แผนการจดั การเรยี นรู้ วชิ าฟสิ กิ ส์ (ว33205) กลุม่ สาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี ระดับมธั ยมศึกษาปที ี่ 6/1 จดั ทาโดย นางกมลชนก เทพบุ ครผู ูช้ ่วย โรงเรยี นราชประชานุเคราะห์ 31 จงั หวัดเชียงใหม่ สานกั บรหิ ารงานการศึกษาพิเศษ สานกั งานคณะกรรมการการศึกษาข้นั พื้นฐาน กระทรวงศกึ ษาธิการ
แผนการจัดการเรยี นรู้ หน่วยการเรยี นรทู้ ่ี 1 เรื่อง แมเ่ หลก็ และไฟฟา้ แผนจัดการเรยี นรู้ที่ 1 เรอ่ื ง แม่เหล็กและสนามแมเ่ หล็ก รายวิชา ฟิสิกส์ รหัสวิชา ว33205 ระดับช้ันมธั ยมศึกษาปีที่ 6/1 ภาคเรียนที่ 1 ปีการศกึ ษา 2564 น้าหนักเวลาเรยี น 80 (นน./นก.) เวลาเรยี น 4 ช่ัวโมง/สัปดาห์ เวลาที่ใชใ้ นการจดั กิจกรรมการเรยี นรู้ 4 ชัว่ โมง ............................................................................................................................. ............................. 1. สาระสาคัญ แม่เหลก็ ประกอบดว้ ยขั้วเหนือและข้ัวใต้ บริเวณท่ีมีอำนำจแมเ่ หล็ก เรียกว่ำ สนำมแม่เหล็ก แรงของแรงแม่เหล็ก เรยี กว่ำ เส้นแรงแม่เหล็ก บริเวณในสนำมแม่เหล็กที่ไม่มีอำนำจแม่เหล็ก เรียกว่ำ จดุ สะเทิน ใต้พ้นื โลกมีสนำมแม่เหลก็ โลก ช่วยป้องกันอันตรำยจำกลมสุริยะ บริเวณใกล้ข้ัวแม่เหล็กมีเส้นสนำมแม่เหล็กหนำแน่นมำก เรียกว่ำ ฟลักซ์แม่เหล็ก อตั รำส่วนระหว่ำงฟลักซแ์ มเ่ หลก็ ต่อพ้นื ท่ตี งั้ ฉำกกบั สนำมหนึ่งตำรำงหน่วย เรียกวำ่ ขนำดของสนำมแมเ่ หลก็ 2. ผลการเรยี นรู้ สังเกต และอธิบำยเส้นสนำมแม่เหล็ก อธิบำยและคำนวณฟลักซ์แม่เหล็กในบริเวณท่ีกำหนด รวมทั้งสังเกตและ อธบิ ำยสนำมแมเ่ หล็กทีเ่ กิดจำกกระแสไฟฟ้ำในลวดตวั นำเสน้ ตรงและโซเลนอยด์ได้ 3. สาระการเรยี นรู้ 1. อธิบำยควำมหมำยของสนำมแมเ่ หลก็ และฟลักซ์แม่เหล็กได้ (K) 2. อธิบำยควำมสัมพันธ์ระหวำ่ งกระแสไฟฟ้ำและสนำมแม่เหลก็ ได้ (K) 3. ปฏิบัตกิ ิจกรรมกำรเคล่ือนทีข่ องอเิ ล็กตรอนในสนำมแม่เหลก็ ได้อย่ำงถูกต้อง (P) 4. นำควำมรูค้ วำมเขำ้ ใจเก่ียวกบั ควำมสมั พันธ์ระหวำ่ งกระแสไฟฟำ้ และสนำมแมเ่ หล็ก ไปใช้ประโยชนใ์ น ชวี ติ ประจำวันได้ (P) 5. ควำมเป็นคนช่ำงสังเกต ช่ำงคิด ช่ำงสงสัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งม่ันในกำรเสำะแสวงหำควำมรู้ (A) 4. สมรรถนะสาคัญของนกั เรียน 1. ควำมสำมำรถในกำรคิด 2. ควำมสำมำรถในกำรแกป้ ัญหำ 5. คณุ ลกั ษณะของวิชา - ควำมรบั ผดิ ชอบ - ควำมรอบคอบ - กระบวนกำรกลุม่ 6. คณุ ลกั ษณะที่พึงประสงค์ 1. มวี นิ ยั 2. ใฝเ่ รียนรู้ 7. ช้ินงาน/ภาระงาน - ใบงำนท่ี 1 เรื่อง แม่เหล็กและสนำมแมเ่ หลก็
8. กิจกรรมการเรยี นรู้ ชว่ั โมงท่ี 1-2 ขัน้ นำ ขน้ั การใชค้ วามร้เู ดมิ เชื่อมโยงความรใู้ หม่ (Prior Knowledge) 1. ครูแจ้งจุดประสงค์กำรเรียนรู้ให้นักเรียนทรำบ จำกนั้นครูให้นักเรียนทำแบบทดสอบก่อนเรียนของหน่วยกำร เรยี นรูท้ ่ี 1 แมเ่ หล็กไฟฟำ้ เพอื่ ตรวจสอบควำมรเู้ ดมิ ของนกั เรยี นเป็นรำยบคุ คลก่อนเข้ำสูก่ ิจกรรม 2. ครูเข้ำสู่กิจกรรมกำรเรียนกำรสอนโดยกำรสำธิตกำรเรียงตัวของผงตะไบเหล็ก ซ่ึงอุปกรณ์ที่ใช้ในกำรสำธิต ประกอบดว้ ย กระดำษแขง็ สีขำว 1 แผ่น แทง่ แม่เหลก็ 1 แท่ง และผงตะไบเหลก็ 3. ครูเร่ิมกำรสำธิต โดยวำงแผ่นกระดำษบนโต๊ะ โรยผงตะไบเหล็กลงบนแผน่ กระดำษมห้มีบริเวณกว้ำงกว่ำขนำด ของแทง่ แม่เหลก็ เลก้ นอ้ ย (กำรโรยผงตะไบเหล็กควรโรยบำง ๆ และสมำ่ เสมอ) จำกนัน้ ครูถอื แทง่ แม่เหล็กให้อยู่ เหนือผงตะไบเหล็ก แล้วเคล่ือนแท่งแม่เหล็กลงไปแตะผงตะไบเหล็ก โดยพยำยำมให้ทุกส่วนของแท่งแม่เหล็ก แตะผงตะไบเหล็กพรอ้ ม ๆ กนั เม่ือครูยกแทง่ แม่เหล็กขึน้ แล้ว ให้นกั เรยี นสงั เกตผลที่เกดิ ข้นึ ของผงตะไบเหล็กท่ี ติดตำมส่วนต่ำง ๆ ของแท่งแม่เหลก็ ขน้ั สอน ขั้นรู้ (Knowing) 1. ครูให้ควำมรูเ้ กีย่ วกบั ขว้ั ของแท่งแม่เหล็กตำมรำยละเอยี ดในหนังสอื เรียน 2. ครชู ี้ให้นกั เรียนเหน็ วำ่ แรงท่ีเกิดจำกแท่งแมเ่ หลก็ มี 2 ชนดิ คือ แรงดูด และแรงผลกั 3. ครูใหค้ วำมรู้เพ่ิมเตมิ เร่ืองข้ัวเหนือ-ใต้ของแท่งแม่เหลก็ โดยอำจสำธิตตำมสถำนกำรณใ์ นหนงั สอื เรียน จำกนั้นให้ ควำมรู้เก่ียวกับเข็มทิศ สนำมแม่เหล็ก สนำมแม่เหล็กโลก เส้นแรงแม่เหล็ก ฟลักซ์แม่เหล็ก และควำม หนำแน่นฟลักซ์ ตำมรำยละเอยี ดในหนงั สอื เรยี น ข้นั เข้าใจ (Understanding) 1. ครใู หต้ ัวแทนนักเรยี นออกมำสำธิตเพ่อื หำเสน้ แรงแม่เหล็กตำมรำยละเอียดในหนังสือเรยี น ซ่งึ ถ้ำตอ้ งกำรหำเส้น แรงหลำย ๆ เส้น จะตอ้ งใช้เวลำนำน ครอู ำจแนะใหน้ กั เรยี นทดลองนอกเวลำเรียน เส้นแรงแม่เหลก็ ทท่ี ดลองได้ อำจเปน็ ดังภำพ ภำพ แสดงเสน้ แรงแม่เหล็กของแทง่ แม่เหล็ก 2. ครูสำธิตเกี่ยวกับจุดสะเทิน อุปกรณ์ที่ใช้ประกอบด้วยแท่งแม่เหล็ก 2 แท่ง และเข็มทิศ 1 อนั วำงแทง่ แม่เหล็ก ในแนวเส้นตรงเดียวกัน โดยให้ขั้วเหมือนกันหันเข้ำหำกันและอยหู่ ่ำงกันประมำณ 15 เซนตเิ มตร วำงเขม็ ทิศชิด กับข้ัวแมเ่ หล็กแท่งหนึ่ง แลว้ ค่อย ๆ เลื่อนเข็มทิศในแนวเส้นตรงไปอีกแท่งหนงึ่ ขณะเลือ่ นเข็มทิศครูใหน้ ักเรยี น
สังเกตแนวกำรวำงตัวของเข็มทิศ ในเส้นทำงของกำรเคลื่อนเข็มทิศนั้น จะมีตำแหน่งหน่ึงที่เข็มทิศหมุนได้ โดยรอบ ตำแหนง่ น้เี รยี กวำ่ จุดสะเทนิ 3. ครูอธิบำยเกี่ยวกับฟลักซ์แม่เหล็กว่ำ เป็นปริมำณเส้นแรงแม่เหล็กหรือจำนวนของเส้นแรงแม่เหล็กที่พุ่งจำกขั้ว หนึง่ ไปยงั ข้วั หน่ึงของแท่งแม่เหล็ก มหี น่วยเป็นเวเบอร์ (Weber) และควำมหนำแน่น ฟลักซ์แมเ่ หล็ก หรือควำม เข้มของสนำมแม่เหล็ก คือ จำนวนเส้นแรงแม่เหล็กต่อหน่วยพ้ืนท่ีที่เส้นแรงแม่เหล็กตกตั้งฉำกเป็นปริมำณ เวกเตอร์ มีหน่วยเป็นเทสลำ (Tesla) สำมำรถเขียนเป็นสมกำรควำมสัมพันธ์ได้ดังสมกำร 1.1 และถ้ำ สนำมแม่เหล็กไม่ต้ังฉำกกับพื้นท่ี ทำให้ทิศสนำมแม่เหล็กกับทิศของเวกเตอร์หน่ึงหน่วยพื้นท่ีทำมุม ������ ต่อกัน กำรหำฟลักซ์แม่เหล็ก หำได้จำกควำมสัมพันธ์ระหว่ำงฟลักซ์แม่เหล็กและควำมเข้มสนำมแม่เหล็กได้ดังสมกำร 1.2 5. ครูให้นักเรยี นศกึ ษำตวั อยำ่ งกำรคำนวณจำกโจทย์ปญั หำในตวั อย่ำงท่ี 1.1 จำกหนงั สือเรยี น ชัว่ โมงท่ี 2-4 ขัน้ เข้าใจ (Understanding) (ตอ่ ) 6. ครูอธิบำยทบทวนเกี่ยวกับแรงท่ีกระทำต่ออนุภำคที่ประจุไฟฟ้ำ ������ ซ่ึงอยู่ในบริเวณท่ีมีสนำมไฟฟ้ำว่ำ แรงท่ี กระทำต่อประจุไฟฟ้ำมีขนำดเท่ำกับ ������������ จำกนั้นอธิบำยถึงอนุภำคที่ประจุไฟฟ้ำ ������ ซ่ึงอยู่ในบริเวณที่มี สนำมแม่เหล็กตำมละเอียดในหนังสือเรียน ว่ำเมื่ออิเล็กตรอนเคล่ือนที่ในบริเวณที่มีสนำมแม่เหล็กจะถูกแร ง กระทำ โดยทศิ ของแรงจะตง้ั ฉำกกับทศิ ของควำมเร็วและต้ังฉำกกับทิศของสนำมแมเ่ หลก็ 7. ครูอธิบำยเพ่ิมเติมว่ำ อนุภำคในที่มีประจุและเคล่ือนที่ในบริเวณสนำมแม่เหล็ก จะสำมำรถหำขนำดของแรงได้ ดังสมกำรท่ี 1.3 ในกรณีท่ีควำมเร็วของอนุภำคที่มีอระจุไม่ต้ังฉำกกับสนำมแม่เหล็ก แรงที่เกิดข้ึนจะมีขนำด ลดลง และถ้ำอนุภำคน้ันอยนู่ ง่ิ ในบริเวณสนำมแมเ่ หลก็ จะไม่มีแรงกระทำ ข้นั ลงมือทา (Doing) 1. ครูให้นักเรียนศึกษำวิธีกำรหำทิศของแรง ������ ที่กระทำต่ออนุภำคที่มีประจุซึ่งเคลื่อนที่ในบริเวณที่มี สนำมแม่เหล็ก ตำมรำยละเอียดในหนังสือเรียน 2. ครูให้ควำมรู้เพ่ิมเติมเก่ียวกับกำรหำขนำดของแรงที่กระทำต่ออนุภำคที่มีประจุ ������ เคลื่อนที่ในบริเวณที่มี สนำมแม่เหลก็ ������ โดยมคี วำมเร็ว ������ ต้ังฉำกกบั ������ ขนำดของแรง ������ ท่กี ระทำต่ออนุภำคนั้นจะเป็นไปดังสมกำร ������ = ������������������ ถำ้ ������ และขนำดของ ������ คงตัว จะไดข้ นำดของแรง ������ คงตวั ด้วย และเนือ่ งจำก ������ ตงั้ ฉำกกับ ������ ดังนนั้ อนภุ ำคนี้จะเคลือ่ นทีเ่ ป็นวงกลม 3. ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรำยสรุปว่ำ เม่ืออิเล็กตรอนเคล่ือนที่ในบริเวณที่มีสนำมแม่เหล็กโดยควำมเร็วของ อิเล็กตรอนตั้งฉำกกับสนำมแม่เหล็กจะมีแรงกระทำต่ออิเล็กตรอนในทิศต้ังฉำกกับควำมเ ร็วตลอดเวลำโดย ขนำดของควำมเร็วคงตัว แรงนจ้ึ ึงเปน็ แรงสู่ศูนย์กลำง ทำให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ในแนววงกลมภำยในบรเิ วณท่ี มีสนำมแมเ่ หล็ก 4. นักเรียนแบง่ กลุ่มออกเป็นกลุ่ม ๆ ละ 6 คน ตำมควำมสมัครใจของนักเรียน จำกนั้นให้แต่ละกลุ่มรว่ มกันศึกษำ กิจกรรม กำรเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในสนำมแม่เหล็ก จำกหนังสือเรียน โดยครูใช้รูปแบบกำรเรียนรู้แบบ ร่วมมอื มำจัดกระบวนกำรเรียนรู้ โดยกำหนดใหส้ มำชกิ แตล่ ะคนภำยในกลุ่มมีบทบำทหน้ำที่ของตนเอง ดงั น้ี สมำชิกคนท่ี 1-2 ทำหนำ้ ท่ี เตรียมวัสดอุ ุปกรณใ์ ชใ้ นกำรทำกจิ กรรม สมำชิกคนที่ 3-4 ทำหน้ำที่ อ่ำนวิธีกำรทำกจิ กรรม และนำมำอธบิ ำยให้สมำชิกภำยในกลุ่มฟงั สมำชิกคนที่ 5-6 ทำหนำ้ ท่ี บันทึกผลกำรทำกจิ กรรม
(หมายเหตุ: ครเู ร่ิมประเมินนกั เรยี น โดยใชแ้ บบประเมนิ ปฏบิ ตั ิกจิ กรรม) 5. นักเรียนแต่ละกลุ่มร่วมกันแลกเปลี่ยนควำมรู้และวิเครำะห์ผลกำรปฏิบัติกิจกรรม แล้วร่วมกันอภิปรำยผล ร่วมกนั 6. นักเรียนแต่ละกลุ่มส่งตัวแทนออกมำนำเสนอผลกำรทำกิจกรรม ในระหว่ำงท่ีนักเรียนนำเสนอครูคอยให้ ข้อเสนอแนะเพิ่มเติม เพ่ือให้นักเรยี นมีควำมเขำ้ ใจที่ถกู ต้อง 7. นักเรียนร่วมกันตอบคำถำมท้ำยกิจกรรม กำรเคลื่อนท่ีของอิเล็กตรอนในสนำมแม่เหล็ก โดยให้นักเรียนแต่ละ กลุม่ รว่ มกนั อภิปรำยเพ่ือหำคำตอบร่วมกนั 8. นกั เรียนทั้งหมดรว่ มกันสรุปผลจำกกำรศกึ ษำกำรเคลื่อนที่ของอเิ ลก็ ตรอนในสนำมแม่เหล็ก 9. ครูให้นักเรียนทุกคนทำใบงำน เรื่อง แม่เหล็กและสนำมแม่เหล็ก พร้อมทั้งสังเกตคำตอบของนักเรียน เพื่อ ประเมินพฤตกิ รรมนักเรียนเปน็ รำยบคุ คล พร้อมให้คำแนะนำเพ่ิมเตมิ (หมายเหต:ุ ครูเร่ิมประเมินนักเรียน โดยใช้แบบสังเกตพฤตกิ รรมการทางานรายบุคคล) ข้ันสรปุ 1. ครเู ปดิ โอกำสใหน้ ักเรียนสอบถำมเน้ือหำทีไ่ ดศ้ กึ ษำผ่ำนมำแล้ววำ่ มสี ่วนไหนที่ยังไมเ่ ขำ้ ใจ แล้วให้ควำมรู้เพมิ่ เติม ในส่วนนัน้ โดยท่คี รอู ำจจะใช้ PowerPoint เร่อื ง แมเ่ หล็กและสนำมแม่เหล็ก มำชว่ ยในกำรอธิบำย 2. ครูมอบหมำยให้นักเรียนฝึกทำแบบฝึกหัด Topic Question เรื่อง แม่เหล็กและสนำมแม่เหล็ก จำกหนังสือ เรยี นฯ ลงในสมดุ ประจำตวั เพ่อื นำสง่ ครทู ำ้ ยชว่ั โมง 3. ครูมอบหมำยให้นักเรียนไปทำแบบฝึกเสริมประสบกำรณ์จำก Unit Question 1 เร่ือง แม่เหล็กและ สนำมแม่เหล็ก จำกหนังสือเรียนฯ ลงในสมุดประจำตัว และศึกษำเนื้อหำ เร่ือง กระแสไฟฟ้ำทำให้เกิด สนำมแมเ่ หลก็ ซึ่งจะเรยี นในคำบต่อไปมำลว่ งหน้ำ ข้ันประเมนิ 1. ประเมินควำมรู้เกี่ยวกับเร่ือง แม่เหล็กและสนำมแม่เหล็ก โดยสังเกตพฤติกรรมกำรตอบคำถำม กำรทำ แบบฝึกหัด ใบงำน และกำรสรุปสำระสำคญั 2. ประเมินทักษะและกระบวนกำรทำงวิทยำศำสตร์จำกโดยสังเกตพฤติกรรมกำรทำงำนกลุ่ม กำรปฏิบัติกิจกรรม และกำรนำควำมร้ทู ไี่ ดไ้ ปใช้ประโยชน์ 3. ประเมินคุณลักษณะอันพึงประสงค์โดยสังเกตพฤติกรรมจำกกำรสังเกตพฤติกรรมกำรปฏิบัติกิจกรรม กำร อภิปรำย และกำรทำแบบฝกึ หัด 9. สอื่ การเรยี นการสอน / แหลง่ เรียนรู้ 1) หนงั สอื เรียน รำยวชิ ำเพิม่ เตมิ วิทยำศำสตรแ์ ละเทคโนโลยี ฟสิ กิ ส์ ม.6 เล่ม 1 2) แบบฝกึ หดั รำยวิชำเพิ่มเติมวทิ ยำศำสตรแ์ ละเทคโนโลยี ฟิสิกส์ ม.6 เล่ม 1 3) ใบงำนท่ี 1 เรื่อง แมเ่ หลก็ และสนามแม่เหลก็
10. การวัดผลและประเมนิ ผล รายการวัด วธิ ีวัด เครอ่ื งมอื เกณฑ์การประเมนิ 10.1 กำรประเมินระหว่ำงกำร - ร้อยละ 60 ผ่ำนเกณฑ์ - ร้อยละ 60 ผำ่ นเกณฑ์ จัดกิจกรรม - ตรวจใบงำนท่ี 1 - ใบงำนท่ี 1 - ร้อยละ 60 ผ่ำนเกณฑ์ 1) แมเ่ หล็กและ - ตรวจแบบฝกึ หัด - ตรวจแบบฝึกหัด - ระดับคุณภำพ 2 ผ่ำนเกณฑ์ สนำมแม่เหลก็ - ตรวจ Topic - Topic Question - ระดับคณุ ภำพ 2 Question ผำ่ นเกณฑ์ 2) กำรปฏบิ ตั กิ ำร - ประเมนิ - แบบประเมนิ - ระดับคุณภำพ 2 ผำ่ นเกณฑ์ กำรปฏิบตั ิกำร กำรปฏบิ ัติกำร - ระดบั คณุ ภำพ 2 3) พฤตกิ รรม - สงั เกตพฤตกิ รรม - แบบสังเกต ผำ่ นเกณฑ์ กำรทำงำน กำรทำงำนรำยบุคคล พฤติกรรม รำยบคุ คล กำรทำงำนรำยบุคคล 4) พฤตกิ รรม - สงั เกตพฤตกิ รรม - แบบสังเกต กำรทำงำนกล่มุ กำรทำงำนกลุ่ม พฤตกิ รรม กำรทำงำนกลุ่ม 5) คุณลกั ษณะ - สังเกตควำมมีวินยั - แบบประเมิน อันพึงประสงค์ ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่นใน คุณลักษณะ กำรทำงำน อันพงึ ประสงค์ ลงชื่อ..................................................ผู้สอน (............................................)
