ฟิสิกส์ ม.4 บทที่ 1 ธรรมชาติและพัฒนาการทางฟิสิกส์

ฟิมสิ.ก4ส์ - บทที่ 1 นางสาว พัชชา โคริตสภา เลขที่ 18 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4/1

สารบัญ 1.1 ธรรมชาติของฟิสิกส์ 1 1.2 การวัดและการบันทึกผลการวัดปริมาณทางฟิสิกส์ 4 1.3 การทดลองทางฟิสิกส์ 13

โดยอธิบายได้จาก บทที่ 1 หน้าที่ แผนผัง 1 ต่อไปนี ธรรมชาติและพัฒนาการทางฟิสกส์ 1.ธรรมชาติทางฟิสิกส์ วิทยาศาสตร์ วิทยาศาสตร์ประยุกต์ วิทยาศาสตร์บริสุทธิ์ วิทยาศาสตร์ชีวภาพ วิทยาศาสตร์กายภาพ - วิศวกรรมศาสตร์ - พฤกษศาสตร์ เคมี ฟิสิกส์ - แพทยศาสตร์ - สัตสศาสตร์ อุตุนิยมวิทยา - สถาปัตยกรรมศาสตร์ - อื่นๆ ธรณีวิทยา - อื่นๆ อื่นๆ ที่มา : physicsbyteachernote.blogspot.com

ฟิสิกส์เกี่ยวกับอะไร หน้าที่ 2 ศึกษาเกี่ยวกับเรื่องสสาร เช่น การเคลื่อนที่ ของสสาร นิสัยของสสาร รวมถึง กาล-อวกาศ และเรื่องเกี่ยวกับ พลังงานและ แรง เช่น สนาม และคลื่น ฟิสิกส์เป็นหนึ่งในวิชาพื้นฐานที่สุดของ วิทยาศาสตร์โดยเป้าหมายคือการ ศึกษาว่า \"จักรวาลทำงานอย่างไร\"

หน้าที่ 3 ความรู้ทางฟิสิกส์ประยุกต์ใช้ใน ความรู้ทางฟิสิกส์ต่อการเกิด ชีวิตประจำวันอย่างไร ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี ใช้ประดิษฐ์อุปกรณ์และเครื่องใช้ต่างๆ แน่นอนว่าในอนาคตมันสามารถนำไปสู่การ เช่น หน้ากากผ้าป้องกันโควิด-19 อีกทั้งยังรู้ พัฒนาเทคโนโลยีที่หลากหลาย ยกตัวอย่าง ที่มาของสิ่งต่างๆรอบตัว เช่น จำพวก เทคโนโลยีทางการแพทย์ เช่นการบำบัด ปรากฎการต่างๆในธรรมชาติ รักษาด้วยลำอนุภาคโปรตอน การเคลื่อที่ของวัตถุ เป็นต้น ในประเทศไทย เป็นต้น อ่านเพิ่มเติมได้ที่ : http://thep-center.org/src2/views/daily-life.php

รายวิชาฟิสิกส์ ว 31201

2. การวัดและการบันทึกผลการวัด หน้าที่ ปริมาณทางฟิสิกส์ 5 ในบทที่ 1 เราจะได้เรียนธรรมของฟิสิกส์ที่เป็นพื้นฐานในทุกๆเรื่อง ตั้งแต่ความเป็นมาของฟิสิกส์ ที่รู้จักกันไปตอนต้นของหนังสือเล่มนี้ และมีอีกหลายเรื่องในบทที่ 1 ที่ทุกคนต้องเรียนรู้กัน 1. สัญกรณ์วิทยาศาสตร์ ในทางฟิสิกส์มีหลายตัวเลขในการนำไปใช้ จึงนิยมเขียนตัวลขในรูปการคูณของเลขยกกำลังมีรูปทั่วไป คือ A x 10n เมื่อ 1 ≤ A <10 และ n เป็นจำนวนเต็ม เรียกว่า สัญกรณ์วิทยาศาสตร์ (scientific notation) ตัวอย่าง เขียนปริมาณ 1400 เมตร และ 0.0047 กิโลกรัม ในรูปสัญกรณ์วิทยาศาสตร์ วิธีทำ เนื่องจาก 14000 m = 1.4 x 10000 m และ 14000 m = 1.4 x 104m 0.0047 kg = 4.7 x 0.001 kg 0.0047 kg = 4.7 x 10-3kg ตอบ 1400 เมตร เท่ากับ 1.4 x 10 เมตร และ 0.0047 กิโลเมตร เท่ากับ 4.7 x 10 กิโลกรัม

