงกระทาต่อลวดตัวนา คานวณหาขนาดของแรงได้จากสมการ F = ILB sin เมื่อ F คือ ....................................................................................หน่วย .................. I คือ ....................................................................................หน่วย .................. L คือ ....................................................................................หน่วย .................. คือ ....................................................................................หน่วย .................. 9
- 15. 1. นาแท่งแม่เหล็ก 2แท่ง วางไว้ใกล้ๆ กันดังรูป จงเติมขั้วแม่เหล็กและหัวลูกศรของเส้นแรง แม่เหล็กให้ครบ ถูกต้อง 2. สนามแม่เหล็กสม่าเสมอ ดังรูป ถ้าให้อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่เข้าหาสนามแม่เหล็ก อนุภาคดังกล่าวจะเคลื่อนที่อย่างไร (นาข้อความต่อไปนี้เติมลงในช่องว่าง เบี่ยงเบน ตรงไป เป็น เกลียว) ตาแหน่ง ………………………….. ตาแหน่ง ………………………….. ตาแหน่ง C ………………………….. ตาแหน่ง D ………………………….. 3. ให้นักเรียนกาหนดทิศการไหลของกระแสไฟฟ้า รอบขดลวดโซลินอยด์และระบุขั้วแม่เหล็กชั่วคราว ที่เกิดขึ้นในขดลวดโซลินอยด์และเขียนเส้นแรงแม่เหล็ก รอบๆ ขดลวดตัวนานี้ด้วย 4. อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า q เคลื่อนที่ทามุม เข้าไปในสนามแม่เหล็กสม่าเสมอ B ถูกแรง เนื่อง จากสนามแม่เหล็ก F กระทา ทาให้เคลื่อนที่เป็นส่วนโค้งของวงกลมรัศมี R จากสมการ F = qvB sin และ F = จงหาว่ารัศมี R จะเท่ากับเท่าใด …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……… กิจกรรมการเรียนรู้ที่ 1.2 เชื่อมโยงความเข้าใจ คาชี้แจง อธิบายและตอบคาถามที่ถูกต้องลงในช่องว่าง คะแนนเต็ม 10 คะแนน คะแนนที่ได้ …..…คะแนน ชื่อ - สกุล ..........................................................................................ชั้น ม.5/1 เลขที่ ............. ชื่อ - สกุล ..........................................................................................ชั้น ม.5/1 เลขที่ ............. N N q q q q A B C D 10
- 16. 1. แพรงาม นาลวดมาขดเป็นรูปสี่เหลี่ยมพื้นที่2 10-4 ตารางเมตร วางไว้ในสนามแม่เหล็ก สม่าเสมอ 5 เทสลา ฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านขดลวด เมื่อระนาบของขดลวดทามุม 30 และ 0 กับสนามแม่เหล็กมีค่าเท่าใด …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. ประจุไฟฟ้าลบขนาด 3.2 10-19 คูลอมบ์ ถูกเร่งให้เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 2.5 105 เมตรต่อ วินาที เข้าไปในบริเวณที่มีสนามแม่เหล็กขนาด 1.0 เทสลา โดยทิศของความเร็วตั้งฉากกับทิศ ของสนามแม่เหล็ก จงหาขนาดของแรงที่กระทาต่อประจุไฟฟ้านี้ …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… กิจกรรมการเรียนรู้ที่ 1.3 นาไปใช้ในการคานวณ คาชี้แจง แสดงวิธีทาให้ถูกต้อง ละเอียด ชัดเจน คะแนนเต็ม 30 คะแนน คะแนนที่ได้ …..…คะแนน ชื่อ - สกุล ..........................................................................................ชั้น ม.5/1 เลขที่ ............. 11
- 17. 3. โปรตอนตัวหนึ่งเข้ามาในสนามแม่เหล็กขนาด 2.0เทสลา ด้วยความเร็ว 2 107 เมตรต่อ วินาที ถ้าโปรตอนมีประจุไฟฟ้า 1.6 10-19 คูลอมบ์ จงคานวณหาแรงที่สนามแม่เหล็กนี้ กระทาต่อโปรตอน เมื่อโปรตอนเคลื่อนที่ทามุม 30 กับสนามแม่เหล็ก …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4. โปรตอนตัวหนึ่งเข้ามาในสนามแม่เหล็กขนาด 2.0 เทสลา ด้วยความเร็ว 2 107 เมตรต่อ วินาที ถ้าโปรตอนมีประจุไฟฟ้า 1.6 10-19 คูลอมบ์ มีมวล 1.6 10-27 กิโลกรัม จงหารัศมีวง โคจรการเคลื่อนที่ของโปรตอน เมื่อโปรตอนเคลื่อนที่ทามุม 30 กับสนามแม่เหล็ก …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5. ลวดตัวนาตรง ยาว 1 เมตร ให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน 0.5 แอมแปร์ เกิดสนามแม่เหล็กรอบลวด ตัวนานี้ จงหาว่าสนามแม่เหล็กที่วัดได้น้อยที่สุดอยู่ห่างจากลวดตัวนาเท่าไร …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 12
- 18. 6. เส้นลวดตัวนายาว 60เซนติเมตร มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน 10 แอมแปร์ และทามุม 30o กับทิศ ของสนามแม่เหล็กขนาด 1.5 เทสลา จงหาขนาดของแรงที่เกิดในหน่วยนิวตัน …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… A charged particle moving in a plane perpendicular to a magnetic field will move in a circular orbit as shown in the diagram. What is the magnetic force on the particle with 25 C of charges? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ที่มา : https://braingenie.ck12.org/skills/105698 A wire of 62.0 cm length and 13.0 g mass is suspended by a pair of flexible leads in a uniform magnetic field of magnitude 0.440 T (see figure) what are the magnitude and direction of the current required to remove the tension in the supporting leads? …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ที่มา : https://web.njit.edu/~janow/Physics%20121%20Fall%202019/Solved%20Homework%20Problems%20- %20HR/ProbHR09sol.pdf 13
- 19. เอกสารอ้างอิง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (มปป.). แม่เหล็กไฟฟ้า(Electromagne tics). สืบค้นเมื่อ 2 มกราคม 2564. จาก https://www.scimath.org/lesson-physics/item/7 218-electromagnetics สนามแม่เหล็กโลก. (มปป.). สืบค้นเมื่อ 2 มกราคม 2564. จาก http://astro.phys.sc.chula.ac.th /IHY/Earth/Eart h_magnetosphere.htm 14
- 20.