ใบงานท่ี 1 เรื่อง แม่เหล็กและสนามแม่เหลก็ คาช้แี จง : แสดงวธิ คี ำนวณหำผลลพั ธ์ 1. จงหำฟลักซแ์ มเ่ หล็กทผี่ ำ่ นขดลวดสเ่ี หลยี่ มผืนผำ้ abcd ถำ้ มีสนำมแม่เหลก็ B ขนำดสม่ำเสมอ 4 เทสลำ ในทิศที่ขนำน แกน x ดงั ภำพ 2. โปรตอนตัวหนึ่งเคลื่อนท่ีเข้ำสู่สนำมแม่เหล็กในทิศทำมุม 30 องศำ กับทิศทำงสนำมแม่เหล็กด้วยควำมเร็ว 107 เมตร ต่อวินำที เม่ือควำมเข้มสนำมแม่เหล็กมีค่ำ 3 เทสลำ และโปรตอนมีมวล 1.67 × 10-27 กิโลกรัม จงคำนวณหำรัศมีของ เกลยี วทีเ่ คลอื่ นที่
ใบงานที่ 1 เฉลย เร่ือง แมเ่ หล็กและสนามแม่เหลก็ คาช้ีแจง : แสดงวธิ ีคำนวณหำผลลัพธ์ 1. จงหำฟลักซ์แม่เหลก็ ที่ผำ่ นขดลวดสเ่ี หลี่ยมผืนผำ้ abcd ถำ้ มีสนำมแม่เหล็ก B ขนำดสม่ำเสมอ 4 เทสลำ ในทิศทขี่ นำน แกน x ดังภำพ จำกสมกำร ∅ = ������������ ∅ = (4)(3 × 10−2)(3 × 10−2) ∅ = 3.6 × 10−3Wb ดังนน้ั ฟลกั ซ์แม่เหล็กท่ีผ่ำนขดลวดสีเ่ หล่ยี มผนื ผำ้ abcd เท่ำกบั 3.6 × 10-3 เวเบอร์ 2. โปรตอนตัวหนึ่งเคล่ือนท่ีเข้ำสู่สนำมแม่เหล็กในทิศทำมุม 30 องศำ กับทิศทำงสนำมแม่เหล็กด้วยควำมเร็ว 107 เมตร ต่อวินำที เม่ือควำมเข้มสนำมแม่เหล็กมีค่ำ 3 เทสลำ และโปรตอนมีมวล 1.67 × 10-27 กิโลกรัม จงคำนวณหำรัศมีของ เกลียวท่ีเคลือ่ นท่ี เม่อื โปรตอนเคล่ือนที่เขำ้ สู่สนำมแม่เหลก็ สม่ำเสมอโดยทีค่ วำมเร็วทำมมุ กบั สนำมแมเ่ หลก็ ประจุไฟฟำ้ จะเคลื่อนท่ี เปน็ เสน้ ทำงรปู เกลียว ซ่ึงสำมำรถคำนวณหำรัศมขี องเกลยี วท่ีเคลอื่ นท่ีได้ จำกสมกำร =������ ������������ sin ������ ������������ =������ ������������ sin 30° ������������ =������ (1.67×10−7)(107)(12) (1.6×10−19)(3) ������ = 1.7 × 10−2 m = 1.7 cm ดังนัน้ รัศมขี องเกลียวทเี่ คลื่อนที่เทำ่ กับ 1.7 เซนตเิ มตร
แผนการจดั การเรียนรู้ หน่วยการเรยี นร้ทู ี่ 1 เรอื่ ง แมเ่ หล็กและไฟฟ้า แผนจดั การเรยี นรทู้ ี่ 2 เรอ่ื ง กระแสไฟฟ้าทาให้เกิดสนามแมเ่ หล็ก รายวชิ า ฟสิ ิกส์ รหัสวชิ า ว33205 ระดับชน้ั มัธยมศกึ ษาปที ี่ 6/1 ภาคเรียนท่ี 1 ปีการศึกษา 2564 นา้ หนกั เวลาเรยี น 80 (นน./นก.) เวลาเรยี น 4 ช่ัวโมง/สปั ดาห์ เวลาทใี่ ช้ในการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ 4 ชว่ั โมง ............................................................................................................................. ............................. 1. สาระสาคญั กฎมือขวำใช้หำทิศของสนำมแม่เหล็ก เม่ือให้กระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำนขดลวดที่เรียกว่ำ โซเลนอยด์ จะเกิด สนำมแม่เหล็กไฟฟ้ำข้ึนรอบ ๆ ขดลวด เม่ือให้กระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำนลวดตัวนำ 2 เส้นที่ขนำนกัน จะเกิดแรงดูดและแรง ผลัก เมื่อให้กระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำนขดลวดส่ีเหล่ียมผืนผ้ำจะเกิดโมเมนต์ของแรงคู่ควบผลักให้ขวดลวดหมุนรอบแกนนำ หลกั กำรน้ไี ปสรำ้ งมอเตอร์ 2. ผลการเรียนรู้ สังเกต และอธิบำยเส้นสนำมแม่เหล็ก อธิบำยและคำนวณฟลักซ์แม่เหล็กในบริเวณที่กำหนด รวมทั้งสังเกตและ อธิบำยสนำมแม่เหล็กทเ่ี กดิ จำกกระแสไฟฟำ้ ในลวดตวั นำเส้นตรงและโซเลนอยด์ได้ 3. สาระการเรยี นรู้ 1. สบื ค้นและอภปิ รำยเกีย่ วกับกระแสไฟฟ้ำทำใหเ้ กดิ สนำมแม่เหล็กได้ (K) 2. ปฏบิ ัตกิ จิ กรรมสนำมแมเ่ หลก็ ทีเ่ กิดจำกกระแสไฟฟ้ำในลวดตวั นำได้อยำ่ งถูกต้อง (P) 3. ควำมเป็นคนช่ำงสังเกต ช่ำงคิด ช่ำงสงสัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่นในกำรเสำะแสวงหำควำมรู้ ( A) 4. สมรรถนะสาคญั ของนักเรียน 1. ควำมสำมำรถในกำรคดิ 2. ควำมสำมำรถในกำรแกป้ ัญหำ 5. คณุ ลกั ษณะของวิชา - ควำมรบั ผดิ ชอบ - ควำมรอบคอบ - กระบวนกำรกลมุ่ 6. คุณลักษณะที่พงึ ประสงค์ 1. มวี นิ ัย 2. ใฝ่เรียนรู้ 7. ชิ้นงำน/ภำระงำน - ใบงำนท่ี 2 เรอ่ื ง กระแสไฟฟำ้ ทำให้เกดิ สนำมแมเ่ หล็ก
8. กจิ กรรมการเรยี นรู้ ช่วั โมงที่ 1-2 ขัน้ นำ ขน้ั การใชค้ วามรู้เดมิ เชื่อมโยงความรใู้ หม่ (Prior Knowledge) 1. ครูทบทวนเกี่ยวกับสนำมแม่เหล็กว่ำ แม่เหล็กประกอบด้วยข้ัวเหนือและขั้วใต้ บริเวณที่มีอำนำจแม่เหล็ก เรยี กวำ่ สนำมแม่เหลก็ เส้นทแ่ี สดงทศิ ของสนำมแม่เหล็กรอบๆ แท่งแม่เหล็ก เรยี กวำ่ เสน้ แรงแมเ่ หล็ก บริเวณ ในสนำมแม่เหล็กท่ีไม่มีอำนำจแม่เหล็ก เรียกว่ำ จุดสะเทิน ใต้พื้นโลกมีสนำมแม่เหล็กโลกช่วยป้องกันอันตรำย จำกลมสุริยะ บริเวณใกล้ขั้วแม่เหล็กมีเส้นสนำมแม่เหล็กหนำแน่นมำก เรียกว่ำ ฟลักซ์แม่เหล็ก อัตรำส่วน ระหวำ่ งฟลักซ์แม่เหลก็ ตอ่ พ้นื ท่ตี งั้ ฉำกกบั สนำมหนง่ึ ตำรำงหน่วย เรียกว่ำ ขนำดของสนำมแม่เหล็ก 2. ครเู ขำ้ สู่บทเรียนโดยตงั้ คำถำมว่ำ ลวดตัวนำท่มี ีกระแสไฟฟ้ำผำ่ นจะมสี นำมแมเ่ หล็กเกดิ ขึน้ รอบ ๆ ลวดตวั นำนั้น หรือไม่ 3. ครูให้นักเรียนร่วมแสดงควำมคิดเห็นกับคำถำมท่ีครูถำม โดยให้นักเรียนแต่ละคนร่วมกันอภิปรำยและแสดง ควำมคดิ เห็นอยำ่ งอสิ ระโดยไม่มีกำรเฉลยว่ำถูกหรือผดิ 4. ครูถำมคำถำม Prior Knowledge จำกหนังสือเรียนเพื่อเป็นกำรนำเข้ำสู่บทเรียนว่ำ “เข็มทิศจะมีกำรวำงตัว อยำ่ งไร เม่ือนำไปวำงใกลล้ วดตวั นำทีม่ ีกระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำน” จำกน้ันครกู ล่ำวเช่ือมโยงเข้ำสู่กจิ กรรมกำรเรยี น กำรสอน ขน้ั สอน ขั้นรู้ (Knowing) 1. นกั เรยี นแบ่งกลมุ่ ออกเป็นกลุ่ม ๆ ละ 3 คน ตำมควำมสมัครใจของนักเรยี น แลว้ ให้แตล่ ะกลุ่มรว่ มกันศึกษำค้นคว้ำ ขอ้ มลู ตำมหวั ข้อเร่ือง ดังต่อไปน้ี สนำมแม่เหลก็ จำกกระแสไฟฟำ้ ที่ผ่ำนลวดตัวนำตรง สนำมแมเ่ หล็กจำกกระแสไฟฟ้ำท่ีผำ่ นลวดวงกลม สนำมแมเ่ หลก็ จำกกระแสไฟฟำ้ ทผ่ี ่ำนโซเลนอยด์ โดยศึกษำจำกหนังสอื เรียน หรือแหลง่ กำรเรียนรตู้ ่ำง ๆ เช่น อินเทอรเ์ น็ต 2. ครูให้นักเรียนแต่ละกลุ่มร่วมกันอภิปรำยเรื่องท่ีได้ศึกษำ จำกน้ันให้นักเรียนแต่ละคนเขียนสรุปควำมรู้ท่ีได้จำก กำรศกึ ษำค้นคว้ำลงในสมุดประจำตวั เพอื่ นำส่งครูท้ำยชั่วโมง (หมายเหตุ : ครูเรม่ิ ประเมินนักเรียน โดยใช้แบบสังเกตพฤติกรรมการทางานกล่มุ ) ข้นั เขา้ ใจ (Understanding) 1. ครูอธบิ ำยเพ่ิมเตมิ ใหน้ ักเรยี นเข้ำใจเกย่ี วกับสนำมแม่เหล็กจำกกระแสไฟฟำ้ ทผี่ ่ำนลวดตวั นำ ดงั น้ี เมื่อจ่ำยกระแสไฟฟำ้ ผำ่ นลวดตัวนาตรงท่ีวำงตัวในแนวด่ิง สนำมแมเ่ หลก็ ที่เกิดข้นึ จะวนเป็นวงกลมแนว ระดับรอบลวดตัวนำโดยมีลวดตัวนำอยู่ท่ีจุดศูนย์กลำง (เส้นแรงแม่เหล็กเป็นวงกลม) ซ่ึงสังเกตได้จำก กำรวำงตวั ของผงตะไบเหล็กหรือเขม็ ทศิ
สนำมแม่เหล็กจำกกระแสไฟฟ้ำที่ผ่ำนลวดตัวนำตรงเป็นสนำมไม่สม่ำเสมอโดยมีขนำดเป็นสัดส่ว นกลับ กับระยะห่ำงจำกลวดตัวนำ (ระยะตำมแนวรัศมีของวงกลม) ส่วนทิศทำงของสนำมแมเ่ หลก็ หำได้จำกกฎ มือขวำ เม่ือจ่ำยกระแสไฟฟ้ำผำ่ นลวดวงกลม ลักษณะเส้นแรงแมเ่ หลก็ ของสนำมแมเ่ หล็กในระนำบท่ีตง้ั ฉำกกับ ระนำบของลวดวงกลมและผำ่ นกง่ึ กลำงของลวดวงกลมพิจำรณำได้จำกกำรวำงตัวของผงตะไบเหล็ก ซ่ึง มลี ักษณะคล้ำยกบั สนำมแมเ่ หล็กของแทง่ แมเ่ หล็กสนั้ ๆ สนำมแมเ่ หล็กจำกกระแสไฟฟ้ำที่ผ่ำนลวดวงกลมเป็นสนำมไมส่ ม่ำเสมอ ขนำดของสนำมแม่เหลก็ มี คำ่ สูงสุดบริเวณระนำบของลวดวงกลมและมีคำ่ ลดลงเมอ่ื อยู่สงู หรอื ตำ่ กว่ำระนำบของลวดวงกลม สว่ น ทิศทำงของสนำมแม่เหล็กหำได้จำกกฎมือขวำ เมอ่ื จ่ำยกระแสไฟฟ้ำผำ่ นโซเลนอยด์จะเกดิ สนำมแม่เหลก็ ทง้ั บรเิ วณภำยในและภำยนอกโซเลนอยด์ โดย สนำมแม่เหล็กภำยในโซเลนอยด์บริเวณแกนกลำงของโซเลนอยด์ จะเป็นสนำมสมำ่ เสมอซง่ึ สงั เกตได้จำก กำรเรียงตัวเป็นเสน้ ตรงของผงตะไบเหลก็ จำกภำพ จะสังเกตพบว่ำบริเวณแกนกลำงของโซเลนอยด์จะมีผงตะไบเหล็กเรียงตัวกันหนำแน่นกว่ำ บริเวณภำยนอกโซเลนอยด์ (ด้ำนข้ำงและปลำยท้ังสองของขดลวด) สนำมแม่เหล็กจำกกระแสไฟฟ้ำที่ ผ่ำนโซเลนอยด์จึงมีค่ำสูงสุดท่ีบริเวณแกนกลำงของโซเลนอยด์ ซ่ึงขนำดของสนำมแม่เหล็กจำก กระแสไฟฟำ้ ท่ีผำ่ นโซเลนอยด์มีค่ำเพิ่มข้นึ ตำมคำ่ กระแสไฟฟำ้ และจำนวนรอบต่อควำมยำวของขดลวด
2. ครูให้ควำมรู้เพ่ิมเติมเก่ียวกับสนำมแม่เหล็กจำกกระแสไฟฟ้ำท่ีผ่ำนทอรอยด์ว่ำ ทอรอยด์มีลักษณะเหมือนโซ เลนอยด์ทีน่ ำมำขดเป็นวงกลม เมื่อจ่ำยกระแสไฟฟ้ำผำ่ นทอรอยด์ สำหรบั ทอรอยด์ท่ีขดลวดพันชิดกันหรือแกน เป็นสำรแม่เหล็กเฟอโรจะเกิดสนำมแม่เหล็กเฉพำะบริเวณภำยในแกนของทอรอยด์เท่ำน้ัน โดยสนำมแม่เหล็ก จะวนเป็นวงกลมไปตำมควำมโค้งของแกน สนำมแม่เหล็กภำยในทอรอยด์เป็นสนำมไม่สม่ำเสมอ โดย สนำมแม่เหล็กบริเวณขอบในของแกนมีค่ำสูงกว่ำสนำมแม่เหล็กบริเวณขอบนอกของแกน ซึ่งขนำดของ สนำมแม่เหล็กมคี ำ่ ลดลงตำมระยะหำ่ งจำกจุดศูนย์กลำงของทอรอยด์ ช่วั โมงที่ 3-4 ข้นั ลงมือทา (Doing) 1. ครูให้นักเรียนแบ่งกลุ่ม (กลุ่มละ 6 คน) เพื่อร่วมกันศึกษำกิจกรรม สนำมแม่เหล็กที่เกิดจำกกระแสไฟฟ้ำ ในลวดตัวนำ จำกหนังสือเรียน โดยครูใช้รูปแบบกำรเรียนรู้แบบร่วมมือมำจัดกระบวนกำรเรียนรู้ โดย กำหนดให้สมำชิกแต่ละคนภำยในกลุ่มมีบทบำทหน้ำท่ีของตนเอง ดังนี้ สมำชกิ คนที่ 1-2 ทำหนำ้ ที่ เตรียมวสั ดอุ ุปกรณ์ สมำชกิ คนท่ี 3-4 ทำหนำ้ ที่ อำ่ นวธิ กี ำรทำกจิ กรรม และนำมำอธิบำยให้สมำชกิ ภำยในกลุ่ม สมำชิกคนท่ี 5-6 ทำหนำ้ ท่ี บนั ทึกผลกำรทดลอง 2. ครูแจ้งจุดประสงค์ของกิจกรรม สนำมแม่เหล็กท่ีเกิดจำกกระแสไฟฟ้ำในลวดตัวนำ ให้นักเรียนทรำบ เพื่อเป็น แนวทำงกำรปฏิบัตทิ ถ่ี ูกต้อง จำกนั้นให้นกั เรยี นแต่ละกลมุ่ ทำกจิ กรรมตำมข้ันตอน จำกหนงั สือเรียน 3. ครูเน้นใหน้ ักเรียนทรำบวำ่ กระแสไฟฟำ้ ท่ีผำ่ นลวดตัวนำต้องเป็นไฟฟ้ำกระแสตรง ดังนั้น จึงตอ้ งใช้เครอื่ งแปลง กระแสไฟฟ้ำ และตำแหน่งต่ำง ๆ ของเข็มทิศท่ีวำงบนกระดำษแข็งควรห่ำงจำกเส้นลวดตัวนำไม่เกิน 2 เซนติเมตร ควรจะขยับเข็มทิศไปทีละน้อยในรอบเส้นลวดตัวนำพร้อมท้ังสังเกตแนวกำรวำงตัวของเข็มทิศ ซึ่ง ควรเวลำไม่เกนิ 1 นำที และในขณะทำกำรทดลองไม่ควรมสี ำรแมเ่ หล็กและแท่งแมเ่ หล็กอยู่ในบริเวณนัน้ 4. นักเรียนแต่ละกลุ่มร่วมกันแลกเปลี่ยนควำมรู้และวิเครำะห์ผลกำรปฏิบัติกิจกรรม แล้วอภิปรำยผลร่วมกัน จำกน้ันส่งตัวแทนออกมำนำเสนอผลกำรทำกิจกรรม ในระหว่ำงท่ีนักเรียนนำเสนอครูคอยให้ข้อเสนอแนะ เพิ่มเติมเพื่อให้นักเรียนมีควำมเข้ำใจท่ีถูกต้อง และร่วมกันตอบคำถำมท้ำยกิจกรรม โดยให้นักเรียนแต่ละกลุ่ม ร่วมกนั อภปิ รำยเพอื่ หำคำตอบ 5. ครสู ุม่ เลือกนกั เรียน 2-3 กลุ่ม ให้ออกมำนำเสนอคำตอบของกล่มุ ตนเอง เมื่อนกั เรียนแตล่ ะกลุม่ นำเสนอคำตอบ ของกลุ่มตนเองเรยี บร้อยแล้ว จำกนั้นครูเฉลยคำถำมท้ำยกจิ กรรม 6. นักเรียนและครูร่วมกันอภิปรำยผลท้ำยกิจกรรมสนำมแม่เหล็กท่ีเกิดจำกกระแสไฟฟ้ำในลวดตัวนำว่ำ ขณะมี กระแสไฟฟ้ำเข้ำไปในลวดตัวนำตรงจะเกิดสนำมแม่เหล็กขึน้ รอบ ๆ ตัวนำนั้น ทศิ ของสนำมแม่เหล็กน้จี ะขึ้นกับ ทิศของกระแสไฟฟ้ำ เม่ือทิศของกระแสไฟฟ้ำเปล่ียน ทิศของสนำมแม่เหล็กก็จะเปล่ียนด้วย สำหรับลวดตัวนำ วงกลม พบว่ำมีลักษณะคล้ำยกัน แสดงว่ำเม่ือมีกระแสไฟฟ้ำผ่ำนลวดตัวนำท่ีขดเป็นวงกลมจะทำให้เกิด สนำมแม่เหล็กขึ้นในลักษณะเดียวกับสนำมแม่เหล็กท่ีเกิดจำกแท่งแม่เหล็ก และเมื่อให้กระแสไฟฟ้ำผ่ำนโซ เลนอยด์จะมีเส้นสนำมแม่เหล็กเกิดข้ึน สนำมแม่เหล็กในบริเวณแกนกลำงโซเลนอยดจ์ ะมีค่ำเพ่ิมขนึ้ เม่ือจำนวน รอบของขดลวดเพมิ่ ขึ้น 7. ครใู ห้นักเรียนทุกคนทำแบบฝึกหัด เรื่อง กระแสไฟฟ้ำทำใหเ้ กิดสนำมแมเ่ หล็ก จำกแบบฝึกหดั รำยวิชำเพมิ่ เติม วิทยำศำสตร์ ฟสิ ิกส์ ม.6 เลม่ 1 เป็นกำรบำ้ นส่งในช่ัวโมงถัดไป
ข้นั สรุป 1. ครเู ปิดโอกำสใหน้ ักเรียนสอบถำมเนื้อหำทไ่ี ดศ้ ึกษำผำ่ นมำแล้วว่ำมีส่วนไหนที่ยงั ไม่เขำ้ ใจ แลว้ ให้ควำมรู้เพิม่ เติม ในส่วนน้นั โดยที่ครูอำจจะใช้ PowerPoint เร่อื ง กระแสไฟฟำ้ ทำใหเ้ กดิ สนำมแม่เหล็ก มำชว่ ยในกำรอธบิ ำย 2. ครอู ธิบำยเพ่มิ เติมเก่ยี วกับแมเ่ หลก็ ไฟฟำ้ และกำรนำแม่เหลก็ ไฟฟ้ำไปใช้งำนด้ำนต่ำง ๆ เช่น สวิตซ์อตั โนมัติชนิด แม่เหล็กไฟฟำ้ สวิตซร์ เี ลย์ 3. ครูมอบหมำยให้นักเรียนฝึกทำแบบฝึกหัด Topic Question เร่ือง กระแสไฟฟ้ำทำให้เกิดสนำมแม่เหล็ก จำก หนงั สือเรียนฯ ลงในสมุดประจำตวั 4. ครูมอบหมำยให้นักเรียนไปทำแบบฝึกเสริมประสบกำรณ์จำก Unit Question 1 เรื่อง กระแสไฟฟ้ำทำให้เกิด สนำมแม่เหล็ก จำกหนังสอื เรียนฯ ลงในสมดุ ประจำตัว และศึกษำเน้ือหำ เรื่อง แรงกระทำตอ่ ลวดตวั นำตรงท่ีมี กระแสไฟฟำ้ ผำ่ นและอย่ใู นสนำมแม่เหล็ก ซึง่ จะเรยี นในคำบต่อไปมำลว่ งหนำ้ ขัน้ ประเมิน 1. ประเมนิ ควำมรู้เกี่ยวกบั เรื่อง กระแสไฟฟ้ำทำให้เกิดสนำมแมเ่ หลก็ โดยสงั เกตพฤตกิ รรมกำรตอบคำถำม กำรทำ แบบฝกึ หัด และกำรสรปุ สำระสำคญั 2. ประเมินทักษะและกระบวนกำรทำงวิทยำศำสตร์จำกโดยสังเกตพฤติกรรมกำรทำงำนกลุ่ม กำรปฏิบัติกิจกรรม สนำมแม่เหล็กทเี่ กิดจำกกระแสไฟฟ้ำในลวดตัวนำ และกำรนำควำมรู้ทไี่ ด้ไปใชป้ ระโยชน์ 3. ประเมินคุณลักษณะอันพึงประสงค์โดยสังเกตพฤติกรรมจำกกำรสังเกตพฤติกรรมกำรปฏิบัติกิจกรรม กำร อภิปรำย และกำรทำแบบฝกึ หดั 9. สอื่ การเรยี นการสอน / แหลง่ เรยี นรู้ 1) หนงั สอื เรยี น รำยวชิ ำเพม่ิ เตมิ วิทยำศำสตร์ ฟสิ กิ ส์ ม.6 เลม่ 1 2) แบบฝึกหดั รำยวชิ ำเพิม่ เตมิ วิทยำศำสตร์ ฟสิ กิ ส์ ม.6 เล่ม 1 3) ใบงำนท่ี 2 เร่อื ง กระแสไฟฟ้ำทำใหเ้ กิดสนำมแม่เหล็ก
10. การวดั ผลและประเมนิ ผล รายการวัด วิธวี ัด เครือ่ งมือ เกณฑก์ ารประเมนิ 10.1 กำรประเมินระหว่ำงกำร - ร้อยละ 60 ผ่ำนเกณฑ์ - รอ้ ยละ 60 ผำ่ นเกณฑ์ จดั กจิ กรรม - ตรวจใบงำนท่ี 2 - ใบงำนที่ 2 - รอ้ ยละ 60 ผ่ำนเกณฑ์ 1) กระแสไฟฟ้ำทำให้เกดิ - ตรวจแบบฝึกหดั - ตรวจแบบฝกึ หัด - ระดบั คุณภำพ 2 ผ่ำนเกณฑ์ สนำมแม่เหลก็ - ตรวจ Topic - Topic Question - ระดบั คณุ ภำพ 2 Question ผำ่ นเกณฑ์ 2) กำรปฏิบัติกำร - ประเมิน - แบบประเมนิ - ระดับคุณภำพ 2 ผำ่ นเกณฑ์ กำรปฏิบตั ิกำร กำรปฏิบัตกิ ำร - ระดบั คณุ ภำพ 2 3) พฤตกิ รรม - สังเกตพฤติกรรม - แบบสังเกต ผ่ำนเกณฑ์ กำรทำงำน กำรทำงำนรำยบุคคล พฤตกิ รรม รำยบุคคล กำรทำงำนรำยบคุ คล 4) พฤติกรรม - สังเกตพฤตกิ รรม - แบบสังเกต กำรทำงำนกลุม่ กำรทำงำนกลุม่ พฤติกรรม กำรทำงำนกลุม่ 5) คณุ ลักษณะ - สังเกตควำมมวี นิ ัย - แบบประเมิน อนั พึงประสงค์ ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งม่ันใน คณุ ลกั ษณะ กำรทำงำน อนั พงึ ประสงค์ ลงชื่อ..................................................ผสู้ อน (............................................)