2.หน่วย SI 2. หน่วย SI หน้าที่ 2.1 หน่วยฐาน SI 6 2.2 หน่วยอนุพัทธ์ SI 2.3 คำนำหน้าหน่วย 2.2 หน่วยอนุพัทธ์ SI 2.1 หน่วยพื้นฐาน SI ระบบ SI 2.4 ข้อแนะนำวิธีการ พื้นที่ ความหนาแน่น มวล กระแสไฟฟ้า เขียนหน่วยวัดระบบ SI เพิ่มเติม เลขนัยสำคัญ ตารางเมตร กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร กิโลกรัม แอมแปร์ ปริมาตร ความหนาแน่นกระแส ความยาว ปริมาณของสาร แอมแปร์ต่อลูกบาศก์เมตร เมตร ลูกบาศก์เมตร แอมแปร์ ความเร็ว,อัตราเร็ว ความความแรงสนามไฟฟ้า เวลา ความเข้มของ เมตรต่อวินาที โวลล์ต่อเมตร วินาที การส่งสว่าง ความเร่ง ความเข้มแสง อุณหภูมิ แคนเดลา เมตรต่อวินาที แคนเดลาต่อตารางเมตร เคลวิน เลขคลื่น ความเข้มข้นเชิงปริมาณสาร Reciprocal โวลล์ต่อลูกบาศก์เมตร mater

ต้องจำ2.3 คำนำหน้าหน่วยระบบ SI (คำอุปสรรค) หน้าที่ 7 คำนำหน้า สัญญลักษณ์ แฟกเตอร์ คำนำหน้า สัญญลักษณ์ แฟกเตอร์ เดซิ (deci) d 10 -1 เดคา (deca) da เซนติ (centi) c 10 มิลลิ (milli) m 10-2 เฮกโต (hecto) h 102 ไมโคร (micro) µ 103 นาโน (nano) 10-3 กิโล (kilo) k 106 พิโก (pico) n 109 เฟมโต (เฟมโต) p 10-6 เมกะ (mega) M 1012 อัตโต (atto) f 1015 เซปโต (zepto) a 10-9 จิกะ (giga) G 1018 ยอกโต (yocto) z 1021 y 10-12 เทระ (tera) T 1024 10-15 เพตะ(peta) P 10-18 เอกซะ (exa) E 10-21 เซตตะ (zetta) Z 10-24 ยอตตะ (yotta) Y