แผนการจัดการเรียนรู้ หน่วยการเรยี นรทู้ ี่ 1 เร่ือง แม่เหลก็ และไฟฟา้ แผนจัดการเรียนรทู้ ี่ 3 เรื่อง แรงกระทาต่อลวดตัวนาท่มี ีกระแสไฟฟา้ ไหลผา่ นและอย่ใู นสนามแมเ่ หล็ก รายวชิ า ฟสิ ิกส์ รหัสวิชา ว33205 ระดับชัน้ มัธยมศกึ ษาปที ี่ 6/1 ภาคเรียนท่ี 1 ปีการศกึ ษา 2564 น้าหนกั เวลาเรยี น 80 (นน./นก.) เวลาเรียน 4 ชั่วโมง/สปั ดาห์ เวลาทใี่ ช้ในการจัดกิจกรรมการเรยี นรู้ 4 ชวั่ โมง .......................................................................................................................................................... 1. สาระสาคัญ เมื่ออนุภำคท่ีมีประจุไฟฟ้ำเคลื่อนที่ในสนำมแม่เหล็กจะมีแรงแม่เหล็กกระทำต่ออนุภำคที่มีประจุไฟฟ้ำนั้น และ เมื่อมีกระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำนลวดตัวนำใด แสดงว่ำมีประจุไฟฟ้ำเคลื่อนผ่ำนลวดตัวนำน้ัน หำกลวดตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้ำ ไหลผ่ำนอยูใ่ นบริเวณทีม่ ีสนำมแมเ่ หลก็ แรงแม่เหล็กทก่ี ระทำต่ออนุภำคที่มีประจไุ ฟฟำ้ จะส่งผลให้เกิดแรงแมเ่ หลก็ กระทำ ตอ่ ลวดตวั นำนนั้ ดว้ ย 2. ผลการเรียนรู้ อธิบำย และคำนวณแรงแม่เหล็กที่กระทำต่ออนุภำคที่มีประจุไฟฟ้ำเคล่ือนที่ในสนำมแม่เหล็ก แรงแม่เหล็กท่ี กระทำต่อเสน้ ลวดที่มีกระแสไฟฟ้ำผ่ำนและวำงในสนำมแมเ่ หล็ก รัศมีควำมโค้งของกำรเคล่ือนทีเ่ มอ่ื ประจเุ คลอื่ นที่ตง้ั ฉำก กบั สนำมแม่เหลก็ รวมทงั้ อธบิ ำยแรงระหว่ำงเสน้ ลวดตัวนำคู่ขนำนที่มีกระแสไฟฟำ้ ผำ่ นได้ 3. จดุ ประสงค์ 1. อธิบำย สืบค้น และอภิปรำยเกี่ยวกับแรงกระทำต่อลวดตัวนำท่ีมีกระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำนและอยู่ในสนำมแม่เหล็กได้ (K) 2. อธิบำยควำมสมั พันธ์ระหว่ำงทิศของกระแสไฟฟ้ำ ทศิ ของสนำมแม่เหลก็ และทศิ กำรเคลอื่ นท่ีของลวดตัวนำได้ (K) 3. ปฏบิ ัตกิ จิ กรรมแรงทก่ี ระทำต่อลวดตวั นำท่ีมกี ระแสไฟฟำ้ ไหลผ่ำนและอยใู่ นสนำมแมเ่ หลก็ ได้อย่ำงถกู ตอ้ ง (P) 4. ควำมเป็นคนช่ำงสังเกต ช่ำงคิด ช่ำงสงสัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งม่ันในกำรเสำะแสวงหำควำมรู้ ( A) 4. สมรรถนะสาคัญของนกั เรียน 1. ควำมสำมำรถในกำรคิด 2. ควำมสำมำรถในกำรแก้ปัญหำ 5. คณุ ลกั ษณะของวิชา - ควำมรับผิดชอบ - ควำมรอบคอบ - กระบวนกำรกล่มุ 6. คณุ ลักษณะที่พงึ ประสงค์ 1. มวี นิ ัย 2. ใฝ่เรยี นรู้ 7. ช้นิ งาน/ภาระงาน - ใบงำนท่ี 3 เร่อื ง แรงกระทำต่อลวดตวั นำทีม่ ีกระแสไฟฟำ้ ไหลผ่ำนและอยใู่ นสนำมแมเ่ หล็ก
8. กจิ กรรมการเรยี นรู้ ช่ัวโมงท่ี 1-2 ขั้นนำ ขน้ั การใช้ความรูเ้ ดิมเช่ือมโยงความรูใ้ หม่ (Prior Knowledge) 1. ครทู บทวนเก่ียวกบั สนำมแม่เหล็กท่ีเกดิ จำกกระแสไฟฟ้ำผ่ำนลวดตัวนำ จำกน้ันตั้งคำถำมวำ่ ถำ้ วำงลวดตวั นำที่ มกี ระแสไฟฟ้ำไว้ในบริเวณที่มีสนำมแม่เหล็ก จะเกิดแรงกระทำต่อลวดตัวนำนน้ั หรือไม่ อย่ำงไร ขนำดของแรง ทีก่ ระทำต่อลวดตวั นำตรงขน้ึ อยกู่ บั ปริมำณใดบ้ำง และจะหำทิศของแรงแม่เหลก็ ได้อยำ่ งไร 2. ครูให้นักเรียนร่วมกันอภิปรำยแสดงควำมคิดเห็นอย่ำงอิสระโดยไม่มีกำรเฉลยว่ำถูกหรือผิด ซึ่งนักเรียนจะได้ คำตอบทถ่ี กู ต้องจำกกำรเรียนตอ่ ไป ข้นั สอน ข้ันรู้ (Knowing) 1. นกั เรียนแบง่ กลุ่ม ๆ ละ 3-4 คน ตำมควำมสมัครใจของนักเรยี น โดยให้แต่ละกลุม่ ร่วมกนั ศกึ ษำค้นควำ้ ขอ้ มูล เรื่อง แรงกระทำต่อลวดตัวนำท่ีมีกระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำนและอยู่ในสนำมแม่เหล็ก จำกหนังสือเรียน หรือแหล่งกำรเรียนรู้ ตำ่ ง ๆ เช่น อินเทอรเ์ น็ต แลว้ ร่วมกันสรปุ ควำมรู้ทศ่ี ึกษำลงในสมุดประจำตวั (หมายเหตุ : ครูเริม่ ประเมนิ นักเรียน โดยใช้แบบสงั เกตพฤติกรรมการทางานกลุ่ม) 2. ครูให้นักเรียนแต่ละกลุ่มร่วมกันอภิปรำยเร่ืองที่ได้ศึกษำ จำกนั้นให้นักเรียนแต่ละคนเขียนสรุปควำมรู้ที่ได้จำก กำรศกึ ษำคน้ คว้ำลงในสมดุ ประจำตัว เพือ่ นำส่งครูทำ้ ยช่วั โมง 3. ครูแสดงภำพหรือนำภำพในหนังสือเรียนเกี่ยวกับแรงแม่เหล็กบนลวดตัวนำตรงที่มีกระแสไฟฟ้ำผ่ำนและอยู่ใน สนำมแมเ่ หล็กสมำ่ เสมอ 4. ครูอธิบำยให้นักเรียนเข้ำใจว่ำ ลวดตัวนำตรงยำว พื้นท่ีหน้ำตัด A ที่มีกระแสไฟฟ้ำ I ผ่ำและอยู่ใน สนำมแม่เหล็กสม่ำเสมอ B ดังภำพ เน่ืองจำกกระแสไฟฟ้ำในลวดตัวนำเกิดจำกกำรเคลื่อนที่ของ อิเล็กตรอนอิสระซึ่งเป็นอนุภำคท่ีมีประจุไฟฟ้ำจึงเกิดแรงแม่เหล็กกระทำต่ออิเล็กตรอนอิสระภำยในตัวนำ ส่งผลให้เกิดแรงแม่เหล็กกระทำต่อลวดตัวนำ โดยแรงแม่เหล็กที่กระทำต่อลวดตัวนำมีค่ำเท่ำกับแรงแม่เหล็ก ลัพธ์ทก่ี ระทำต่ออเิ ล็กตรอนอสิ ระในตัวนำ
5. ครูอธิบำยเพ่ิมเติมว่ำ อิเล็กตรอนอิสระเคล่ือนที่ด้วยควำมเร็วเท่ำกับควำมเร็วลอยเลื่อน vd ในทิศตรงข้ำมกับ ทิศของกระแสไฟฟ้ำ แรงแม่เหล็กที่กระทำต่ออิเล็กตรอนอิสระแต่ละอนุภำคจึงมีค่ำเป็น e(vd B) คือ มี ขนำดเป็น evd B sin(180 ) evd B sin ทิศพุ่งเข้ำและต้ังฉำกกับระนำบหน้ำกระดำษ เมื่อ e คือ ปริมำณประจุของอิเล็กตรอนแต่ละอนุภำค ถ้ำจำนวนอิเล็กตรอนอิสระต่อหน่วยปริมำตรในลวดตัวนำมีค่ำเป็น n จำนวนอนุภำคไฟฟ้ำทั้งหมดในลวดตัวนำ จะมีค่ำเป็น nA แรงแมเ่ หล็กบนลวดตัวนำตรงจึงมีขนำดเป็นค่ำ เป็น FB nA (evd Bsin ) nevd A( Bsin ) แต่ nevd A I คือ กระแสไฟฟำ้ ท่ีผ่ำนลวดตวั นำ จึงสมกำร FB I B sin ขน้ั เขา้ ใจ (Understanding) 1. ครูให้นักเรียนแต่ละคนศึกษำสมกำรที่ใช้ในกำรคำนวณเก่ียวกับขนำดของแรงแม่เหล็กที่กระทำต่อลวดตัวนำ ตำมรำยละเอยี ดในหนังสือเรียน และศึกษำตัวอยำ่ งท่ี 1.5 เพื่อใหน้ ักเรียนเกดิ ควำมเขำ้ ใจมำกย่งิ ขึน้ 2. ครูอำจสุ่มนักเรียนให้ออกมำนำเสนอวิธีกำรแก้ปัญหำโจทย์ตัวอย่ำง โดยท่ีครูคอยแนะนำและเสริมข้อมูลที่ ถูกตอ้ งใหน้ กั เรียน 3. นักเรียนจับคู่กับเพ่ือนในช้ันเรียน ตำมควำมสมัครใจของนักเรียน จำกนั้นร่วมกันทำใบงำนท่ี 1.2 เรื่อง แรง กระทำต่อลวดตวั นำที่มีกระแสไฟฟำ้ ไหลผ่ำนและอยู่ในสนำมแม่เหลก็ 4. ครูสุ่มนักเรียนจำนวน 2 คู่ ออกมำเฉลยใบงำน โดยนักเรียนร่วมกันพิจำรณำว่ำคำตอบใดถูกต้อง จำกนั้นครู เฉลยคำตอบทีถ่ กู ตอ้ งให้นักเรยี น ช่ัวโมงที่ 3-4 ข้นั สอน ขั้นลงมือทา (Doing) 1. ครูให้นักเรียนแบ่งกลุ่ม กลุ่มละ 4-5 คน ปฏิบัติกิจกรรม แรงกระทำต่อลวดตัวนำท่ีมีกระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำน และอยู่ในสนำมแม่เหล็ก โดยให้นักเรียนแบ่งบทบำทหน้ำท่ีของสมำชิกภำยในกลุ่มว่ำใครมีบทบำทหน้ำท่ี อย่ำงไร 2. นักเรียนทำกิจกรรมโดยครูกำหนดเวลำในกำรทำกิจกรรม ขณะท่ีนักเรียนทำกิจกรรม ครูคอยตรวจพฤติกรรม ของนักเรียนและจดบนั ทึกในแบบบันทึกพฤตกิ รรม (หมายเหต:ุ ครเู ร่ิมประเมินนกั เรยี น โดยใชแ้ บบประเมนิ การปฏบิ ตั ิกจิ กรรม) 3. ครูอำจใหค้ ำแนะนำก่อนทำกจิ กรรม ดงั น้ี ในกำรทดลองนี้ ต้องให้กระแสไฟฟ้ำผ่ำนลวดตัวนำในทิศท่ีแน่นอน อำจใช้ถ่ำยไฟฉำยเป็นแหล่งกำเนิด ไฟฟำ้ หรือใช้เครื่องแปลงกระแสไฟฟำ้ ก็ได้ ก่อนทำกำรทดลองควรนำเข็มทิศมำตรวจสอบข้ัวแม่เหล็กรูปตัวยู เพ่ือได้ทรำบว่ำ ด้ำนล่ำงของแม่เหล็ก แท่งบนเป็นขั้วเหนือ และด้ำนบนของแม่เหล็กแท่งล่ำงเป็นขั้วใต้ กรณีถ้ำต้องกำรให้ทิศของ สนำมแม่เหล็กขึ้นตำมแนวดิ่ง ให้พลิกแผ่นเหล็กรูปตวั ยูกลับข้ำงบนลงล่ำง และเมื่อทำกำรทดลองแต่ละ ครัง้ ควรปดิ สวิซ์ทนั ที
ขัน้ สรปุ 1. ครูให้แต่ละกลุ่มส่งตัวแทนออกมำรำยงำนผลที่ได้จำกกำรทำกิจกรรมหน้ำช้ันเรียน แล้วครูสอบถำมนักเรียน กลุ่มอ่ืนว่ำได้ผลของทิศกำรเคลื่อนท่ีของควำมเหมือนหรือต่ำงกันหรือไม่ อย่ำงไร ถ้ำไม่ตรงกันให้ช่วยกัน วเิ ครำะห์และสรปุ ว่ำผลท่ีถูกต้องเปน็ อยำ่ งไร จำกน้ันครูเป็นผ้เู ฉลยผลทไี่ ด้จำกกำรทำกจิ กรรมทถ่ี กู ต้อง 2. นกั เรียนแตล่ ะกลุม่ วเิ ครำะหผ์ ลทไี่ ดจ้ ำกกำรทำกจิ กรรมตำมคำถำม ดังนี้ สนำมแมเ่ หลก็ มีผลตอ่ กำรเคลอื่ นทข่ี องลวดตัวนำทีม่ ีกระแสไฟฟำ้ ผ่ำนหรอื ไม่ อยำ่ งไร ทิศของกระแสไฟฟำ้ มผี ลต่อทิศกำรเคลื่อนที่ของเสน้ ลวดตวั นำหรอื ไม่ อย่ำงไร เพรำะเหตุใดลวดตัวนำจึงเคลอื่ นท่ไี ด้ 3. นักเรียนและครูร่วมกันสรุปเกี่ยวกับกิจกรรม แรงกระทำต่อลวดตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำนและอยู่ใน สนำมแม่เหล็ก เพ่อื ให้ได้ข้อสรุปว่ำ ลวดตัวนำท่ีมีกระแสไฟฟ้ำไหลและอยู่ในบริเวณท่ีมีสนำมแม่เหล็ก จะมีแรง กระทำทำให้ลวดตัวนำเคล่ือนที่ ซึ่งกำรเคลื่อนท่ีจะข้ึนอยู่กับทิศทำงของกระแสไฟฟ้ำและทิศทำงของ สนำมแมเ่ หล็ก 5. ครูเปดิ โอกำสใหน้ ักเรียนสอบถำมเนื้อหำที่ได้ศึกษำผ่ำนมำแล้ววำ่ มสี ว่ นไหนท่ียงั ไมเ่ ข้ำใจ แลว้ ให้ควำมรู้เพ่ิมเติม ในส่วนน้ัน โดยที่ครูอำจจะใช้ PowerPoint เรื่อง แรงกระทำต่อลวดตัวนำท่ีมีกระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำนและอยู่ใน สนำมแมเ่ หลก็ มำชว่ ยในกำรอธบิ ำย 6. ครูมอบหมำยให้นักเรียนฝึกทำแบบฝึกหดั Topic Question เร่ือง แรงกระทำต่อลวดตัวนำทมี่ กี ระแสไฟฟ้ำไหล ผ่ำนและอยใู่ นสนำมแมเ่ หล็ก จำกหนังสอื เรยี นฯ ลงในสมุดประจำตัว 7. ครูให้นักเรียนทำแบบฝึกหัด เรื่อง แรงกระทำต่อลวดตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำนและอยู่ในสนำมแม่เหล็ก เป็นกำรบ้ำนแล้วนำส่งครู และศึกษำเนื้อหำ เรื่อง แรงระหว่ำงลวดตัวนำ 2 เส้นท่ีขนำนกันและมีกระแสไฟฟ้ำ ไหลผำ่ น ซง่ึ จะเรียนในคำบต่อไปมำล่วงหนำ้ ขั้นประเมิน 1. ประเมินควำมรู้เก่ียวกับเรื่อง แรงกระทำต่อลวดตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำนและอยู่ในสนำมแม่เหล็ก โดย สังเกตพฤตกิ รรมกำรตอบคำถำม กำรทำแบบฝึกหัด ใบงำน และกำรสรปุ สำระสำคญั 2. ประเมินทักษะและกระบวนกำรทำงวิทยำศำสตร์จำกโดยสังเกตพฤติกรรมกำรทำงำนกลุ่ม กำรปฏิบัติกิจกรรม แรงกระทำต่อลวดตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำนและอยู่ในสนำมแม่เหล็ก และกำรนำควำมรู้ท่ีได้ไปใช้ ประโยชน์ 3. ประเมินคุณลักษณะอันพึงประสงค์โดยสังเกตพฤติกรรมจำกกำรสังเกตพฤติกรรมกำรปฏิบัติกิจกรรม กำร อภปิ รำย และกำรทำแบบฝกึ หัด 9. สื่อการเรียนการสอน / แหลง่ เรยี นรู้ 1) หนังสือเรียน รำยวิชำเพ่มิ เติมวิทยำศำสตร์และเทคโนโลยี ฟิสิกส์ ม.6 เลม่ 1 2) แบบฝึกหัด รำยวิชำเพิม่ เตมิ วิทยำศำสตรแ์ ละเทคโนโลยี ฟสิ กิ ส์ ม.6 เลม่ 1 3) ใบงำนที่ 3 เร่ือง แรงกระทำต่อลวดตัวนำท่มี กี ระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำนและอยใู่ นสนำมแม่เหล็ก
10. การวดั ผลและประเมินผล รายการวัด วิธวี ดั เคร่ืองมอื เกณฑก์ ารประเมิน 10.1 กำรประเมินระหว่ำงกำร - ตรวจใบงำนท่ี 3 - ร้อยละ 60 ผำ่ นเกณฑ์ - ร้อยละ 60 ผ่ำนเกณฑ์ จัดกจิ กรรม - ตรวจแบบฝึกหัด - ใบงำนท่ี 3 - ร้อยละ 60 ผ่ำนเกณฑ์ 1) แรงกระทำต่อลวด - ตรวจ Topic - ตรวจแบบฝึกหดั - ระดบั คุณภำพ 2 ผำ่ นเกณฑ์ ตัวนำท่ีมีกระแสไฟฟ้ำ Question - Topic Question - ระดบั คุณภำพ 2 ไหลผำ่ นและอยใู่ น ผ่ำนเกณฑ์ สนำมแมเ่ หลก็ - ระดับคณุ ภำพ 2 ผ่ำนเกณฑ์ 2) กำรปฏบิ ัตกิ ำร - ประเมนิ - แบบประเมนิ - ระดบั คุณภำพ 2 กำรปฏบิ ตั กิ ำร กำรปฏบิ ตั กิ ำร ผ่ำนเกณฑ์ 3) พฤติกรรม - สงั เกตพฤติกรรม - แบบสงั เกต กำรทำงำน กำรทำงำนรำยบคุ คล พฤติกรรม รำยบคุ คล กำรทำงำนรำยบคุ คล 4) พฤตกิ รรม - สังเกตพฤตกิ รรม - แบบสังเกตพฤติกรรม กำรทำงำนกลุม่ กำรทำงำนกล่มุ กำรทำงำนกลุ่ม 5) คุณลกั ษณะ - สังเกตควำมมีวินยั - แบบประเมิน อันพึงประสงค์ ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่นใน คณุ ลกั ษณะ กำรทำงำน อันพึงประสงค์ ลงช่ือ..................................................ผู้สอน (............................................)