2.4 ข้อแนะนำวิธีการเขียนหน่วยวัดระบบ SI ต้องรู้ หน้าที่ 8 1. สัญญลักษณ์ของหน่วยต้องเขียนด้วยตัว 2. กรณีเขียนหน่วยเป็นภาษาอังกฤษสัญลักษณ์ พิมพ์เล็กตัวตรง ของหน่วยจะมีรูปเป็นเอกพจน์เเสมอ ความยาวมีหน่วยเป็นเมตร (meter) เขียนที่ถูกต้อง = 75 cm ใช้สัญลักษณ์ m เขียนไม่ถูกต้อง = 75 cms มวล มีหน่วยเป็นกิโลกรัม (kilogram) ใช้สัญญลักษณ์ kg 3. สัญลักษณ์หน่วยจะถือว่ามีความหมายชิง เวลา มีหน่วยเป็นวินาที (second) คณิตศาสตร์ไม่ใช่ตัวช่อ จึงไม่ลงท้ายด้วยเครื่อง ใช้สัญญลักษณ์ s หมายมหัพภาพ (.) ยกเว้น สัญลักษณ์ที่ย่อมาจากชื่อบุคคล ให้ใช้ตัวพิมพ์ใหญ่ การเขียนที่ถูกต้อง 20 mm, 10 kg การเขียนที่ไม่ถูกต้อง 20 mm., 10 kg ยกเว้น หน่วยลิตรให้ใช้ L (พิมพ์ใหญ่) เพื่อไม่ให้สับสนกับเลขหนึ่ง ยกเว้น กรณีวัญลักษณ์หน่วยนั้นลงท้ายประโยคในการเขียนภาษาอังกฤษ 4. สัญลักษณ์ของหน่วยที่ได้จากการคูณกันของหน่วย 5. สัญลักษณ์ของหน่วยที่ได้จากการหารกันจะ จะเชื่อมกันด้วยจุดกลาง (ไม่ใช่จุดล่าง) หรือเว้นวรรค เชื่อมกันด้วยเครื่องหมาย (/) หรือยกกำลังด้วย โดยไม่แยกบรรทัด เลขติดลบ โดยใช้เครื่องหมายทับได้เพียงครั้ง เดียว การเขียนที่ถูกต้อง m/s2 หรือ mxs-2 การเขียนที่ถูกต้อง N x m หรือ N m การเขียนที่ไม่ถูกต้อง N.m การเขียนที่ไม่ถูกต้อง m/s/s

เลขนัยสำคัญ เป็นตัวเลขที่ได้ หน้าที่ จากการบันทึกผลการวัดที่ 9 6. ไม่ควรนำสัญลักษณ์และชื่อของหน่วยมาเขียนรวมกัน เชื่อถือได้ และไม่มีการดำเนินการทางคณิตศาสตร์กับชื่อของหน่วย การบวกลบเลขนัยสำคัญ ผลลัพธ์ที่ได้จะมี การเขียนที่ถูกต้อง C/kg หรือ C x kg-1 หรือ ตัวเลขหลังจุดทศนิยมเท่ากับจำนวนตัวเลข coulomb per kilogram การเขียนไม่ถูกต้อง = coulomb per kilogram/kg-1 หลังจุดทศนิยมที่น้อยที่สุดของตัวเลขที่นำ หรือ coulomb kg กรือ C per kg-1 มาบวกลบกัน 7. ไม่ควรใช้คำย่อต่างๆแทนสัญลักษณ์ของหน่วยหรือชื่อหน่วย การคูณหารเลขนัยสำคัญ ผลลัพธ์ที่ได้จะมี ไม่ควรใช้ sec แทน s หรือ second ตัวเลขนัยสำคัญเท่ากับจำนวนตัวเลขนัย ไม่ควรมช้ mps แทน m/s สำคัญที่น้อยที่สุดของกลุ่มตัวเลขที่มาคูณ ไม่ควรใช้ mins แทน min หรือ minnutes สหรือหารกัน ไม่ควรใช้ lit แทน L หรือ liter หลักในการหาเลขนัยสำคัญ 1.ทุกตัวที่ไม่ใช่ 0 เป็นเลขนัยสำคัญ 2.0 อยู่ระหว่างตัวเลขเป็นเลขนัยสำคัญ 3.0 อยู่ซ้ายสุดไม่เป็นเลขนัยสำคัญ 4.0 อยู่ขวามือหลังจุดทศนิยมเป็นเลขนัยสำคัญ 5.0 อยู่ขวามือของจำนวนเต็มไม่เป็นเลขนัยสำคัญ