ใบงานที่ 3 เรื่อง แรงกระทาต่อลวดตัวนาทมี่ กี ระแสไฟฟา้ ไหลผา่ นและอย่ใู นสนามแมเ่ หล็ก คาชีแ้ จง : ให้นักเรียนตอบคำถำมต่อไปน้ี ลวดตัวนำตรงยำว 50 เซนติเมตร มีกระแสไฟฟ้ำผ่ำน 2 แอมแปร์ วำงอยู่ในสนำมแม่เหล็กสม่ำเสมอขนำด 0.40 เทสลำ ดงั ภำพ จงหำขนำดและทิศทำงของแรงแมเ่ หล็กท่ีกระทำต่อลวดตัวนำตรงนี้
ใบงานที่ 3 เรอื่ ง แรงกระทาต่อลวดตวั นาทมี่ กี ระแสไฟฟา้ ไหลผ่านและอยู่ในสนามแมเ่ หลก็ คาชแี้ จง : ให้นักเรยี นตอบคำถำมต่อไปน้ี ลวดตัวนำตรงยำว 50 เซนติเมตร มีกระแสไฟฟ้ำผ่ำน 2 แอมแปร์ วำงอยู่ในสนำมแม่เหล็กสม่ำเสมอขนำด 0.40 เทสลำ ดังภำพ จงหำขนำดและทิศทำงของแรงแมเ่ หล็กท่ีกระทำต่อลวดตวั นำตรงนี้ วธิ ที า จำก ������������ = ������ℓ������ ������������������ ������ โดยท่ี ������ = 90∘ เนื่องจำกสนำมแม่เหล็กมีทิศต้ังฉำกกับลวดตัวนำตรง จึงได้ ������������ = (2.0������)(0.50 m)(0.40 T) ������������������ 9 0∘ = 0.40 N ส่วนทิศทำงหำได้จำกกฎมือขวำสำหรับกำรคูณแบบเวกเตอร์ โดยแรงแม่เหล็กบนลวดตัวนำตรงจะมีทิศเดียวกับ ⃑ℓ × ���⃑⃑��� จำกภำพ ⃑ℓ มีทิศเอียงทำมุม 30 เหนือแนวระดับ ในระนำบหน้ำกระดำษ ส่วน ���⃑⃑��� มีทิศพุ่งเข้ำต้ังฉำกกับระนำบ หนำ้ กระดำษ ⃑ℓ × ���⃑⃑��� มที ศิ พุ่งขน้ึ ตั้งฉำกกับลวดตวั นำตรง จึงเอยี งทำมมุ 30 กบั แนวดง่ิ วัดทวนเขม็ นำฬกิ ำ ดังภำพ ���⃑��������� ℓ⃑ 30 30 แรงแม่เหล็กท่ีกระทำต่อลวดตัวนำตรง���น⃑⃑���ี้จ������ึ���ง���มีขนำด 0.40 นิวตัน ทิศทำงทำมุม 30 กับแนวด่ิง วัดทวนเข็ม นำฬิกำ
แผนการจดั การเรยี นรู้ หนว่ ยการเรยี นรทู้ ่ี 1 เรอ่ื ง แมเ่ หลก็ และไฟฟ้า แผนจดั การเรียนรทู้ ่ี 4 เร่อื ง แรงระหว่างลวดตัวนา 2 เส้นท่ขี นานกันและมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน รายวิชา ฟสิ ิกส์ รหัสวิชา ว33205 ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีท่ี 6/1 ภาคเรยี นที่ 1 ปกี ารศึกษา 2564 น้าหนักเวลาเรียน 80 (นน./นก.) เวลาเรียน 4 ช่ัวโมง/สปั ดาห์ เวลาท่ใี ชใ้ นการจดั กจิ กรรมการเรยี นรู้ 2 ชว่ั โมง .......................................................................................................................................................... 1. สาระสาคญั เมื่อกระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำนลวดตัวนำสองเส้นท่ีขนำนกัน จะเกิดแรงกระทำระหว่ำงลวดตัวนำทั้งสอง โดยทิศทำง ของแรงจะขึ้นอยู่กบั ทศิ ทำงของกระแสไฟฟำ้ ท่ีไหลผ่ำนลวดตัวนำทั้งสอง กล่ำวได้ว่ำ เมื่อกระแสไฟฟ้ำทีไ่ หลในลวดตวั นำมี ทิศทำงเดยี วกันจะเกดิ แรงดงึ ดูดซงึ่ กนั และกัน 2. ผลการเรยี นรู้ อธิบำย และคำนวณแรงแม่เหล็กท่ีกระทำต่ออนุภำคที่มีประจุไฟฟ้ำเคล่ือนที่ในสนำมแม่เหล็ก แรงแม่เหล็กที่ กระทำต่อเส้นลวดที่มกี ระแสไฟฟ้ำผำ่ นและวำงในสนำมแม่เหล็ก รัศมีควำมโค้งของกำรเคล่ือนท่เี ม่อื ประจุเคล่ือนท่ีตั้งฉำก กบั สนำมแม่เหล็ก รวมทั้งอธบิ ำยแรงระหวำ่ งเสน้ ลวดตวั นำค่ขู นำนทม่ี ีกระแสไฟฟำ้ ผ่ำนได้ 3. จดุ ประสงค์ 1. อธบิ ำยแรงระหวำ่ งลวดตวั นำ 2 เส้น ทว่ี ำงขนำนกนั และมีกระแสไหลผ่ำนในทิศเดยี วกันได้ (K) 2. อธิบำยแรงระหวำ่ งลวดตวั นำ 2 เส้น ที่วำงขนำนกัน และมกี ระแสไหลผำ่ นในทิศตรงกันข้ำมได้ (K) 3. สืบคน้ และวเิ ครำะห์ แรงระหว่ำงลวดตัวนำ 2 เสน้ ที่ขนำนกนั และมกี ระแสไฟฟ้ำไหลผำ่ นได้อย่ำงถกู ต้อง (P) 4. ควำมเป็นคนช่ำงสังเกต ช่ำงคิด ช่ำงสงสัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งม่ันในกำรเสำะแสวงหำควำมรู้ (A) 4. สมรรถนะสาคัญของนักเรียน 1. ควำมสำมำรถในกำรคิด 2. ควำมสำมำรถในกำรแกป้ ัญหำ 5. คณุ ลกั ษณะของวิชา - ควำมรับผดิ ชอบ - ควำมรอบคอบ - กระบวนกำรกลมุ่ 6. คณุ ลักษณะท่ีพงึ ประสงค์ 1. มีวนิ ัย 2. ใฝ่เรียนรู้ 7. ช้นิ งำน/ภำระงำน - ใบงำนท่ี 4 เรอื่ ง แรงระหว่ำงลวดตัวนำ 2 เสน้ ทขี่ นำนกันและมีกระแสไฟฟำ้ ไหลผ่ำน
8. กิจกรรมการเรยี นรู้ ชว่ั โมงที่ 1-2 ขั้นนำ การเตรียมการบรรยาย 1. ครูอำจนำส่ือวีดิทัศน์เพ่ือใช้ทบทวนและเป็นเคร่ืองช่วยในกำรเรียนกำรสอน เร่ือง แรงกระทำต่อลวดตัวนำที่มี กระแสไหลผ่ำนและอยู่ในสนำมแมเ่ หลก็ เชน่ - https://www.youtube.com/watch?v=zpLmWw2wIgI 2. ครูถำมคำถำม Key Question ว่ำ ลวดตัวนำ 2 เส้น ท่ีมีกระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำนและวำงขนำนกัน จะมีแรงใด กระทำต่อลวดหรือไม่ อย่ำงไร นักเรียนร่วมกันตอบคำถำมและแสดงควำมคิดเห็นเกี่ยวกับคำตอบของคำถำม เพือ่ เช่อื มโยงไปสกู่ ำรเรียนรูเ้ ร่อื ง แรงระหวำ่ งลวดตัวนำ 2 เสน้ ที่ขนำนกนั และมีกระแสไฟฟ้ำไหลผำ่ น ข้ันสอน การบรรยาย 1. ครูนำเข้ำสู่หัวข้อนี้โดยให้นักเรียนพิจำรณำลวดตัวนำตรง 2 เส้นท่ีขนำนกันและมีกระแสไฟฟ้ำผ่ำน โดยแยก พจิ ำรณำเปน็ 2 กรณี ดงั นี้ กรณีทีก่ ระแสไฟฟ้ำในลวดตัวนำท้งั สองมีทิศเดียวกัน กรณีท่กี ระแสไฟฟ้ำในลวดตัวนำทง้ั สองมีทิศตรงกันข้ำม 2. ครูอำจต้ังคำถำมใหน้ ักเรียนคิดวำ่ ถ้ำลวดตวั นำท้ังสองยำว เท่ำกัน อยู่หำ่ งกันเป็นระยะ d และกระแสไฟฟ้ำ ทผี่ ่ำนลวดเส้นที่ 1 และลวดเส้นที่ 2 มีคำ่ เป็น I1และ I2 ตำมลำดับ แรงกระทำระหว่ำงลวดตัวนำตรง 2 เส้น ที่ มีกระแสไฟฟำ้ ผำ่ นในทิศทำงเดยี วกนั กบั ทิศตรงกันขำ้ ม เหมือนหรือแตกต่ำงกันหรอื ไม่ อยำ่ งไร 3. ครูใช้ภำพแรงระหว่ำงลวดตวั นำ 2 เสน้ ทข่ี นำนกัน ในหนังสือเรียนเพื่อประกอบกำรอธบิ ำย ดังนี้ กรณที ่กี ระแสไฟฟ้ำในลวดตวั นำทงั้ สองมีทิศเดยี วกัน นักเรียนพิจำรณำที่ลวดเส้นที่ 2 สนำมแม่เหล็กท่ีระยะห่ำง d จำกลวดเส้นท่ี 1 มีขนำดเป็น B1ทิศต้ัง ฉำกกับลวดเส้นท่ี 2 (ทศิ พุ่งออกจำกระนำบหนำ้ กระดำษ) เน่ืองจำกสนำมแม่เหล็กที่จดุ ต่ำงๆ บนลวดเส้น ท่ี 2 มีค่ำเท่ำกัน (เพรำะอยู่ห่ำงจำกลวดเส้นที่ 1 เท่ำกัน) จึงเกิดแรงแม่เหล็กท่ีมีขนำดเป็น F1 I2 B1 กระทำต่อลวดเส้นท่ี 2 โดยแรงกระทำนี้มีทิศตง้ั ฉำกกับลวดเสน้ ที่ 2 พุ่งเขำ้ หำลวดเสน้ ท่ี 1 ดงั ภำพ (ก)
นักเรียนพิจำรณำท่ีลวดเส้นท่ี 1 สนำมแม่เหล็กท่ีระยะห่ำง d จำกลวดเส้นที่ 2 มีขนำดเป็น B2 ทิศต้ัง ฉำกกับลวดเส้นที่ 1 (ทศิ พุ่งออกจำกระนำบหนำ้ กระดำษ) เน่ืองจำกสนำมแม่เหล็กท่ีจุดต่ำงๆ บนลวดเส้น ท่ี 1 มีค่ำเท่ำกัน (เพรำะอยู่ห่ำงจำกลวดเส้นท่ี 2 เท่ำกัน) จึงเกิดแรงแม่เหล็กที่มีขนำดเป็น F2 I1 B2 กระทำต่อลวดเสน้ ท่ี 1 โดยแรงกระทำน้มี ีทศิ ตง้ั ฉำกกับลวดเส้นท่ี 1 พุ่งเขำ้ หำลวดเสน้ ท่ี 2 ดงั ภำพ (ข) ครอู ธิบำยสรุปวำ่ แรงกระทำระหว่ำงลวดตัวนำตรงสองเสน้ ทว่ี ำงตวั ขนำนกันและมกี ระแสไฟฟำ้ ผำ่ นใน ทิศทำงเดยี วกันจงึ เปน็ แรงดึงดดู ดงั ภำพ (ค) กรณีทกี่ ระแสไฟฟ้ำในลวดตวั นำทงั้ สองมีทศิ ตรงกนั ขำ้ ม ครูอธิบำยต่อว่ำ ถ้ำกระแสไฟฟ้ำในลวดตัวนำท้ังสองมีทิศตรงกันข้ำม จำกกำรพิจำรณำในทำนอง เดยี วกันจะพบวำ่ แรงกระทำระหว่ำงลวดตวั นำทั้งสองจะเป็นแรงผลกั ดังภำพ 4. นักเรียนและครูอภิปรำยร่วมกันจนได้ข้อสรุปว่ำ แรงกระทำระหว่ำงลวดตัวนำทั้งสอง (F2 I2 B1 และ F2 I1 B2) มขี นำดเท่ำกัน แรงกระทำระหว่ำงลวดตัวนำตรงทว่ี ำงตวั ขนำนกันและมกี ระแสไฟฟ้ำผ่ำนจึงเป็น แรงต่ำงร่วม คือ มีขนำดเท่ำกันและมีทิศตรงกันข้ำม โดยจะเป็นแรงดึงดูด ถ้ำกระแสไฟฟ้ำไหลในทิศเดียวกัน แตจ่ ะเปน็ แรงผลัก ถำ้ กระแสไฟฟ้ำไหลในทศิ ตรงข้ำม 5. ครูให้ควำมรู้เกี่ยวกับแรงกระทำระหว่ำงลวดตัวนำตรงสองเส้นท่ีมีกระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำน นำไปใช้นิยำมหน่วย ของกระแสไฟฟ้ำในระบบเอสไอ โดยกำหนดวำ่ กระแสไฟฟ้ำคงตัวค่ำเดียวกันทไี่ หลผ่ำนลวดตวั นำเสน้ เลก็ ๆ 2 เส้นซึ่งยำวมำกและวำงตัวขนำนกันโดยอยหู่ ่ำงกัน 1 เมตร ในสญุ ญำกำศ แล้วทำให้เกิดแรงกระทำระหวำ่ งลวด ตวั นำท้ังสอง (คดิ ต่อหน่วยควำมยำว) เทำ่ กบั 2107 N/m มีค่ำเท่ำกบั 1 แอมแปร์ ข้นั สรุป 1. นักเรียนจับคู่กับเพื่อนในช้ันเรียน ตำมควำมสมัครใจของนักเรียน จำกน้ันร่วมกันทำใบงำนท่ี 1.3 เรื่อง แรง ระหว่ำงลวดตวั นำ 2 เสน้ ท่ขี นำนกันและมกี ระแสไฟฟำ้ ไหลผำ่ น 2. ครูสุ่มนักเรียนจำนวน 2 คู่ ออกมำเฉลยใบงำน โดยครใู ห้นักเรียนร่วมกันพิจำรณำว่ำคำตอบใดถูกต้อง จำกนั้น ครูเฉลยคำตอบทถ่ี ูกต้องใหน้ ักเรยี น 3. ครูเปิดโอกำสใหน้ ักเรียนสอบถำมเน้ือหำท่ไี ดศ้ กึ ษำผ่ำนมำแล้วว่ำมสี ว่ นไหนที่ยงั ไม่เขำ้ ใจ แล้วให้ควำมรู้เพ่มิ เติม ในส่วนน้ัน โดยท่ีครูอำจจะใช้ PowerPoint เรื่อง แรงระหว่ำงลวดตัวนำ 2 เส้นที่ขนำนกันและมีกระแสไฟฟ้ำ ไหลผำ่ น มำช่วยในกำรอธิบำย 4. ครมู อบหมำยให้นกั เรียนฝึกทำแบบฝกึ หดั Topic Question เร่อื ง แรงระหว่ำงลวดตัวนำ 2 เส้นทีข่ นำนกันและ มกี ระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำน จำกหนังสือเรียนฯ ลงในสมุดประจำตวั และศกึ ษำเน้อื หำ เรื่อง แรงกระทำตอ่ ขดลวดที่ มกี ระแสไฟฟำ้ ไหลผ่ำนและอย่ใู นสนำมแมเ่ หลก็ ซง่ึ จะเรยี นในคำบต่อไปมำล่วงหนำ้
ข้นั ประเมนิ 1. ประเมินควำมรู้เก่ียวกับเรื่อง แรงระหว่ำงลวดตัวนำ 2 เส้นท่ีขนำนกันและมีกระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำน โดยสังเกต พฤติกรรมกำรตอบคำถำม กำรทำแบบฝึกหดั ใบงำน และกำรสรุปสำระสำคญั 2. ประเมินทักษะและกระบวนกำรทำงวิทยำศำสตร์จำกโดยสังเกตพฤติกรรมกำรทำงำนกลุ่ม กำรปฏิบัติกิจกรรม และกำรนำควำมร้ทู ีไ่ ด้ไปใช้ประโยชน์ 3. ประเมินคุณลักษณะอันพึงประสงค์โดยสังเกตพฤติกรรมจำกกำรสังเกตพฤติกรรมกำรปฏิบัติกิจกรรม กำร อภิปรำย และกำรทำแบบฝกึ หดั 9. สอื่ การเรียนการสอน / แหล่งเรยี นรู้ 1) หนังสือเรยี น รำยวชิ ำเพิ่มเตมิ วิทยำศำสตรแ์ ละเทคโนโลยี ฟิสิกส์ ม.6 เล่ม 1 2) แบบฝึกหัด รำยวิชำเพิม่ เตมิ วิทยำศำสตรแ์ ละเทคโนโลยี ฟิสกิ ส์ ม.6 เลม่ 1 3) ใบงำนท่ี 4 เร่อื ง แรงระหวำ่ งลวดตวั นำ 2 เสน้ ท่ขี นำนกนั และมกี ระแสไฟฟ้ำไหลผำ่ น 10. การวดั ผลและประเมินผล รายการวดั วิธีวัด เครือ่ งมือ เกณฑก์ ารประเมิน 10.1 กำรประเมินระหว่ำงกำร จดั กจิ กรรม - ตรวจใบงำนท่ี 4 - ใบงำนท่ี 4 - ร้อยละ 60 ผ่ำนเกณฑ์ 1) แรงระหว่ำงลวดตวั นำ - ตรวจแบบฝกึ หดั - ตรวจแบบฝึกหัด - ร้อยละ 60 ผำ่ นเกณฑ์ 2 เส้นทีข่ นำนกนั และมี - ตรวจ Topic - Topic Question - รอ้ ยละ 60 ผำ่ นเกณฑ์ กระแสไฟฟ้ำไหลผำ่ น Question 2) กำรปฏบิ ัตกิ ำร - ประเมนิ - แบบประเมนิ - ระดับคณุ ภำพ 2 กำรปฏบิ ัติกำร กำรปฏิบตั กิ ำร ผ่ำนเกณฑ์ 3) พฤติกรรม - สงั เกตพฤตกิ รรม - แบบสังเกต - ระดบั คณุ ภำพ 2 กำรทำงำน กำรทำงำนรำยบคุ คล พฤติกรรม ผ่ำนเกณฑ์ รำยบคุ คล กำรทำงำนรำยบุคคล 4) พฤติกรรม - สังเกตพฤตกิ รรม - แบบสงั เกต - ระดบั คุณภำพ 2 กำรทำงำนกลมุ่ กำรทำงำนกลมุ่ พฤตกิ รรม ผ่ำนเกณฑ์ กำรทำงำนกลุ่ม 5) คุณลกั ษณะ - สงั เกตควำมมีวินยั - แบบประเมิน - ระดบั คณุ ภำพ 2 อนั พึงประสงค์ ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่นใน คณุ ลักษณะ ผำ่ นเกณฑ์ กำรทำงำน อนั พึงประสงค์ ลงช่ือ..................................................ผสู้ อน (............................................)
ใบงานท่ี 4 เร่ือง แรงระหวา่ งลวดตวั นา 2 เสน้ ทขี่ นานกนั และมกี ระแสไฟฟา้ ไหลผา่ น คาช้ีแจง : ใหน้ ักเรยี นตอบคำถำมตอ่ ไปน้ี ลวดตัวนำตรงขนำดเท่ำกันสำมเส้นวำงตวั ขนำนกันดังภำพ ถำ้ x1 10 cm, x2 5.0 cm, I1 0.30 A และ I3 0.20 A จงหำขนำดและทิศทำงของกระแสไฟฟ้ำทีผ่ ่ำนลวดตวั นำเส้นท่ี 2 ที่ทำใหแ้ รงแมเ่ หล็กบนลวดตวั นำเส้นท่ี 3 เปน็ ศนู ย์
ใบงานท่ี 4 เฉลยเรอ่ื ง แรงระหว่างลวดตวั นา 2 เส้นทขี่ นานกันและมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน คาช้แี จง : ใหน้ ักเรียนตอบคำถำมต่อไปนี้ ลวดตัวนำตรงขนำดเท่ำกันสำมเส้นวำงตวั ขนำนกนั ดังภำพ ถำ้ x1 10 cm, x2 5.0 cm, I1 0.30 A และ I3 0.20 A จงหำขนำดและทศิ ทำงของกระแสไฟฟ้ำทีผ่ ำ่ นลวดตวั นำเส้นท่ี 2 ทที่ ำให้แรงแม่เหล็กบนลวดตวั นำเส้นที่ 3 เป็นศนู ย์ วิธีทา กระแสไฟฟ้ำในลวดตัวนำเส้นที่ 1 และเส้นที่ 3 มีทิศเดียวกัน แรงแม่เหล็กจำกลวดตัวนำเส้นท่ี 1 ท่ีกระทำต่อ ลวดเส้นท่ี 3 จงึ เป็นแรงดึงดูด หรือมที ิศไปทำงซ้ำยมือ แรงแม่เหลก็ บนลวดเส้นท่ี 3 จะเปน็ ศูนย์ เม่อื แรงแม่เหล็กจำกลวด เส้นท่ี 2 ท่กี ระทำต่อลวดเส้นที่ 3 เป็นแรงผลักหรือมีทิศไปทำงขวำมือ โดยแรงทั้งสองต้องมีขนำดเท่ำกัน กระแสไฟฟ้ำใน ลวดเส้นที่ 2 จึงมีทศิ พุ่งลงตำมแนวดง่ิ เนื่องจำกแรงแม่เหล็กบนเส้นท่ี 3 จำกลวดเส้นที่ 1 และลวดเส้นที่ 2 มีขนำดเป็น ������3ℓ������1 และ ������3ℓ������2 ตำมลำดับ จงึ ได้ ������3ℓ������1 = ������3ℓ������2 และ������1 = ������2หรือ ������1 = 1 ������2 โดยที่ ������ ∝ ������ จึงได้ ������1/������1 = 1 ������ ������2/������2 และ ������2 = (������2) ������1 = ( ������2 ) ������1 = (5) (0.3 A) = 0.1 A ������1 ������1+������2 15 แรงแม่เหล็กบนลวดตัวนำเส้นท่ี 3 เป็นศูนย์ เมอื่ มกี ระแสไฟฟำ้ 0.1 แอมแปร์ ผำ่ นลวดเสน้ ที่ 2 ในทิศพงุ่ ลง ตำมแนวดิ่ง
แผนการจัดการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรทู้ ่ี 1 เรื่อง แม่เหลก็ และไฟฟา้ แผนจัดการเรียนรูท้ ี่ 5 เร่อื ง แม่เหลก็ และสนามแม่เหล็ก รายวชิ า ฟิสิกส์ รหัสวชิ า ว33205 ระดับชนั้ มัธยมศกึ ษาปที ี่ 6/1 ภาคเรยี นท่ี 1 ปกี ารศึกษา 2564 นา้ หนักเวลาเรยี น 80 (นน./นก.) เวลาเรยี น 4 ชั่วโมง/สปั ดาห์ เวลาท่ีใช้ในการจดั กจิ กรรมการเรียนรู้ 2 ชัว่ โมง ............................................................................................................................. ............................. 1. สาระสาคัญ เมื่อลวดตัวนำตรงที่มีกระแสไฟฟ้ำผ่ำนและวำงอยู่ในสนำมแม่เหล็กจะมีแรงกระทำต่อลวดตัวนำน้ัน เม่ือเปลี่ยน ลวดตัวนำตรงเป็นขดลวด จะไม่เกิดแรงกระทำต่อลวดถ้ำทิศทำงของกระแสไฟฟ้ำขนำนกับสนำมแม่เหล็ก แต่จะเกิดแรง กระทำต่อลวดเมอ่ื ทศิ ทำงของกระแสไฟฟ้ำต้ังฉำกกบั ทิศทำงของสนำมแม่เหล็ก 2. ผลการเรียนรู้ อธิบำย และคำนวณแรงแม่เหล็กท่ีกระทำต่ออนุภำคที่มีประจุไฟฟ้ำเคล่ือนที่ในสนำมแม่เหล็ก แรง แม่เหล็กที่กระทำต่อเส้นลวดท่ีมีกระแสไฟฟ้ำผ่ำนและวำงในสนำมแม่เหล็ก รัศมีควำมโค้งของกำรเคลื่อนที่เม่ือประจุ เคล่อื นทต่ี ้ังฉำกกับสนำมแม่เหลก็ รวมทั้งอธบิ ำยแรงระหวำ่ งเสน้ ลวดตัวนำคูข่ นำนทม่ี ีกระแสไฟฟ้ำผำ่ นได้ 3. จดุ ประสงค์ 1. อธบิ ำย และคำนวณแรงกระทำต่อขดลวดทมี่ ีกระแสไฟฟำ้ ไหลผำ่ นและอยู่ในสนำมแมเ่ หล็กได้ (K) 2. นำสมกำร ������ = ������������������������ sin ������ ไปคำนวณหำปริมำณต่ำง ๆ จำกสถำนกำรณ์ท่ีกำหนดให้ได้อย่ำงถูกต้อง (P) 3. ควำมเป็นคนช่ำงสังเกต ช่ำงคิด ช่ำงสงสัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่นในกำรเสำะแสวงหำควำมรู้ (A) 4. สมรรถนะสาคญั ของนกั เรียน 1. ควำมสำมำรถในกำรคดิ 2. ควำมสำมำรถในกำรแกป้ ัญหำ 5. คุณลกั ษณะของวิชา - ควำมรับผิดชอบ - ควำมรอบคอบ - กระบวนกำรกลมุ่ 6. คุณลกั ษณะท่ีพึงประสงค์ 1. มวี ินยั 2. ใฝเ่ รยี นรู้ 7. ช้ินงาน/ภาระงาน - ใบงำนท่ี 5 เรื่อง แรงกระทำต่อขดลวดที่มกี ระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำนและอยูใ่ นสนำมแม่เหลก็
8. กิจกรรมการเรียนรู้ ชว่ั โมงที่ 1-2 ขนั้ นำ ขน้ั การใชค้ วามร้เู ดมิ เช่ือมโยงความรู้ใหม่ (Prior Knowledge) 1. ครูทบทวนเก่ียวกับแรงระหว่ำงลวดตัวนำ 2 เส้นที่ขนำนกันและมีกระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำนว่ำ ถ้ำลวดตัวนำที่มี กระแสไฟฟ้ำผ่ำน 2 เส้นวำงขนำนและใกล้กัน จะมีแรงกระทำระหว่ำงลวดตัวนำท้ังสอง โดยจะพบว่ำ ถ้ำ กระแสไฟฟ้ำในลวดตัวนำขนำนท้ังสองมีทิศเดียวกัน แรงระหว่ำงลวดเป็นแรงดูด ถ้ำกระแสไฟฟ้ำในลวดตัวนำ ขนำนทงั้ สองมีทิศตรงกนั ขำ้ ม แรงระหว่ำงลวดเป็นแรงผลกั 2. ครูถำมคำถำม Key Question จำกหนังสอื เรียน เพื่อเป็นกำรนำเข้ำสู่บทเรยี นวำ่ “แรงทีก่ ระทำต่อขดลวดท่ีอยู่ ในสนำมแมเ่ หล็กจะมีขนำดและทศิ ทำงเปน็ อยำ่ งไร” จำกนัน้ ครูกลำ่ วเช่ือมโยงเข้ำส่กู จิ กรรมกำรเรียนกำรสอน 3. ครูให้นักเรียนร่วมแสดงควำมคิดเห็นกับคำถำม ซึ่งนักเรียนสำมำรถแสดงควำมคิดเห็นอย่ำงอิสระโดยไม่มีกำร เฉลยวำ่ ถกู หรือผดิ ข้นั สอน ขั้นรู้ (Knowing) 1. นักเรียนแบ่งกลุ่มออกเป็นกลุ่ม ๆ ละ 4 คน ตำมควำมสมัครใจของนักเรียน จำกนั้นให้แต่ละกลุ่มร่วมกันศึกษำ ค้นคว้ำข้อมูล เร่ือง แรงกระทำต่อขดลวดที่มีกระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำนและอยู่ในสนำมแม่เหล็ก จำกหนังสือเรียนหรือ แหล่งกำรเรียนร้ตู ่ำง ๆ เชน่ อินเทอร์เน็ต 2. ครูควรใช้ภำพท่ี 1.37 ในหนังสือเรียนประกอบ และแนะนำว่ำ พิจำรณำขดลวดสีเ่ หลี่ยมเป็นส่วน ๆ เช่น พิจำรณำ ขดลวดดำ้ น PQ หรอื RS 3. ครตู ง้ั ประเดน็ คำถำม โดยใหน้ ักเรียนแตล่ ะกลุ่มร่วมกันอภิปรำยแสดงควำมคิดเห็นเพ่ือหำคำตอบรว่ มกนั ดังน้ี เม่ือระนำบของขดลวด PQRS เอียงทำมุมกับสนำมแม่เหล็ก ขดลวด PQ และ RS จะต้ังฉำกกับ สนำมแมเ่ หลก็ หรอื ไม่ ทิศและขนำดของแรงที่กระทำตอ่ ขดลวดทั้ง 2 เปน็ อย่ำงไร (แนวตอบ : ขดลวด PQ และ RS จะยังคงตั้งฉากกับสนามแม่เหล็ก ไม่ว่าจะเอียงทามุมเท่าใดกับ สนามแมเ่ หล็ก และแรงที่กระทาตอ่ ขดลวดแตล่ ะสว่ นมีทศิ ทางและขนาดเท่าเดิม) เม่ือระนำบของขดลวด PQRS เอียงทำมุมกับสนำมแม่เหล็ก ขดลวด PQ และ RS จะเอียงทำมุมกับ สนำมแม่เหล็กดว้ ย แลว้ จะเกดิ แรงกระทำต่อขดลวดทง้ั 2 สว่ นหรอื ไม่ (แนวตอบ : เกิดแรงกระทาต่อขดลวด PQ และ RS ขนาดของแรงแต่ละแรงเป็นไปตามสมการ F = ILB ดังน้นั แรงทั้งสองจงึ มีขนาดเทา่ กนั ) ขดลวด PQRS จะหมนุ หรอื ไม่ ถำ้ หมนุ ขดลวด PQRS จะหมุนในทิศทำงใด (แนวตอบ : ขดลวด PQRS จะหมุนทวนเข็มนาฬิกา เพราะเกิดโมเมนต์ของแรงคู่ควบจากแรงที่กระทา ตอ่ ขดลวด PQ และ RS)
4. ครูให้นักเรียนแต่ละกลุ่มร่วมกันอภิปรำย จำกน้ันให้นักเรียนแต่ละคนเขียนสรุปควำมรู้ที่ได้จำกกำรศึกษำ ค้นควำ้ ขอ้ มลู และตอบคำถำมลงในสมุดประจำตวั เพือ่ นำสง่ ครูท้ำยช่วั โมง (หมายเหตุ : ครเู ร่มิ ประเมินนักเรียน โดยใช้แบบสังเกตพฤติกรรมการทางานกลุ่ม) ข้ันเข้าใจ (Understanding) 1. ครูสุ่มนักเรียนจำนวน 3 กลุ่ม ออกมำนำเสนอผลกำรศึกษำค้นคว้ำข้อมูลและตอบคำถำมหน้ำช้ันเรียน ใน ระหว่ำงทน่ี ักเรยี นนำเสนอครคู อยให้ข้อเสนอแนะเพ่ิมเตมิ เพ่ือให้นักเรยี นมีควำมเขำ้ ใจทถี่ กู ต้อง 2. ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรำยเพื่อหำค่ำโมเมนต์ของแรงคู่ควบ ตำมรำยละเอียดในหนังสือ จนได้สมกำร โมเมนต์ของแรงคู่ควบ ������ = ������������������������ cos ������ 3. ครูอธิบำยเพ่ิมเติมเกี่ยวกับโมเมนต์ของแรงคู่ควบว่ำ ค่ำโมเมนต์ของแรงคู่ควบน้ีขึ้นอยู่กับค่ำของ cos ������ และ ถำ้ ขดลวดไมเ่ ปน็ รูปสี่เหลีย่ มมมุ ฉำกกส็ ำมำรถใชส้ มกำร ������ = ������������������������ cos ������ เพ่ือหำคำ่ โมเมนตข์ องแรงคู่ควบได้ ขัน้ ลงมือทา (Doing) 1. ครูให้นักเรียนศึกษำตัวอย่ำงกำรคำนวณจำกโจทย์ปัญหำในตัวอย่ำงที่ 1.6-1.7 จำกหนังสือเรียน พร้อมทั้ง ให้นักเรียนฝึกแก้โจทย์ปัญหำ ตำมข้ันตอนกำรแก้โจทย์ปัญหำ ดังนี้ ขน้ั ท่ี 1 ทำควำมเขำ้ ใจโจทย์ตัวอยำ่ ง ขน้ั ที่ 2 สิ่งท่โี จทย์ตอ้ งกำรถำมหำ และจะหำส่ิงที่โจทยต์ ้องกำรอย่ำงไร ขนั้ ท่ี 3 ดำเนนิ กำร ข้นั ที่ 4 ตรวจสอบคำตอบของโจทยต์ วั อยำ่ ง 2. ครูสุ่มนักเรียนให้ออกมำนำเสนอวิธีกำรแก้ปัญหำโจทย์ตัวอย่ำงตำมข้ันตอนในแต่ละข้ัน โดยท่ีครูคอยโดยท่ีครู คอยแนะนำและเสริมขอ้ มลู ทถี่ กู ต้องให้นักเรียน 3. ครูให้นักเรียนทุกคนทำใบงำน เรื่อง แรงกระทำต่อขดลวดที่มีกระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำนและอยู่ในสนำมแม่เหล็ก พร้อมท้งั สงั เกตคำตอบของนักเรยี น เพ่ือประเมนิ พฤติกรรมนกั เรยี นเปน็ รำยบุคคล พร้อมให้คำแนะนำเพม่ิ เติม (หมายเหต:ุ ครูเร่ิมประเมินนกั เรียน โดยใช้แบบสงั เกตพฤตกิ รรมการทางานรายบคุ คล) ข้นั สรปุ 1. ครูนำนักเรียนอภปิ รำยสรุปเรื่อง แรงกระทำต่อขดลวดท่มี ีกระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำนและอยู่ในสนำมแม่เหลก็ จนได้ ขอ้ สรุปดังน้ี ไม่มีแรงกระทำต่อขดลวดส่วน QR และ PS เพรำะขดลวดทั้งสองอยู่ในแนวเดียวกับเส้นแรงแม่เหล็ก หรือในแนวขนำนกบั เสน้ แรงแม่เหล็ก มแี รงกระทำตอ่ ขดลวดสว่ น PQ และ RS คอื แรงคูค่ วบ แรงคู่ควบท่ีกระทำต่อขดลวดส่วน PQ และ RS จะทำให้ขดลวดหมุนทวนเข็มนำฬิกำ ในขณะน้ีจะได้ โมเมนต์ของแรงคู่ควบ ������ = ������������������ เมื่อ ������ คือ ค่ำของกระแสไฟฟ้ำ ������ คือ พื้นท่ีของขดลวด ������ คือ ขนำด ของสนำมแม่เหลก็ 2. ครูเปิดโอกำสใหน้ ักเรียนสอบถำมเน้ือหำท่ีไดศ้ ึกษำผ่ำนมำแล้วว่ำมสี ่วนไหนท่ียงั ไม่เข้ำใจ แลว้ ให้ควำมรู้เพ่มิ เติม ในส่วนน้ัน โดยที่ครูอำจจะใช้ PowerPoint เรื่อง แรงกระทำต่อขดลวดท่ีมีกระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำนและอยู่ใน สนำมแมเ่ หล็ก มำช่วยในกำรอธิบำย 3. ครูมอบหมำยให้นักเรียนฝึกทำแบบฝึกหัด Topic Question เร่ือง แรงกระทำต่อขดลวดท่ีมีกระแสไฟฟ้ำไหล ผ่ำนและอย่ใู นสนำมแมเ่ หล็ก จำกหนังสอื เรียนฯ ลงในสมุดประจำตวั
4. ครูมอบหมำยใหน้ ักเรยี นไปทำแบบฝึกเสรมิ ประสบกำรณ์จำก Unit Question 1 เรื่อง แรงกระทำต่อขดลวดท่ี มกี ระแสไฟฟำ้ ไหลผำ่ นและอยู่ในสนำมแมเ่ หล็ก จำกหนังสือเรียนฯ ลงในสมุดประจำตัว เปน็ กำรบำ้ นแล้วนำส่ง ครใู นชั่วโมงถัดไป และศกึ ษำเน้อื หำ เร่ือง กำรประยกุ ตผ์ ลของสนำมแม่เหลก็ ตอ่ ขดลวดทมี่ ีกระแสไฟฟ้ำผ่ำน ซึ่ง จะเรียนในคำบตอ่ ไปมำลว่ งหน้ำ 5. ครใู หค้ วำมรู้เพมิ่ เติมว่ำ กำรหมุนของขดลวดนำไปสรำ้ งแกลแวนอมเิ ตอร์และมอเตอรไ์ ฟฟ้ำกระแสตรง ขน้ั ประเมิน 1. ประเมินควำมรูเ้ ก่ยี วกบั เรอ่ื ง แรงกระทำต่อขดลวดท่มี ีกระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำนและอย่ใู นสนำมแม่เหล็ก โดยสงั เกต พฤตกิ รรมกำรตอบคำถำม กำรทำแบบฝกึ หดั ใบงำน และกำรสรปุ สำระสำคัญ 2. ประเมินทักษะและกระบวนกำรทำงวิทยำศำสตร์จำกโดยสังเกตพฤติกรรมกำรทำงำนกลุ่ม กำรปฏิบัติกิจกรรม และกำรนำควำมรู้ทีไ่ ดไ้ ปใช้ประโยชน์ 3. ประเมินคุณลักษณะอันพึงประสงค์โดยสังเกตพฤติกรรมจำกกำรสังเกตพฤติกรรมกำรปฏิบัติกิจกรรม กำร อภปิ รำย และกำรทำแบบฝกึ หัด 9. สือ่ การเรยี นการสอน / แหล่งเรียนรู้ 1) หนังสือเรยี น รำยวชิ ำเพ่ิมเตมิ วทิ ยำศำสตร์และเทคโนโลยี ฟสิ กิ ส์ ม.6 เลม่ 1 2) แบบฝึกหัด รำยวิชำเพม่ิ เตมิ วิทยำศำสตรแ์ ละเทคโนโลยี ฟิสิกส์ ม.6 เล่ม 1 3) ใบงำนที่ 5 เรื่อง แรงกระทำตอ่ ขดลวดที่มีกระแสไฟฟ้ำไหลผำ่ นและอยใู่ นสนำมแมเ่ หลก็
10. การวัดผลและประเมินผล รายการวดั วธิ ีวัด เครอื่ งมอื เกณฑ์การประเมิน 10.1 กำรประเมนิ ระหวำ่ งกำร - ตรวจแบบฝึกหดั - ร้อยละ 60 ผ่ำนเกณฑ์ - ร้อยละ 60 ผ่ำนเกณฑ์ จัดกจิ กรรม - ตรวจ Topic - ตรวจแบบฝกึ หัด - ร้อยละ 60 ผ่ำนเกณฑ์ 1) แรงกระทำตอ่ ขดลวดท่ี Question - Topic Question - ระดบั คุณภำพ 2 ผ่ำนเกณฑ์ มกี ระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำน - ระดับคุณภำพ 2 และอยใู่ นสนำมแม่เหลก็ ผำ่ นเกณฑ์ 2) กำรปฏิบัตกิ ำร - ประเมิน - แบบประเมนิ - ระดบั คณุ ภำพ 2 ผ่ำนเกณฑ์ กำรปฏบิ ัติกำร กำรปฏิบตั กิ ำร - ระดับคณุ ภำพ 2 3) พฤตกิ รรม - สงั เกตพฤติกรรม - แบบสงั เกต ผำ่ นเกณฑ์ กำรทำงำน กำรทำงำนรำยบคุ คล พฤตกิ รรม - ประเมนิ ตำมสภำพจริง รำยบคุ คล กำรทำงำนรำยบคุ คล - ระดับคณุ ภำพ 2 ผำ่ นเกณฑ์ 4) พฤติกรรม - สงั เกตพฤติกรรม - แบบสงั เกต กำรทำงำนกล่มุ กำรทำงำนกลมุ่ พฤตกิ รรม กำรทำงำนกลุ่ม 5) คณุ ลกั ษณะ - สงั เกตควำมมีวินัย - แบบประเมนิ อันพึงประสงค์ ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่นใน คณุ ลกั ษณะ กำรทำงำน อันพึงประสงค์ 7.2 กำรประเมนิ หลังเรยี น - แบบทดสอบหลังเรียน - ตรวจแบบทดสอบหลัง - แบบทดสอบหลงั เรยี น หน่วยกำรเรียนรู้ท่ี 5 คล่ืน เรียน หน่วยกำรเรียนร้ทู ี่ 5 หน่วยกำรเรียนรู้ท่ี 5 แม่เหล็กไฟฟำ้ คลนื่ แมเ่ หล็กไฟฟ้ำ คลื่นแมเ่ หล็กไฟฟ้ำ 7.3 กำรประเมนิ ชิ้นงำน/ - ตรวจแผนผงั มโนทศั น์ - แบบประเมินชิ้นงำน/ ภำระงำน (รวบยอด) เรือ่ ง คลืน่ แม่เหล็กไฟฟ้ำ ภำระงำน (รวบยอด) ลงชอ่ื ..................................................ผู้สอน (............................................)