3.การเปลี่ยนหน่วย หน้าที่ 10 มี 5 รูปแบบ แบบที่ 1 เปลี่ยน สัญลักษณ์ เป็น เลขยกกำลัง แบบที่ 1 เปลี่ยน สัญลักษณ์ เป็น เลขยกกำลัง ตัวอย่างที่ 1 7.2 cm เปลี่ยนเป็น m แบบที่ 2 เปลี่ยน เลขยกกำลัง = 7.2 x 10-2m ** มองคำอุปสรรคเป็นตัวเลข เป็น สัญลักษณ์ = 0.72 m เปลี่ยน C เซนติ เป็นตัวเลข คือ 10 ก็ จะเหลือแค่ค่า m. แบบที่ 3 เปลี่ยน สัญลักษณ์ เป็น สัญลักษณ์ ตัวอย่างที่ 2 425 km เปลี่ยนเป็น m แบบที่ 4 กรณีที่หน่วย = 425 x 10 m ** เปลี่ยน 425 ให้อยู่ในรูป โดนยกกำลัง = 4.25 x 102 x 103m A,xx 10 ก่อนที่จะ = 4.25 x 105m เปลี่ยนหน่วย แบบที่ 5 กรณีที่มีหน่วย มากกว่าหนึ่ง ตัวอย่างที่ 3 0.042 µg เปลี่ยนเป็น g = 0.042 x 10-6 g = 4.2 x 10-2x 10-6g = 4.2 x 10-8g ดูเพิ่มเติมได้ที่ : https://youtu.be/NcYnd8KcwAc

แบบที่ 2 เปลี่ยน เลขยกกำลัง เป็น สัญลักษณ์ หน้าที่ 11 ตัวอย่างที่ 1 7.31 m เปลี่ยนเป็น cm = 7.31 m x cm แบบที่ 3 เปลี่ยน สัญลักษณ์ เป็น สัญลักษณ์ 10-2m = 7.31 x 102cm ตัวอย่างที่ 1 4.9 nm เปลี่ยนเป็น km = 4.9 x 10-9m. x km ตัวอย่างที่ 2 8.25 x 10-5m เปลี่ยนเป็น km ค่า n 103 m ** เอาแบบที่ 1+2 = 8.25 x 10-5m x km ค่า k 103m ค่า k -5 -3 = 4.9 x 1100--192xk1m0-3 km = 4.9 x = 8.25 x 10 x 10 km ** เอาเลขยกกำลังบวกกัน = 8.25 x 10-8km ตัวอย่างที่ 2 1.6 x 10-27kg เปลี่ยนเป็น pg = 1.6 x 10-2x7 103x pg ค่า k 10-2g ค่า p = 1.6 x 10-2x7 103x 102 pg = 1.6 x 10-22pg

แบบที่ 4 กรณีที่หน่วยโดนยกกำลัง หน้าที่ ** คำอุปสรรคจะโดนยกกำลังไปด้วย 12 ตัวอย่างที่ 1 1.5 cm2 เปลี่ยนเป็น m2 แบบที่ 5 กรณีที่มีหน่วยมากกว่าหนึ่ง = 1.5 (10-2)2 m2 x m2 = 1.5 x 10-4 m2 ตัวอย่างที่ 1 7 µN/cm2เปลี่ยนเป็น N/m2 = 7 x 10-6N x cm2 cm2 (10-2)2m2 กำจัด ยกกำลังด้วย ตัวอย่างที่ 2 5 x 10-9m3 เปลี่ยนเป็น cm3 = 7 x 10-6x 104 N/m2 = 5 x 10-9m3 x cm3 = 7 x 10-2N/m2 (10-2 )3 m3 ตัวอย่างที่ 2 36 km/hr เปลี่ยนเป็น m/s = 5 x 10-9x 106cm3 = 36 x km 1000 m x 1 hr hr 1 km x 3600 s = 5 x 10-3cm3 ** ตร.ม = 10/m2 = 10 m/s ลบ.ม = 10/m3