ใบงานท่ี 5 ว ำ ง อ ยู่ ขนำน เรอื่ ง แรงกระทาตอ่ ขดลวดท่มี ีกระแสไฟฟ้าไหลผา่ นและอยใู่ นสนามแมเ่ หลก็ ใน คาชีแ้ จง : ให้นกั เรียนตอบคำถำมตอ่ ไปน้ี วงลวดรูปสำมเหลี่ยมด้ำนเท่ำที่มีด้ำนยำวด้ำนละ 20 เซนติเมตร ในสนำมแมเ่ หลก็ สม่ำเสมอขนำด 1.4 เทสลำ โดยระนำบของวงลวด กับสนำมแม่เหล็กและมีกระแสไฟฟ้ำ 5.0 แอมแปร์ วนผ่ำนวงลวด ทศิ ทำง ขณะทวี่ งลวดอยทู่ ตี่ ำแหนง่ ดงั ภำพ จงหำ (ก) ขนำดและทิศทำงของแรงแม่เหลก็ บนแต่ละด้ำนของวงลวด (ข) แรงลัพธ์ท่กี ระทำต่อวงลวด (ค) ขนำดของโมเมนต์ของแรงทก่ี ระทำต่อวงลวด (ง) ผลของโมเมนต์ของแรงท่ีกระทำตอ่ วงลวด
ใบงานท่ี 5 เฉลยเรอ่ื ง แรงกระทาต่อขดลวดที่มกี ระแสไฟฟา้ ไหลผ่านและอย่ใู นสนามแมเ่ หลก็ คาช้แี จง : ใหน้ ักเรียนตอบคำถำมต่อไปนี้ ว ำ ง อ ยู่ ขนำน วงลวดรูปสำมเหล่ียมด้ำนเท่ำท่ีมีด้ำนยำวด้ำนละ 20 เซนติเมตร ใน ในสนำมแมเ่ หลก็ สมำ่ เสมอขนำด 1.4 เทสลำ โดยระนำบของวงลวด กับสนำมแม่เหล็กและมีกระแสไฟฟ้ำ 5.0 แอมแปร์ วนผ่ำนวงลวด ทิศทำง ขณะที่วงลวดอยู่ทต่ี ำแหนง่ ดงั ภำพ จงหำ (ก) ขนำดและทศิ ทำงของแรงแม่เหล็กบนแตล่ ะด้ำนของวงลวด จำก ������������ = ������ℓ������ sin ������ เม่ือ ℓ แทนขนำดของ ⃑ℓ ซึ่งมีทิเดยี วกับกระแสไฟฟำ้ และ เป็นมมุ ระหวำ่ ง ⃑ℓ กบั ���⃑⃑��� เน่ืองจำกมมุ ภำยในของสำมเหลย่ี มด้ำนเท่ำแตล่ ะมุมเปน็ 60 มุมระหวำ่ ง ⃑ℓ กบั ���⃑⃑��� สำหรับด้ำน CD, DE, EC จงึ เป็น 0, 120, 120 ตำมลำดับ ถำ้ แทนขนำดของแรงแม่เหลก็ บนด้ำน CD, DE, EC ดว้ ย F1 , F2 , F3 ตำมลำดับ จะได้ ������1 = (5.0)(0.20)(1.2) sin 0∘ N = 0 และ ������2 = ������3 = (5.0)(0.20)(1.4) sin 120∘ N = 1.2 N โดยท่ที ศิ ของแรงแมเ่ หล็กบนแต่ละด้ำนอย่ใู นทิศเดียวกับทิศของ ⃑ℓ × ���⃑⃑���แรงบนดำ้ น DE จงึ มีทิศพุ่งเข้ำสู่ระนำบวง ลวด และแรงบนดำ้ น EC มีทิศพ่งุ ออกจำกระนำบวงลวด (ข) แรงลัพธ์ทก่ี ระทำต่อวงลวด เน่ืองจำกไม่มีแรงแมเ่ หลก็ กระทำตอ่ ดำ้ น CD และแรงแม่เหลก็ ท่กี ระทำต่อด้ำน DE และ EC มีขนำดเทำ่ กนั แตม่ ี ทศิ ตรงกนั ขำ้ ม แรงลัพธท์ ี่กระทำตอ่ วงลวดจึงเป็น 0 (ค) ขนำดของโมเมนต์ของแรงที่กระทำต่อวงลวด เนือ่ งจำกระนำบวงลวดขนำนกบั สนำมแม่เหล็ก ขนำดของโมเมนต์ของแรงที่กระทำต่อวงลวดจงึ มคี ำ่ เป็น ������ = ������������������ = (5.0) [1 (0.20)(0.20 sin 6 0∘)] (1.4) N m = 0.24 N m 2 (ง) ผลของโมเมนตข์ องแรงทกี่ ระทำต่อวงลวด เน่อื งจำกแรงแมเ่ หล็กบนด้ำน DE และ EC ประกอบกันเป็นแรงคู่ควบแบบทวนเข็มนำฬิกำ เม่ือมองจำกปลำยบน ของแกนหมนุ จึงเกิดโมเมนต์ของแรงท่ีกระทำให้วงลวดหมุนแบบทวนเขม็ นำฬกิ ำ เม่ือมองจำกปลำยบนของแกนหมุน
แผนการจดั การเรียนรู้ หน่วยการเรยี นร้ทู ี่ 1 เรือ่ ง แมเ่ หลก็ และไฟฟ้า แผนจัดการเรยี นร้ทู ี่ 6 เรื่อง การประยุกตผ์ ลของสนามแม่เหลก็ ต่อขดลวดที่มกี ระแสไฟฟา้ ไหลผา่ น รายวชิ า ฟิสิกส์ รหัสวิชา ว33205 ระดับชัน้ มธั ยมศกึ ษาปีที่ 6/1 ภาคเรยี นที่ 1 ปกี ารศึกษา 2564 นา้ หนกั เวลาเรียน 80 (นน./นก.) เวลาเรียน 4 ช่ัวโมง/สัปดาห์ เวลาทีใ่ ชใ้ นการจดั กิจกรรมการเรียนรู้ 4 ชว่ั โมง ............................................................................................................................................ .............. 1. ผลการเรยี นรู้ อธิบำยหลักกำรทำงำนของแกลแวนอมิเตอร์และมอเตอร์ไฟฟ้ำกระแสตรง รวมทั้งคำนวณ ปริมำณต่ำง ๆ ท่ีเก่ียวข้องได้ 2. จุดประสงค์ 1. อธบิ ำยหลักกำรทำงำนของแกลแวนอมิเตอร์และมอเตอรไ์ ฟฟ้ำกระแสตรง รวมทัง้ คำนวณปรมิ ำณต่ำง ๆ ที่ เกยี่ วข้องได้ (K) 2. สบื ค้นข้อมลู เก่ียวกับหลักกำรทำงำนของแกลแวนอมิเตอรแ์ ละมอเตอร์ไฟฟ้ำกระแสตรงได้อย่ำงถูกต้อง (P) 3. ควำมเป็นคนช่ำงสังเกต ช่ำงคิด ช่ำงสงสัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่นในกำรเสำะแสวงหำควำมรู้ (A) 3. สาระสาคญั กำรเกิดโมเมนต์แรงคู่ควบบนขดลวดที่มีกระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำนและอยู่ในสนำมแม่เหล็กซ่ึงส่งผลให้ขดลวดบิด ตวั หรือหมุน เป็นหลักกำรท่ีใช้ในกำรสร้ำงแกลแวนอมิเตอร์และมอเตอร์ไฟฟ้ำขึ้นมำใช้งำน โดยส่วนประกอบหลัก ของอุปกรณ์ท้ังสอง คือ ขดลวดท่ีวำงอยู่ในสนำมแม่เหล็กระหว่ำงขั้วเหนือและขั้วใต้ของแม่เหล็กถำวรหรือ แมเ่ หล็กไฟฟำ้ 4. สมรรถนะสาคญั ของนักเรยี น 1. ควำมสำมำรถในกำรคิด 2. ควำมสำมำรถในกำรแก้ปัญหำ 5. คุณลักษณะของวชิ า - ควำมรบั ผิดชอบ - ควำมรอบคอบ - กระบวนกำรกล่มุ 6. คณุ ลักษณะท่ีพงึ ประสงค์ 1. มีวนิ ัย 2. ใฝ่เรยี นรู้ 7. ชนิ้ งาน/ภาระงาน - ใบงำนท่ี 6 เรือ่ ง กำรประยกุ ตผ์ ลของสนำมแม่เหล็กต่อขดลวดท่ีมีกระแสไฟฟำ้ ไหลผ่ำน
8. กจิ กรรมการเรียนรู้ ชว่ั โมงที่ 1-2 ข้ันนำ การเตรียมการบรรยาย 1. ครูทบทวนเก่ียวกับควำมสัมพันธ์ระหว่ำงค่ำโมเมนต์ของแรงคู่ควบและค่ำของกระแสไฟฟ้ำจำกสมกำร ������ = ������������������������ sin ������ จนได้ข้อสรุปว่ำ ������ ∝ ������ จำกน้ันครูจึงให้ควำมรู้เกี่ยวกับแกลแวนอมิเตอร์แก่นักเรียนตำม รำยในหนังสือเรียน 2. ครอู ำจนำสื่อวีดิทัศน์เพือ่ ใชเ้ ปน็ เครอื่ งชว่ ยในกำรเรยี นกำรสอน เร่อื ง แกลแวนอมิเตอร์ เช่น - https://www.youtube.com/watch?v=oaA1G5NQUd8 - https://www.youtube.com/watch?v=_kLvQpKuyWs 3. ครูถำมคำถำม Key Question ว่ำ ผลของสนำมแม่เหล็กต่อตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำนมีประโยชน์อย่ำงไร เพอื่ เช่อื มโยงไปสกู่ ำรเรยี นกำรสอน (แนวตอบ : เม่ือกระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดตัวนาท่ีอยู่ในสนามแม่เหล็ก จะเกิดโมเมนต์ของแรงคู่ควบ ทา ให้ขดลวดหมุน หลักการนี้นาไปใช้สร้างมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (dc motor) และแกลแวนอมิเตอร์ (galvanometer)) 4. ครูให้นักเรียนร่วมแสดงควำมคิดเหน็ กับคำถำมทีค่ รูถำม ซงึ่ นกั เรียนจะได้คำตอบท่ถี ูกตอ้ งจำกกำรเรยี นต่อไป ขน้ั สอน การบรรยาย 1. นักเรียนแบ่งกลุ่ม กลุ่มละ 3-4 คน ศึกษำส่วนประกอบและหลักกำรทำงำนของของแกลแวนอมิเตอร์ ตำม รำยละเอยี ดในหนังสอื เรียน หรือแหลง่ กำรเรยี นร้ตู ่ำง ๆ เช่น อินเทอร์เนต็ http://www.rmutphysics.com/ 2. ครูให้นักเรียนแต่ละกลุ่มร่วมกันอภิปรำยเร่ืองท่ีได้ศึกษำ จำกนั้นให้นักเรียนแต่ละคนเขียนสรุปควำมรู้ที่ได้จำก กำรศึกษำค้นควำ้ ลงในสมดุ ประจำตวั เพอ่ื นำส่งครทู ้ำยชั่วโมง
3. ครอู ธบิ ำยใหน้ ักเรยี นฟงั ว่ำ แกลแวนอมิเตอรเ์ ป็นเครื่องวัดไฟฟ้ำที่มีท่ีมีควำมไวสูง ตรวจวัดได้แม้กระแสปริมำณ น้อยมำก (ระดับไมโครแอมแปร์) และยังดัดแปลงเป็นเคร่ืองวัดไฟฟ้ำอื่นๆ เช่น แอมมิเตอร์ โวลต์มิเตอร์ มัลติ มเิ ตอร์แบบเขม็ ชห้ี รอื แบบแอนำล็อกได้ไม่ยำกนกั 4. ครูอธิบำยให้นักเรียนฟังว่ำ แกลแวนอมิเตอร์ประกอบด้วยขดลวดรูปส่ีเหล่ียมผืนผ้ำ (ลวดทองแดงเคลือบน้ำยำ พันรอบแกนเหล็กอ่อนรูปทรงกระบอก) ที่หมุนได้คล่องรอบแกนหมุน โดยมีวัสดุที่แข็งมำก (เช่น ทับทิม) เป็น ฐำน รองรบั ปลำยทงั้ สองของแกนหมุนเพอ่ื ลดแรงเสียดทำน ปลำยบนของแกนหมนุ มีสปรงิ กน้ หอยและเข็มชยี้ ึด อยู่ ส่วนปลำยล่ำงของแกนหมุนมีสปริงก้นหอยยึดอยู่ ขดลวดนี้อยู่ในสนำมแม่เหล็กของแม่เหล็กถำวร ดังภำพ ในหนงั สอื เรยี น 5. ครูให้ควำมรู้เพิ่มเติมว่ำ เมื่อมีกระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำนขดลวดจะเกิดโมเมนต์จำกแรงคู่ควบกระทำต่อขดลวดทำให้ ขดลวดและสปริงก้นหอยบิดตัว ซึ่งส่งผลให้เข็มชี้เบนไปจำกตำแหน่งเร่ิมต้น โดยขดลวดและเข็มช้ีจะหยุดนิ่ง เม่ือโมเมนต์ต้ำนแรงบิดจำกสปริงก้นหอยมีค่ำเท่ำกับโมเมนต์จำกแรงคู่ควบที่กระทำต่อขดลวด แต่เม่ือตัด กระแสไฟฟ้ำท่ีไหลผ่ำนขดลวด โมเมนต์จำกแรงคู่ควบที่กระทำต่อขดลวดจะหมดไป โมเมนต์ต้ำนแรงบิดจำก สปริงก้นหอยจะส่งแรงบิดกระทำต่อขดลวดให้บิดกลับมำยังตำแหน่งเริ่มต้น ส่งผลให้เข็มชี้เบนกลับมำยัง ตำแหน่งเริ่มต้นอีกคร้งั ชัว่ โมงที่ 3-4 ขั้นสอน การบรรยาย 1. ครูทบทวนกำรเกิดโมเมนต์จำกแรงคู่ควบบนขดลวดตัวนำท่ีมีกระแสไฟฟฟ้ำผ่ำน และเข่ำสู่บทเรียนเก่ียวกับ ส่วนประกอบและหลักกำรทำงำนของมอเตอร์ไฟฟำ้ กระแสตรง ตำมรำยละเอยี ดในบทเรยี 2. ครอู ำจสำธิตหลกั กำรทำงำนของมอเตอรโ์ ดยใชช้ ดุ ไฟฟำ้ แม่เหลก็ เพอื่ ให้นักเรยี นเกิดควำมเข้ำใจมำกย่งิ ขน้ึ 3. ครูอธิบำยให้นักเรียนฟังว่ำ มอเตอร์ไฟฟ้ำเป็นอุปกรณ์ท่ีใช้เปลี่ยนพลังงำนไฟฟ้ำเป็นพลังงำนกลในรูปของ พลังงำนจลน์กำรหมุน ส่วนประกอบหลักของมอเตอร์ คือ แม่เหล็กถำวร 2 แท่ง หันขั้วเหนือและข้ัวใต้เข้ำหำ กนั ขดลวดอำเมเจอร์ (armature coil) แหวน และแปรงสมั ผสั (contact brush) โดยขดลวดอำเมเจอรซ์ ่ึงเป็น ลวดทองแดงอำบนำ้ ยำพันรอบแกนเหล็กจะยึดติดกับแกนหมนุ และอยู่ในสนำมแมเ่ หล็ก (สม่ำเสมอ) ระหว่ำงข้ัว เหนือและขว้ั ใต้ของแท่งแม่เหล็ก (บำงกรณใี ช้แแมเ่ หล็กไฟฟ้ำแทนแม่เหล็กถำวร) 4. ครูอธิบำยเพ่ิมเติมว่ำ มอเตอร์ไฟฟ้ำมี 2 ประเภท คือ มอเตอร์ไฟฟ้ำกระแสตรงกับมอเตอร์ไฟฟ้ำกระแสสลับ มอเตอร์ไฟฟ้ำท้ังสองประเภทมีส่วนประกอบหลักที่ต่ำงกัน คือ แหวน กล่ำวคือ มอเตอร์ไฟฟ้ำกระแสตรงใช้ แหวนผ่ำ (split ring) หรือคอมมิวเตเตอร์ (commutator) ส่วนมอเตอร์ไฟฟ้ำกระแสสลับใช้แหวนล่ืน (slip ring) (แหวนเตม็ วง) สองวง และมีกำรติดตัง้ แปรงสัมผัสแตกต่ำงกัน 5. นกั เรยี นจับคกู่ ับเพ่ือนในชน้ั เรียน ตำมควำมสมัครใจของนักเรียน จำกน้ันร่วมกนั ทำใบงำนท่ี 1.5 เรอ่ื ง มอเตอร์ กระแสตรง 6. ครูสุ่มนักเรียนจำนวน 2 คู่ ออกมำเฉลยใบงำน โดยครูให้นักเรียนร่วมกันพิจำรณำว่ำคำตอบใดถูกต้อง จำกน้ัน ครเู ฉลยคำตอบทีถ่ กู ต้องใหน้ ักเรียน 7. นักเรียนแต่ละคนทำแบบฝึกหัด เรื่อง กำรประยุกต์ผลของสนำมแม่เหล็กต่อขดลวดท่ีมีกระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำน จำกแบบฝึกหัด รำยวิชำเพ่มิ เติมวิทยำศำสตรแ์ ละเทคโนโลยี ฟสิ กิ ส์ ม.6 เล่ม 1 เปน็ กำรบ้ำนส่งในชั่วโมงถดั ไป
8. ครูอำจยกตัวอย่ำงเพิ่มเติมเก่ียวกับมอเตอร์ไฟฟ้ำกระแสตรงได้ถูกนำไปใช้ทำให้เกิดกำรเคลื่อนท่ีหรือกำรหมุน ของอปุ กรณ์ในเครื่องยนต์ เคร่อื งมือ และเคร่ืองใชไ้ ฟฟำ้ ต่ำงๆ เช่น ชิ้นส่วนในของเล่นเดก็ ตัวหมนุ เทปในเคร่อื ง บันทกึ เสยี ง ตวั หมุนเครอื่ งยนตข์ องรถเม่อื เรม่ิ สตำร์ท เป็นต้น ข้นั สรปุ 1. นักเรียนเขียนสรุปในรูปแบบผังมโนทัศน์ เรื่อง กำรประยุกต์ผลของสนำมแม่เหล็กต่อขดลวดที่มีกระแสไฟฟ้ำ ไหลผ่ำน ซึง่ แบง่ ออกเปน็ แกลแวนอมิเตอรแ์ ละมอเตอร์ไฟฟ้ำกระแสตรง 2. ครเู ปดิ โอกำสใหน้ ักเรียนสอบถำมเนื้อหำทีไ่ ดศ้ ึกษำผำ่ นมำแล้วว่ำมสี ่วนไหนที่ยงั ไม่เขำ้ ใจ แลว้ ให้ควำมรู้เพ่มิ เติม ในส่วนนนั้ โดยทคี่ รูอำจจะใช้ PowerPoint เรือ่ ง กำรประยุกต์ผลของสนำมแม่เหล็กตอ่ ขดลวดท่ีมกี ระแสไฟฟ้ำ ไหลผำ่ น มำช่วยในกำรอธบิ ำย 3. ครูมอบหมำยให้นักเรียนไปทำแบบฝึกเสริมประสบกำรณ์จำก Unit Question 1 เรื่อง กำรประยุกต์ผลของ สนำมแม่เหล็กต่อขดลวดที่มีกระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำน จำกหนังสือเรียนฯ ลงในสมุดประจำตัว และศึกษำเน้ือหำ เร่ือง กระแสไฟฟ้ำเหนีย่ วนำและแรงเคล่อื นไฟฟำ้ เหนีย่ วนำ ซง่ึ จะเรียนในคำบต่อไปมำล่วงหนำ้ ขัน้ ประเมนิ 1. ประเมินควำมรู้เกี่ยวกับเร่ือง กำรประยุกต์ผลของสนำมแม่เหล็กต่อขดลวดที่มกี ระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำน โดยสังเกต พฤตกิ รรมกำรตอบคำถำม กำรทำแบบฝึกหดั ใบงำน และกำรสรปุ สำระสำคัญ 2. ประเมินทักษะและกระบวนกำรทำงวิทยำศำสตร์จำกโดยสังเกตพฤติกรรมกำรทำงำนกลุ่ม กำรปฏิบัติกิจกรรม และกำรนำควำมร้ทู ่ีได้ไปใช้ประโยชน์ 3. ประเมินคุณลักษณะอันพึงประสงค์โดยสังเกตพฤติกรรมจำกกำรสังเกตพฤติกรรมกำรปฏิบัติกิจกรรม กำร อภิปรำย และกำรทำแบบฝึกหัด 9. สือ่ การเรียนการสอน / แหล่งเรยี นรู้ 1) หนังสอื เรยี น รำยวชิ ำเพิ่มเตมิ วทิ ยำศำสตร์และเทคโนโลยี ฟสิ ิกส์ ม.6 เล่ม 1 2) แบบฝกึ หัด รำยวิชำเพ่มิ เติมวิทยำศำสตร์และเทคโนโลยี ฟสิ ิกส์ ม.6 เล่ม 1
10. การวัดผลและประเมนิ ผล รายการวดั วิธีวดั เครอ่ื งมือ เกณฑก์ ารประเมนิ 10.1 กำรประเมินระหว่ำงกำร - ร้อยละ 60 ผ่ำนเกณฑ์ - รอ้ ยละ 60 ผำ่ นเกณฑ์ จดั กิจกรรม - ตรวจใบงำนที่ 6 - ใบงำนท่ี 6 - รอ้ ยละ 60 ผำ่ นเกณฑ์ 1) กำรประยุกตผ์ ลของ - ตรวจแบบฝกึ หัด - ตรวจแบบฝกึ หัด - ระดบั คณุ ภำพ 2 ผ่ำนเกณฑ์ สนำมแม่เหล็กต่อขดลวด - ตรวจ Topic - Topic Question - ระดบั คณุ ภำพ 2 ทม่ี ีกระแสไฟฟ้ำไหลผำ่ น Question ผำ่ นเกณฑ์ 2) กำรปฏบิ ตั ิกำร - ประเมิน - แบบประเมนิ - ระดับคุณภำพ 2 ผำ่ นเกณฑ์ กำรปฏิบัติกำร กำรปฏิบตั กิ ำร - ระดับคณุ ภำพ 2 3) พฤติกรรม - สังเกตพฤตกิ รรม - แบบสงั เกต ผ่ำนเกณฑ์ กำรทำงำน กำรทำงำนรำยบุคคล พฤตกิ รรม รำยบคุ คล กำรทำงำนรำยบคุ คล 4) พฤติกรรม - สังเกตพฤติกรรม - แบบสังเกต กำรทำงำนกล่มุ กำรทำงำนกลุ่ม พฤตกิ รรม กำรทำงำนกลุม่ 5) คณุ ลักษณะ - สังเกตควำมมีวินยั - แบบประเมนิ อันพงึ ประสงค์ ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งม่ันใน คุณลักษณะ กำรทำงำน อันพึงประสงค์ ลงชื่อ..................................................ผสู้ อน (............................................)