รายวิชาฟิสิกส์ ว 31201

3.การทดลองทำฟิสิกส์ หน้าที่ 14 การทดลองในรายวิชาฟิสิกส์เป็นส่วนสำคัญในการฝึกทักษะและคิดหาเหตุผล อย่างวิทยาศาสตร์การ ทำการทดลองมักจะทำเพื่อตอบคพถามหรือเพื่อหาความจริงบางอย่าง มีขั้นตอนการทดลองและการเขียนรายงานการทดลอง การวัดปริมาณต่างๆจะมีความคาดเคลื่อนเสมอขึ้นอยู่กับเครื่องมือวิธีการวัดประสบการณ์ของผู้วัดรวม ทั้งสภาพแวดล้อมและมักจะมีการวัดซ้ำหรือทดลองซ้ำหลายครั้งเพื่อลดความเครียดเคลื่อนจากการทดลอง ซึ่งค่าความคลาดเคลื่อนสามารถแสดงในรายงานผลทั้งในรูปแบบตัวเลขและกราฟในที่นี้จะพิจารณาเฉพาะ ความคาดเคลื่อนในเชิงสถิติเท่านั้น ∆การเขียนรายงานผลการทดลองในรูป ± ค่าเคลื่อนของค่าเฉลี่ย หรือ x ± x โดยค่าเฉลี่ย x x = x 1 + x 2 + ... + x N N ∆ส่วนค่าคลาดคลื่อนของค่าเฉลี่ย x มีหลายวิธีเช่นอาจหาได้จาก ∆x = xmax - xmin เมื่อ x max - x min คือค่ามากที่สุดและ ค่าน้อยที่สุดที่วัดได้ตามลำดับ 2

3.1 การเขียนรายงานผลการทดลองแบบตัวเลข หน้าที่ 15 ตัวอย่าง จงเขียนรายงานผลงานการวัดความยาวของวัตถุชนิดหนึ่ง (ในหน่วยมิลลิเมตร) ซึ่งทำการวัด 6 ครั้ง และได้ผลดังนี้ 23.1 22.8 22.7 33.2 23.0 22.6 วิธีทำ ค่าเฉลี่ย x = **ส่วนใหญ่ จะพิจารณาจากข้อมูลตัวเลขที่ = 23.1 + 22.8 + 22.7 + 23.0 + 22.6 ไม่แตกต่างจากส่วนใหญ่มากๆ ในที่นี้จึงไม่ 5 นำ 33.2 มาใช้ในการหาค่าเฉลี่ย 114.2 5 ในระดับชั้นนี้เราจะบันทึกค่าคลาดเคลื่อนของ = 22.84 ค่าเฉลี่ยโดยจำนวนเลขนัยสำคัญ 1 ตัวเท่านั้นใน (กรณีนี้คือ0.3)และบันทึกค่าเฉลี่ยที่คำนวณได้ให้ ความคลาดเคลื่อนของค่าเฉลี่ย ∆x = xmax - xmin มีจำนวนทศนิยมเท่ากับจำนวนทศนิยมของค่า คลาดเคลื่อนของค่าเฉลี่ย 2 23.1 - 22.6 ดังนั้น เราจะรายงานผลการวัดความยาว = 2 ของวัตถุนี้เป็น 22.8 ± 0.3 มิลลิเมตร = 0.25 ตอบ ความยาวของวัตถุนี้เท่ากับ 22.8 ± 0.3 มิลลิเมตร

3.1 การเขียนรายงานผลการทดลองแบบกราฟ หน้าที่ 16 ตัวอย่าง วิธีทำ หาความชันของกราฟ ดังรูป กราฟระหว่างความเร็วกับเวลา ของการเคลื่อนที่ของวัตถุ เป็นดังรูป v(m/s) v(m/s) 6 6 4 ∆4 t = 6 m/s - 3 m/s ∆2 t = 8 s - 2 s 2 t(s) t(s) 0 246 8 0 246 8 ∆y ∆จะได้ ความชัน = x ∆∆ความชันของกราฟเส้นตรง = = 3 m/s 6s y = 6 m/s - 3 m/s = 0.5 m/s2 x 8s-2s ดังนั้น วัตถุมีความเร่ง 0.5 m/s2 ตอบ วัตถุมีความเร่ง 0.5 เมตรต่อวินาทีกำลังสอง

รายวิชาฟิสิกส์ ว 31201

THANK YOU