ใบงานท่ี 6 เรอ่ื ง การประยุกตผ์ ลของสนามแม่เหล็กตอ่ ขดลวดที่มีกระแสไฟฟา้ ไหลผ่าน คาช้แี จง : จงอธบิ ำยหลักกำรทำงำนของคอมมิวเทเตอรใ์ นมอเตอรก์ ระแสตรงในแตล่ ะขนั้ ตอน
ใบงานที่ 6 เฉลย เรอื่ ง การประยกุ ต์ผลของสนามแมเ่ หลก็ ตอ่ ขดลวดที่มกี ระแสไฟฟา้ ไหลผา่ น คาชแ้ี จง : จงอธิบำยหลักกำรทำงำนของคอมมวิ เทเตอร์ในมอเตอรก์ ระแสตรงในแตล่ ะขน้ั ตอน จำกภำพ (ก) กระแสไฟฟ้ำผ่ำนเข้ำสู่ขดลวดทำงซีกซ้ำยของคอมมิวเทเตอร์ (L) ซึ่งสัมผัสกับแปรงที่ต่อกับข้ัวบวก ของแหล่งจำ่ ยไฟฟ้ำกระแสตรง กระแสไฟฟำ้ จะวนผ่ำนขดลวดจำกปลำยดำ้ นซ้ำยไปยังปลำยด้ำนขวำ โมเมนต์ของแรง ท่เี กิดขึ้นทำใหข้ องลวดหมุนตำมเข็มนำฬกิ ำ ดังภำพ (ข) และตำแหนง่ ท่ีแต่ละซีกของคอมมวิ เทเตอร์สัมผัสกับแปรงจะ เปล่ียนไปแต่ยังคงเป็นแปรงอันเดิม เมื่อขดลวดหมุนไปจนระนำบของขดลวดตั้งฉำกกับสนำมแม่เหล็ก ดังภำพ (ค) ท่ี ตำแหน่งนี้ตำแหน่งที่เป็นช่องว่ำงระหว่ำงซีกซ้ำยและขวำของคอมมิวเทเตอร์จะสัมผัสกับแปรงและไม่มีแรงกระทำต่อ ขดลวด แต่เพรำะมีควำมเฉ่ือยในกำรหมุนทำให้ขดลวดหมุนผ่ำนตำแหนง่ น้ไี ปได้และส่งผลใหซ้ ีกขวำของคอมมเิ ทเตอร์ (R) สมั ผัสกับแปรงที่ตอ่ กบั ขั้วบวกของแหล่งจ่ำยไฟฟำ้ กระแสตรง กระแสไฟฟ้ำจงึ ผ่ำนเข้ำสู่ขดลวดทำงซีกขวำของคอม มวิ เทเตอรแ์ ละวนผ่ำนขดลวดจำกปลำยด้ำนขวำไปยังปลำยด้ำนซ้ำย ผลจำกำรกลับทศิ ของกระแสไฟฟ้ำในขดลวด ทำ ให้เกิดแรงกระทำต่อขดลวดให้หมุนตำมเข็มนำฬิกำต่อไป จนระนำบของขดลวดขนำนกับสนำมแม่เหล็กอีกครั้ง คือ กลับไปสูส่ ภำพกำรณด์ ังภำพ (ก) และเร่มิ ต้นกระบวนกำรใหม่
แผนการจดั การเรยี นรู้ หนว่ ยการเรยี นรูท้ ่ี 1 เร่อื ง แม่เหลก็ และไฟฟ้า แผนจัดการเรียนรทู้ ี่ 7 เรอื่ ง กระแสไฟฟา้ เหน่ียวนาและแรงเคลอื่ นไฟฟ้าเหน่ยี วนา รายวิชา ฟิสิกส์ รหัสวชิ า ว33205 ระดับชนั้ มัธยมศกึ ษาปที ี่ 6/1 ภาคเรยี นท่ี 1 ปกี ารศึกษา 2564 น้าหนักเวลาเรียน 80 (นน./นก.) เวลาเรียน 4 ชั่วโมง/สัปดาห์ เวลาทใี่ ชใ้ นการจัดกจิ กรรมการเรยี นรู้ 4 ช่วั โมง ............................................................................................................................. ............................. 1. ผลการเรยี นรู้ สังเกต และอธิบำยกำรเกิดอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำ กฎกำรเหน่ียวนำของฟำรำเดย์ และคำนวณปริมำณต่ำง ๆ ท่ี เกีย่ วขอ้ ง รวมท้ังนำควำมรเู้ รื่องอีเอ็มเอฟเหน่ียวนำไปอธบิ ำยกำรทำงำนของเครื่องใช้ไฟฟ้ำได้ 2. จุดประสงค์ 1. อธบิ ำย สืบค้นขอ้ มลู และอภปิ รำยเกย่ี วกบั กระแสไฟฟ้ำเหน่ียวนำและแรงเคลื่อนไฟฟ้ำเหน่ียวนำได้ (K) 2. อธิบำยกฎกำรเหนี่ยวนำของฟำรำเดย์ กฎของเลนซ์ และนำไปใช้แก้ปัญหำจำกสถำนกำรณ์ทเ่ี กย่ี วข้องได้ (K) 3. ปฏบิ ัตกิ ิจกรรมกระแสไฟฟ้ำเหนี่ยวนำในขดลวดตวั นำได้อยำ่ งถกู ต้อง (P) 4. ควำมเป็นคนช่ำงสังเกต ช่ำงคิด ช่ำงสงสัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่นในกำรเสำะแสวงหำควำมรู้ (A) 3. สาระสาคญั เมื่อนำขดลวดหมุนตัดกับเส้นสนำมแม่เหล็กหรอื ทำให้เส้นสนำมแม่เหล็กเคลื่อนท่ีตัดกับขดลวดตัวนำ พบว่ำจะมี กระแสไฟฟ้ำเกิดขึ้นท่ีลวดตัวนำ เรียกปรำกฏกำรณ์ที่เกิดข้ึนว่ำ กำรเหน่ียวนำแม่เหล็กไฟฟ้ำ ( electromagnetic induction) และกระแสไฟฟำ้ ที่เกิดข้ึน เรยี กวำ่ กระแสไฟฟำ้ เหนยี่ วนำ (induced current) กฎกำรเหนย่ี วนำของฟำรำเดย์ กลำ่ ววำ่ แรงเคลื่อนไฟฟำ้ เหนยี่ วนำท่ีเกิดขึน้ ในขดลวดจะเป็นสัดส่วนกับอัตรำกำร เปลี่ยนแปลงของฟลกั ซ์แมเ่ หลก็ ที่ผ่ำนขดลวดนัน้ เม่ือเทียบกบั เวลำ กฎของเลนส์ กล่ำวว่ำ แรงเคล่ือนไฟฟ้ำเหน่ียวนำในขดลวดจะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้ำเหน่ียวนำในทิศที่จะทำให้ เกิดฟลักซแ์ มเ่ หล็กใหม่ขน้ึ มำต้ำนกำรเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แมเ่ หล็กเดิมที่ตัดผำ่ นขดลวดนัน้ 4. สมรรถนะสาคัญของนกั เรยี น 1. ควำมสำมำรถในกำรคดิ 2. ควำมสำมำรถในกำรแก้ปัญหำ 5. คณุ ลักษณะของวิชา - ควำมรับผิดชอบ - ควำมรอบคอบ - กระบวนกำรกลุ่ม 6. คุณลักษณะที่พึงประสงค์ 1. มีวนิ ยั 2. ใฝ่เรียนรู้ 7. ชนิ้ งาน/ภาระงาน - ใบงำนท่ี 7 เร่อื ง กระแสไฟฟำ้ เหนยี่ วนำและแรงเคลื่อนไฟฟำ้ เหนยี่ วนำ
8. กิจกรรมการเรียนรู้ ชว่ั โมงท่ี 1-2 ขัน้ นำ ข้ันการใช้ความรู้เดมิ เช่ือมโยงความรู้ใหม่ (Prior Knowledge) 1. ครทู บทวนเกย่ี วกับหลกั กำรทำงำนของแกลแวนอมิเตอร์และมอเตอร์ไฟฟ้ำกระแสตรง ดังน้ี แกลแวนอมิเตอร์เป็นเคร่ืองวัดไฟฟ้ำประกอบด้วยขดลวดที่หมุนได้รอบแกน มีลักษณะเป็นขดลวด สี่เหล่ียมท่ีมีแกนหมุน ปลำยข้ำงหน่ึงของแกนหมุนอยู่ติดสปริงก้นหอยและเข็มชี้ขดลวดเคล่ือนท่ีนี้หมุน อยู่ในสนำมแม่เหล็ก มอเตอร์ไฟฟ้ำกระแสตรงเป็นอุปกรณ์ท่ีเปล่ียนพลังงำนไฟฟ้ำเป็นพลังงำนกล ประกอบด้วยขดลวด ทองแดงเคลือบน้ำยำ ที่พันรอบแกนส่ีเหล่ียมซึ่งติดอยู่กับแกนหมุนในสนำมแม่เหล็ก ปลำยทั้งสองของ ขดลวดต่อกับข้ัวของแบตเตอรี่ เมื่อกระแสไฟฟ้ำผ่ำนขดลวด ขดลวดจะเกิดโมเมนต์ของแรงคกระทำให้ ขดลวดหมนุ รอบแกนหมุน 2. ครูนำเข้ำสู่บทเรียนโดยกำรต้ังคำถำมตำมหนังสือเรียน จำกน้ันครูหรือตัวแทนนักเรียนเป็นผู้สำธิตกำรใช้ลวด ตวั นำเคลื่อนที่ตัดฟลักซ์แม่เหลก็ โดยอุปกรณ์ทใ่ี ชส้ ำธิตประกอบดว้ ยสำยไฟ แมเ่ หลก็ รปู ตวั ยู และแอมมิเตอร์ 3. ครูหรือตัวแทนนักเรียนนำสำยไฟมำต่อกับแอมมิเตอร์ขนำด 2 มิลลิแอมแปร์ แล้วนำสำยไฟนี้ไปเคล่ือนที่ตัดฟ ลักซ์แม่เหล็กในทิศต้ังฉำก ขณะสำยไฟกำลังเคลื่อนท่ี ครูให้นักเรียนสังเกตเข็มของแอมมิเตอร์ จะพบว่ำ เข็ม ของแอมมิเตอร์เบนไป แสดงว่ำ เกิดกระแสไฟฟ้ำขึ้นในสำยไฟ 4. ครูเคล่ือนที่สำยไฟสวนทำงกับคร้ังแรก จำกนั้นถำมนักเรียนว่ำ จะเกิดกระแสไฟฟ้ำในสำยไฟหรือไม่ และ ทศิ ทำงจะเปน็ อย่ำงไร ซึง่ จะทรำบได้จำกเข็มของแอมมิเตอร์ 5. ครูและนักเรียนสรุปได้ว่ำ ขณะลวดตัวนำเคลื่อนที่ตัดฟลักซ์แม่เหล็กในทิศต้ังฉำก จะเกิดกระแสเหนี่ยวนำใน สำยไฟ จำกนั้นครูให้ควำมรู้เกี่ยวกับกระแสไฟฟ้ำเหน่ียวนำและแรงเคลื่อนไฟฟ้ำเหน่ียวนำ ตำมรำยละเอียดใน หนงั สือเรียน ขั้นสอน ขั้นรู้ (Knowing) 1. ครูทบทวนควำมรู้เดิมเก่ียวกับฟลักซ์แม่เหล็กว่ำ บริเวณใกล้ข้ัวแม่เหล็กจะมีฟลักซ์แม่เหล็กอยู่หนำแน่นกว่ำ บริเวณที่อยู่ห่ำงออกไป จำกนั้นครูตั้งคำถำมจำกภำพในหนังสือเรียน (ภำพที่ 1.48) เพ่ือนำไปสู่กฎของฟำรำ เดย์ ดังนี้ ขณะเคล่ือนขดลวดเข้ำหำแม่เหล็ก หรือเคลื่อนแท่งแม่เหล็กเข้ำหำขดลวด ฟลักซ์แม่เหล็กท่ีผ่ำนขดลวด จะมกี ำรเปลีย่ นแปลงหรือไม่ อย่ำงไร (แนวตอบ : มีการเปล่ียนแปลง คือ ฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านขดลวดจะมีค่าเพิ่มขึ้น ในขณะท่ีระยะระหว่าง ขดลวดกบั แทง่ แม่เหล็กลดลง)
ขณะเคลื่อนขดลวดห่ำงจำกแม่เหลก็ หรอื เคลื่อนแท่งแม่เหล็กห่ำงออกจำกขดลวด ฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่ำน ขดลวดจะมีกำรเปลี่ยนแปลงหรือไม่ อยำ่ งไร (แนวตอบ : มีการเปล่ียนแปลง คือ ฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านขดลวดจะมีค่าลดลง ในขณะท่ีระยะระหว่าง ขดลวดกบั แท่งแมเ่ หล็กเพิ่มขึน้ ) 2. ครสู มุ่ เลือกนกั เรยี น 2-3 คน ใหแ้ สดงควำมคดิ เห็นของตนเองโดยไมม่ กี ำรเฉลยวำ่ ถกู หรือผิด 3. ครูช้ีให้นักเรยี นเหน็ ว่ำ ขณะขดลวดหรือแท่งแม่เหล็กเคล่อื นที่ ฟลักซแ์ ม่เหล็กท่ีผำ่ นขดลวดมีค่ำเปลย่ี นแปลง ซ่ึง จะมผี ลให้เกิดกระแสไฟฟำ้ เหนีย่ วนำข้นึ ในขดลวดน้นั จำกนั้นครจู งึ ใหค้ วำมรูเ้ ก่ียวกับกฎของฟำรำเดย์ 4. ครูอธิบำยให้นักเรียนเข้ำใจว่ำ ส่ิงที่เกิดข้ึนในกำรทดลอง ดังภำพ เรียกว่ำ การเหน่ียวนาแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic induction) ซึ่งเป็นปรำกฏกำรณ์ที่เป็นผลมำจำกกำรเปลี่ยนแปลงของสนำมแม่เหล็ก กล่ำวคือ เม่ือสนำมแม่เหล็กบริเวณวงจรไฟฟ้ำเกิดกำรเปลี่ยนแปลงจะทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้ำขึ้น ใน วงจรไฟฟ้ำและแรงเคล่ือนไฟฟ้ำท่ีเกิดขึ้นจะขับดันกระแสไฟฟ้ำให้ไหลผ่ำนวงจรไฟฟ้ำน้ัน เน่ืองจำกไม่มี แหล่งกำเนิดไฟฟ้ำต่ออยู่ในวงจรไฟฟ้ำน้ัน จึงเรียกแรงเคลื่อนไฟฟ้ำและกระแสไฟฟ้ำท่ีเกิดข้ึนว่ำ แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหน่ียวนา (induced electromotive force) และกระแสไฟฟ้าเหน่ียวนา (induced current) โดยส่วนประกอบสำคัญในวงจรไฟฟำ้ ท่ีทำใหเ้ กิดกำรเหนี่ยวนำแม่เหลก็ ไฟฟ้ำ คือ วงลวดหรอื ขดลวด 5. ครูอธิบำยว่ำ กำรเปลี่ยนแปลงของสนำมแม่เหล็กบริเวณขดลวดส่งผลให้เกิดกำรเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์ แม่เหล็กที่ผ่ำนขดลวด กล่ำวคือ จะเกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้ำเหน่ียวนำข้ึนในขดลวด ซึ่งส่งผลให้มีกระแสไฟฟ้ำใน ขดลวดเมื่อมีกำรเปล่ียนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่ำนขดลวด กำรเปล่ียนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็ก ซ่ึงเป็น ตน้ เหตุของกำรเกดิ แรงเคล่ือนไฟฟำ้ เหนี่ยวนำ 6. ครอู ธิบำยเพ่ิมเตมิ วำ่ ฟำรำเดย์ได้ทดลองเพื่อศึกษำควำมสัมพันธ์ระหว่ำงแรงเคลื่อนไฟฟ้ำเหนี่ยวนำและกำร เปลี่ยนแปลงของฟลกั ซ์แมเ่ หลก็ ที่ผ่ำนขดลวด ได้ผลสรุปว่ำ กำรเปล่ียนแปลงฟลักซแ์ ม่เหล็กผำ่ นวงรอบปิดใด ๆ ต่อหน่ึงหน่วยเวลำ จะก่อให้เกิดแรงเคล่ือนไฟฟ้ำเหน่ียวนำข้ึนและทำให้เกิดกระแสเหน่ียวนำ จึงได้ตั้งเป็น กฎ เหน่ียวนาของฟาราเดย์ (Faraday’s law of Induction) หรือเรียกสั้นๆ ว่ำ กฎของฟำรำเดย์ นั่นคือ ������ = − ������������ ������������ ขัน้ เขา้ ใจ (Understanding) 1. ครูให้นักเรียนแต่ละคนศึกษำสมกำรท่ีใช้ในกำรคำนวณเกี่ยวกับแรงเคล่ือนไฟฟ้ำเหนี่ยวนำตำมรำยละเอียดใน หนงั สือเรยี น 2. นักเรียนจับคู่กับเพื่อนในชั้นเรียน ตำมควำมสมัครใจของนักเรียน จำกนั้นร่วมกันทำใบงำนท่ี 1.6 เรื่อง กระแสไฟฟำ้ เหนย่ี วนำและแรงเคล่อื นไฟฟ้ำเหน่ยี วนำ 3. ครูสุ่มนักเรียนจำนวน 2 คู่ ออกมำเฉลยใบงำน โดยนักเรียนร่วมกันพิจำรณำว่ำคำตอบใดถูกต้อง จำกนั้นครู เฉลยคำตอบที่ถูกตอ้ งให้นักเรียน 4. ครูอธิบำยใหน้ ักเรียนเขำ้ ใจว่ำ ทิศของแรงเคลอ่ื นไฟฟ้ำเหนี่ยวนำ และทิศของกระแสไฟฟ้ำเหน่ียวนำ หำได้โดย ใช้กฎของเลนซ์ (Lenz’s law) ซ่ึงมใี จควำมวำ่ แรงเคล่ือนไฟฟ้ำเหน่ียวนำที่เกิดข้นึ จะมีทศิ อยใู่ นทิศที่ก่อให้เกิด กระแสไฟฟ้ำเหนี่ยวนำในขดลวดในทิศทำงที่ทำให้เกิดสนำมแม่เหล็กซ่ึงให้ฟลักซ์แม่เหล็กต้ำนกำรเปล่ียนแปลง ของฟลักซแ์ ม่เหล็กเดิม 5. ครูอธิบำยเพ่ิมเติมว่ำ จำกกฎของเลนซ์สรุปได้ว่ำ ถ้ำฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่ำนวงลวดหรือขดลวดกำลังเพ่ิมขึ้น กระแสไฟฟ้ำเหน่ียวนำ จะมีทิศที่ก่อให้เกิดสนำมแม่เหล็กซึ่งให้ฟลักซ์แม่เหล็กผ่ำนวงลวดหรือขดลวดสวนทำง กับฟลักซ์แม่เหล็กเดิม แต่ถ้ำฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่ำนวงลวดหรือขดลวดกำลังลดลง กระแสไฟฟำ้ เหนี่ยวนำจะไหล ในทิศที่กอ่ ให้เกดิ สนำมแม่เหลก็ ซึ่งให้ฟลกั ซแ์ มเ่ หลก็ ตดั ผ่ำนขดลวดทิศทำงเดยี วกบั ฟลักซ์แมเ่ หลก็ เดิม
ชัว่ โมงที่ 3-4 ข้นั สอน ขนั้ ลงมือทา (Doing) 1. ครูให้นักเรียนแบ่งกลุ่ม กลุ่มละ 3-4 คน ปฏิบัติกิจกรรม กระแสไฟฟ้ำเหนี่ยวนำในลวดตัวนำ โดยให้ นักเรียนแบ่งบทบำทหน้ำท่ีของสมำชิกภำยในกลุ่มว่ำใครมีบทบำทหน้ำท่ีอย่ำงไร 2. นักเรียนทำกิจกรรมโดยครูกำหนดเวลำในกำรทำกิจกรรม ขณะท่ีนักเรียนทำกิจกรรม ครูคอยตรวจพฤติกรรม ของนักเรียนและจดบนั ทกึ ในแบบบนั ทกึ พฤติกรรม (หมายเหต:ุ ครูเริม่ ประเมนิ นักเรียน โดยใช้แบบประเมินการปฏบิ ัติกจิ กรรม) 3. ครูให้นักเรยี นสังเกตท่ีเข็มของแอมมิเตอร์ขณะท่ีขดลวดกำลังเคลื่อนที่ จะพบว่ำ เข็มของแอมมเิ ตอร์เบนไปจำก ตำแหนง่ เดิม ต่อไปเล่ือนขดลวดออกห่ำงแทง่ แม่เหล็ก เข็มของแอมมิเตอรก์ จ็ ะเบนออกจำกตำแหน่งเดิมเช่นกัน แต่จะเบนไปคนละทำงกับครั้งแรก 4. ครแู ละนักเรียนสรปุ ไดว้ ่ำ กรณีท่ีมีกำรเคล่ือนแทง่ แมเ่ หลก็ หรอื ขดลวด อย่ำงใดอยำ่ งหนึง่ จะมกี ระแสเหนี่ยวนำ เกดิ ข้ึนในขดลวด และกรณีที่ขดลวดและแท่งแม่เหลก็ อยู่กับที่ จะไม่มกี ระแสเหนี่ยวนำเกดิ ขน้ึ ในขดลวด ขั้นสรปุ 1. นักเรียนและครูร่วมกันอภิปรำยเพื่อให้ได้ข้อสรุปว่ำ กำรเคลื่อนท่ีขดลวดหรือกำรเคลื่อนแท่งแม่เหล็กเพื่อให้ฟ ลกั ซ์แมเ่ หล็กท่ีผ่ำนขดลวดมีค่ำเปล่ียนแปลง จะทำให้เกดิ กระแสเหน่ียวนำในขดลวด และถำ้ ขดลวดอย่กู ับที่ใน บริเวณท่ีมีสนำมแม่เหล็กท่ีมีค่ำสม่ำเสมอของแม่เหล็กไฟฟ้ำซ่ึงอยู่กับท่ี ก็สำมำรถทำให้เกิดกระแสไฟฟ้ำ เหน่ยี วนำในขดลวดนน้ั ได้ 2. ครูให้ควำมรู้นักเรียนเกี่ยวกับกำรนำควำมรู้เร่ืองกระแสไฟฟ้ำเหนี่ยวนำไปอธิบำยสำเหตุท่ีทำให้กระแสไฟฟ้ำที่ ผำ่ นมอเตอร์ขณะหมนุ ดว้ ยอตั รำเรว็ คงตัว มคี ่ำนอ้ ยกว่ำกระแสไฟฟ้ำที่ผำ่ นมอเตอร์ขณะเริ่มหมุน ซ่ึงนกั เรยี นจะ เรียนในคำบตอ่ ไป 3. ครูเปิดโอกำสให้นักเรียนสอบถำมเนื้อหำทไ่ี ด้ศกึ ษำผ่ำนมำแลว้ ว่ำมสี ว่ นไหนท่ียงั ไมเ่ ขำ้ ใจ แลว้ ให้ควำมรู้เพม่ิ เติม ในส่วนนั้น โดยท่ีครูอำจจะใช้ PowerPoint เรื่อง กระแสไฟฟ้ำเหนี่ยวนำและแรงเคลื่อนไฟฟ้ำเหนี่ยวนำ มำ ช่วยในกำรอธบิ ำย 4. ครูมอบหมำยให้นักเรยี นฝึกทำแบบฝึกหดั Topic Question เร่อื ง กระแสไฟฟ้ำเหน่ียวนำและแรงเคล่อื นไฟฟ้ำ เหนีย่ วนำ จำกหนงั สอื เรียนฯ ลงในสมุดประจำตวั 5. ครูใหน้ ักเรยี นทำแบบฝึกหดั เรอ่ื ง กระแสไฟฟำ้ เหนีย่ วนำและแรงเคล่ือนไฟฟ้ำเหนยี่ วนำ เป็นกำรบำ้ นแล้วนำส่ง ครู และศึกษำเน้ือหำ เร่ือง แรงเคล่ือนไฟฟ้ำเหน่ียวนำในมอเตอร์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้ำ ซ่ึงจะเรียนในคำบ ต่อไปมำลว่ งหนำ้
ข้ันประเมิน 1. ประเมินควำมรู้เก่ียวกับเร่ือง กระแสไฟฟ้ำเหน่ียวนำและแรงเคลื่อนไฟฟ้ำเหนี่ยวนำ โดยสังเกตพฤติกรรมกำร ตอบคำถำม กำรทำแบบฝึกหัด ใบงำน และกำรสรปุ สำระสำคัญ 2. ประเมินทักษะและกระบวนกำรทำงวิทยำศำสตร์จำกโดยสังเกตพฤติกรรมกำรทำงำนกลุ่ม กำรปฏิบัติกิจกรรม กระแสไฟฟำ้ เหนีย่ วนำในลวดตวั นำ และกำรนำควำมรูท้ ่ไี ดไ้ ปใชป้ ระโยชน์ 3. ประเมินคุณลักษณะอันพึงประสงค์โดยสังเกตพฤติกรรมจำกกำรสังเกตพฤติกรรมกำรปฏิบัติกิจกรรม กำร อภิปรำย และกำรทำแบบฝึกหัด 9. ส่ือการเรียนการสอน / แหลง่ เรียนรู้ 1) หนงั สอื เรยี น รำยวชิ ำเพ่ิมเติมวทิ ยำศำสตร์และเทคโนโลยี ฟสิ ิกส์ ม.6 เลม่ 1 2) แบบฝึกหัด รำยวิชำเพม่ิ เติมวทิ ยำศำสตร์และเทคโนโลยี ฟสิ กิ ส์ ม.6 เลม่ 1 10. การวดั ผลและประเมินผล วธิ วี ดั เครอ่ื งมือ เกณฑก์ ารประเมิน รายการวดั - ตรวจใบงำนที่ 7 - ใบงำนที่ 7 - ร้อยละ 60 ผำ่ นเกณฑ์ 7.1 กำรประเมนิ ระหว่ำงกำรจดั - ตรวจแบบฝึกหัด - แบบฝกึ หดั - ร้อยละ 60 ผ่ำนเกณฑ์ กจิ กรรม 1) กระแสไฟฟ้ำเหนีย่ วนำ - ประเมนิ กำร - แบบประเมินกำร - ระดบั คุณภำพ 2 และแรงเคล่อื นไฟฟำ้ นำเสนอ นำเสนอผลงำน ผ่ำนเกณฑ์ เหนย่ี วนำ ผลงำน 2) กำรนำเสนอผลงำน - สงั เกตพฤติกรรม - แบบสังเกต - ระดบั คุณภำพ 2 กำรทำงำน พฤติกรรม ผ่ำนเกณฑ์ 3) พฤติกรรมกำรทำงำน รำยบุคคล กำรทำงำน รำยบุคคล รำยบคุ คล - ระดบั คุณภำพ 2 - สงั เกตพฤติกรรม - แบบสังเกต ผำ่ นเกณฑ์ 4) พฤติกรรมกำรทำงำน กำรทำงำนกลุ่ม พฤติกรรม กลุ่ม กำรทำงำนกลุ่ม - ระดับคุณภำพ 2 - สงั เกตควำมมีวินยั - แบบประเมนิ ผำ่ นเกณฑ์ 5) คณุ ลกั ษณะ ใฝเ่ รยี นรู้ และ คณุ ลักษณะ อันพงึ ประสงค์ มงุ่ มั่น อนั พงึ ประสงค์ ในกำรทำงำน ลงชอื่ ..................................................ผสู้ อน (............................................)
ใบงานที่ 7 เร่อื ง กระแสไฟฟา้ เหน่ียวนาและแรงเคลื่อนไฟฟา้ เหน่ียวนา คาชแี้ จง : ให้นกั เรียนตอบคำถำมตอ่ ไปน้ี ขดลวดตัวนำรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสยำวด้ำนละ 1.50 เซนติเมตร จำนวน 25.0 รอบ ซ่ึงแต่ละรอบมีขนำดเท่ำกันและมีควำม ตำ้ นทำน 0.350 โอห์ม ถำ้ ให้สนำมแมเ่ หลก็ ท่มี ขี นำดคงตวั ในทศิ ทำงต้งั ฉำกกบั ขดลวด ดงั ภำพ จงหำ ก) ขนำดของแรงเคล่ือนไฟฟ้ำเหนี่ยวนำในขดลวด ขณะท่ีสนำมแม่เหล็กท่ีพุ่งผ่ำนขดลวดเปลย่ี นแปลงจำก 0 เป็น 0.500 เทสลำ ภำยใน 0.800 วินำที ข) ขนำดของกระแสเหนย่ี วนำในขดลวดตวั นำ
ใบงานที่ 7 เร่ือง กระแสไฟฟ้าเหนยี่ วนาและแรงเคลอ่ื นไฟฟา้ เหนี่ยวนา คาช้ีแจง : ให้นกั เรียนตอบคำถำมต่อไปนี้ ขดลวดตัวนำรูปส่ีเหล่ียมจัตุรัสยำวด้ำนละ 1.50 เซนติเมตร จำนวน 25.0 รอบ ซ่ึงแต่ละรอบมีขนำดเท่ำกันและมีควำม ตำ้ นทำน 0.350 โอหม์ ถ้ำใหส้ นำมแมเ่ หลก็ ทมี่ ีขนำดคงตวั ในทิศทำงตัง้ ฉำกกบั ขดลวด ดังภำพ จงหำ ก) ขนำดของแรงเคล่ือนไฟฟ้ำเหนี่ยวนำในขดลวด ขณะที่สนำมแม่เหล็กที่พุ่งผ่ำนขดลวดเปลย่ี นแปลงจำก 0 เป็น 0.500 เทสลำ ภำยใน 0.800 วินำที พืน้ ทห่ี น้ำตดั ของขดลวดรูปส่เี หลีย่ มจตั รุ สั A = d2 = (0.015 m)2 = 2.25 ×10−4 m2 จำกสมกำร ∅ = ������������ cos ������ ∅ = (0.500 T)(2.25 × 10−4m2) cos 0° ∅ = 1.12 × 10−4Wb และอตั รำกำรเปล่ยี นฟลกั ซแ์ ม่เหลก็ ∆∅ เนื่องจำกกำรเปล่ียนสนำมแมเ่ หล็ก ∆∅ = ∅������ − ∅������ = 1.12 × 10−4Wb จะได้ ขนำดของแรงเคลอ่ื นไฟฟ้ำเหนย่ี วนำ จำกสมกำร ������ = −������ |∆∅| = (25.0) (1.12 ×10−4Wb ) ∆������ 0.80 s = 3.50 mV ดังนน้ั ขนำดของแรงเคลือ่ นไฟฟำ้ เหน่ยี วนำในขดลวด คอื 3.50 มลิ ลิโวลต์ ข) ขนำดของกระแสเหน่ียวนำในขดลวดตัวนำ จำกสมกำร ������ = ε ������ 3.50 mV =������ 0.350 Ω ������ = 10.0 mA ดงั นัน้ ขนำดของกระแสเหนยี่ วนำในขดลวดตวั นำ คอื 10.0 มิลลแิ อมแปร์
แผนการจดั การเรยี นรู้ หน่วยการเรยี นรทู้ ่ี 1 เรือ่ ง แมเ่ หล็กและไฟฟา้ แผนจัดการเรียนรูท้ ่ี 8 เรอ่ื ง แรงเคลอื่ นไฟฟา้ เหนีย่ วนาในมอเตอร์และเครือ่ งกาเนดิ ไฟฟ้า รายวชิ า ฟสิ ิกส์ รหัสวชิ า ว33205 ระดับช้ันมธั ยมศกึ ษาปที ่ี 6/1 ภาคเรียนท่ี 1 ปีการศกึ ษา 2564 นา้ หนกั เวลาเรยี น 80 (นน./นก.) เวลาเรยี น 4 ชั่วโมง/สัปดาห์ เวลาที่ใชใ้ นการจดั กจิ กรรมการเรยี นรู้ 2 ชัว่ โมง .......................................................................................................................................................... 1. ผลการเรยี นรู้ อธบิ ำยหลกั กำรทำงำนและประโยชนข์ องเคร่ืองกำเนดิ ไฟฟำ้ กระแสสลบั 3 เฟส กำรแปลงอีเอ็มเอฟของ หม้อแปลง และคำนวณปริมำณต่ำง ๆ ทเี่ กี่ยวขอ้ งได้ 2. จุดประสงค์ 1. อธบิ ำยหลกั กำรทำงำนและประโยชน์ของมอเตอร์และเครื่องกำเนดิ ไฟฟำ้ ได้ (K) 2. อธิบำยลกั ษณะของไฟฟ้ำกระแสสลับและสรปุ ควำมสัมพนั ธ์ระหว่ำงกระแสกบั เวลำ และควำมต่ำงศักยก์ ับเวลำ ที่มี คำ่ กำรเปลย่ี นคำ่ ในรปู ของฟงั ก์ชนั ไซนไ์ ด้ (K) 3. อธบิ ำยหลักกำรผลิตกระแสไฟฟำ้ สลับของเคร่ืองกำเนิดไฟฟ้ำ 3 เฟส และบอกควำมหมำยของไฟฟ้ำ 3 ได้ (K) 4. คำนวณหำคำ่ ต่ำง ๆ เกยี่ วข้องกบั แรงเคลอ่ื นไฟฟำ้ เหน่ียวนำในมอเตอร์และเคร่ืองกำเนิดไฟฟ้ำได้อยำ่ งถกู ต้อง (P) 5. ควำมเป็นคนช่ำงสังเกต ช่ำงคิด ช่ำงสงสัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่นในกำรเสำะแสวงหำควำมรู้ (A) 3. สาระสาคัญ ขณะทมี่ อเตอรห์ มุน ฟลักซ์แม่เหล็กทผี่ ่ำนขดลวดจะมคี ่ำเปลี่ยนแปลง เกิดแรงเคลอื่ นไฟฟำ้ เหนยี่ วนำในขดลวดใน ทิศตรงข้ำม ทำให้กระแสไฟฟ้ำที่ผ่ำนมอเตอร์ขณะหมุนด้วยอัตรำเร็งคงตัวมีค่ำน้อยกว่ำขณะเริ่มหมุน เรียกว่ำ แรงเคลอ่ื นไฟฟำ้ ตำ้ นกลับ เครื่องกำเนิดไฟฟ้ำหรือไดนำโมเป็นอุปกรณ์ที่ใช้เปล่ียนพลังงำนกลเป็นพลังงำนไฟฟ้ำจำกผลของกำรเหน่ียวนำ แม่เหล็กไฟฟ้ำ โดยใช้พลังงำนกลจำกแหล่งกำเนิดพลังงำนกลภำยนอก เช่น กังหันไอน้ำ กังหันน้ำ กังหันลม เคร่ืองยนต์ สันดำปภำยใน ในกำรหมุนขดลวดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ำ ซึ่งอยู่ในสนำมแม่เหล็ก ทำให้เกิดแรงเคล่ือนไฟฟ้ำเหน่ียวนำ และกระแสไฟฟ้ำเหนีย่ วนำขน้ึ ในขดลวดของเครื่องกำเนิดไฟฟำ้ 4. สมรรถนะสาคัญของนกั เรยี น 1. ควำมสำมำรถในกำรคิด 2. ควำมสำมำรถในกำรแก้ปัญหำ 5. คณุ ลักษณะของวิชา - ควำมรับผดิ ชอบ - ควำมรอบคอบ - กระบวนกำรกลุม่ 6. คณุ ลักษณะท่ีพึงประสงค์ 1. มีวนิ ยั 2. ใฝ่เรียนรู้
7. ช้นิ งาน/ภาระงาน - ใบงำนท่ี 8 เร่ือง แรงเคลื่อนไฟฟ้ำเหนีย่ วนำในมอเตอร์และเครื่องกำเนิดไฟฟำ้ 8. กจิ กรรมการเรยี นรู้ ชั่วโมงที่ 1-2 ขน้ั นำ ขน้ั การใชค้ วามรู้เดมิ เชื่อมโยงความรู้ใหม่ (Prior Knowledge) 1. ครูทบทวนเก่ียวกับกระแสไฟฟ้ำเหน่ียวนำและแรงเคล่ือนไฟฟ้ำเหน่ียวนำว่ำ เมื่อนำขดลวดหมุนตัดกับเส้น สนำมแม่เหล็กหรือทำให้เส้นสนำมแม่เหล็กเคล่ือนที่ตัดกับขดลวดตัวนำ พบว่ำจะมีกระแสไฟฟ้ำเกิดข้ึนที่ลวด ตัวนำ เรียกปรำกฏกำรณ์ท่ีเกิดข้ึนว่ำ กำรเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้ำ และกระแสไฟฟ้ำที่เกิดขึ้น เรียกว่ำ กระแสไฟฟ้ำเหนีย่ วนำ 2. ครถู ำมคำถำม เพ่ือกระตุ้นให้นกั เรียนไดแ้ สดงควำมรู้เดิมว่ำ ไฟฟ้ำกระแสสลับ (AC) และไฟฟ้ำกระแสตรง (DC) แตกตำ่ งกนั อย่ำงไร 3. ครูสนทนำกับนักเรียนเก่ียวกับควำมแตกต่ำงของไฟฟ้ำกระแสสลบั และไฟฟำ้ กระแสตรง เชน่ ไฟฟ้ำกระแสตรง คือ กระแสไฟฟ้ำท่ีอยู่ในวงจรหรือจำกถ่ำนไฟฉำย แต่ไฟฟ้ำกระแสสลับนั้นจะใช้งำนตำมบ้ำนของเรำ และ ร่วมกันอภปิ รำยจนไดข้ อ้ สรปุ ดงั นี้ ไฟฟ้ากระแสตรง (DC) เป็นไฟฟ้ำที่มำจำกขว้ั ลบเพียงอย่ำงเดียว มีทศิ ทำงกำรไหลไปในทำงเดียว ซ่ึงจะ เริ่มออกจำกแหล่งกำเนิดไฟฟ้ำจำกขั้วลบผ่ำนเครื่องใช้ไฟฟ้ำแล้วเข้ำสู่ข้ัวบวกของแหล่งกำเนิดไฟฟ้ำ มี คุณสมบัติ คือกระแสไฟฟ้ำน้ันมีแรงดันเป็นบวกอยู่เสมอและสำมำรถกับประจุเอำไว้ใช้งำนกับแบตเตอร่ี ได้ ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) เป็นไฟฟ้ำที่มีกำรไหลไปในทิศทำงที่สลับไปสลับมำ หรือกล่ำวว่ำเป็น กระแสไฟฟ้ำท่ีไม่มีข้ัว มีคุณสมบัติ คือสำมำรถส่งกระแสไฟฟ้ำไปในที่ไกล ๆ โดยท่ีแรงไม่ตก และ สำมำรถปรับระดับแรงดนั ได้ 4. ครูต้ังคำถำมว่ำ กระแสไฟฟ้ำที่เกิดจำกกำรหมุนขดลวดในสนำมแม่เหล็กเป็นไฟฟ้ำกระแสตรงหรือไฟฟ้ำ กระแสสลับ เครื่องกำเนิดไฟฟ้ำกระแสตรงมีส่วนประกอบหลักอะไรท่ีต่ำงจำกเครื่องกำเนิดไฟฟ้ำกระแสสลับ ซึ่งทำให้กระแสไฟฟ้ำไหลในทิศทำงเดียว นักเรียนร่วมกันตอบคำถำมและแสดงควำมคิดเห็นเกี่ยวกับคำตอบ ของคำถำม โดยให้นักเรียนแต่ละคนร่วมกันอภิปรำยและแสดงควำมคิดเห็นอย่ำงอิสระโดยไม่มีกำรเฉลยว่ำถูก หรือผิด 5. ครูถำมคำถำม Key Question ว่ำ เครื่องกำเนิดไฟฟ้ำผลิตกระแสไฟฟ้ำได้อย่ำงไร นักเรียนร่วมกันตอบคำถำม และแสดงควำมคดิ เห็นเก่ียวกับคำตอบของคำถำม เพ่อื เช่ือมโยงไปสู่กำรเรียนรเู้ รื่อง แรงเคล่ือนไฟฟ้ำเหนย่ี วนำ ในมอเตอรแ์ ละเครือ่ งกำเนดิ ไฟฟ้ำ
Search
Read the Text Version
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- 65
- 66
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- 72
- 73
- 74
- 75
- 76
- 77
- 78
- 79
- 80
- 81
- 82
- 83
- 84
- 85
- 86
- 87
- 88
- 89
- 90
- 91
- 92
- 93
- 94
- 95
- 96
- 97
- 98
- 99
- 100
- 101
- 102
- 103
- 104
- 105
- 106
- 107
- 108
- 109
- 110
- 111
- 112
- 113
- 114
- 115
- 116
- 117
- 118
- 119
- 120
- 121
- 122
- 123
- 124
- 125
- 126
- 127
- 128
- 129
- 130
- 131
- 132
- 133
- 134
- 135
- 136
- 137
- 138
- 139
- 140
- 141
- 142
- 143
- 144
- 145
- 146
- 147
- 148
- 149
- 150
- 151
- 152