(คู่มือ) หนังสือเรียนสสวท พื้นฐานวิทยาศาสตร์ ม.3 ล.2

หนว่ ยท่ี 6 | ไฟฟา้ 114 คมู่ อื ครูรายวชิ าพื้นฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี จุดประสงค์ แนวความคิดตอ่ เนอ่ื ง กจิ กรรม รายการประเมนิ การเรียนรู้ของบทเรยี น 1. อธิบายกระแสไฟฟา้ และ 3. ความต่างศกั ย์ไฟฟ้าทีค่ รอ่ ม ความตา่ งศักย์ไฟฟ้าใน อปุ กรณไ์ ฟฟ้าทุกตวั ท่ตี ่อกนั แบบ วงจรไฟฟ้าแบบขนานได้ อนกุ รมจะมีคา่ เท่ากบั ผลรวมของ ความต่างศกั ย์ไฟฟา้ ทคี่ ร่อม 2. เขียนแผนภาพ อปุ กรณไ์ ฟฟา้ แตล่ ะตวั วงจรไฟฟ้าแสดงการตอ่ อุปกรณ์ไฟฟ้าแบบขนาน 4. การตอ่ อุปกรณ์ไฟฟา้ แบบขนาน กจิ กรรมที่ 6.5 เป็นการต่ออุปกรณ์ไฟฟา้ หลาย วงจรไฟฟ้าแบบ 1. ออกแบบวงจรไฟฟา้ ใน ตวั แบบครอ่ มกันไป สามารถ ขนานเป็นอยา่ งไร หอ้ งโดยใชค้ วามรู้ เขียนเปน็ แผนภาพแสดงการต่อ เกี่ยวกับวงจรไฟฟ้า อปุ กรณ์ไฟฟ้าแบบขนานไดโ้ ดย อย่างง่าย ใชส้ ญั ลักษณแ์ ทนอุปกรณไ์ ฟฟา้ 4. กระแสไฟฟา้ ทผ่ี า่ นอุปกรณ์ไฟฟ้า แตล่ ะตวั ทตี่ อ่ กันแบบขนาน รวมกันจะมคี า่ เท่ากับ กระแสไฟฟา้ รวมในวงจรไฟฟา้ และเมอ่ื นำอปุ กรณไ์ ฟฟ้าตวั ใด ตวั หนง่ึ ออกไป อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ เหลอื ยงั คงทำงานอยู่ 5. ความตา่ งศักย์ไฟฟ้าครอ่ ม อปุ กรณ์ไฟฟ้าแต่ละตัวมีคา่ เทา่ กนั และมีคา่ เท่ากับความตา่ ง ศกั ย์ไฟฟ้ารวมของอุปกรณ์ไฟฟ้า ทีต่ อ่ แบบขนาน 6. การตอ่ วงจรไฟฟา้ ท่ีใช้ใน ชวี ิตประจำวนั มีทั้งแบบอนุกรม และแบบขนาน กจิ กรรมทา้ ยบท ออกแบบ วงจรไฟฟา้ ในหอ้ ง ได้อยา่ งไร สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

115 หน่วยท่ี 6 | ไฟฟ้า ค่มู ือครรู ายวิชาพื้นฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตรแ์ ละทกั ษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 ทค่ี วรจะได้จากบทเรยี น ทกั ษะ เร่อื งที่ ท้ายบท ทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ 12  การสังเกต  การวดั   การจำแนกประเภท      การหาความสมั พนั ธ์ระหวา่ งสเปซกับสเปซ และสเปซกบั เวลา  การใชจ้ ำนวน  การจัดกระทำและสือ่ ความหมายข้อมูล  การลงความเหน็ จากข้อมลู การพยากรณ์ การต้ังสมมตฐิ าน การกำหนดนยิ ามเชิงปฏิบัตกิ าร  การกำหนดและควบคมุ ตัวแปร  การทดลอง  การตีความหมายขอ้ มูลและลงขอ้ สรุป การสรา้ งแบบจำลอง  ทกั ษะแห่งศตวรรษท่ี 21  ด้านการคิดอยา่ งมีวิจารณญาณและการแกป้ ัญหา  ด้านการส่อื สาร สารสนเทศและการรเู้ ทา่ ทันส่ือ ดา้ นความร่วมมอื การทำงานเปน็ ทีมและภาวะผู้นำ ด้านการสร้างสรรค์และนวัตกรรม ด้านคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยสี ารสนเทศและการสื่อสาร ด้านการทำงาน การเรยี นรู้ และการพง่ึ ตนเอง  สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยที่ 6 | ไฟฟ้า 116 คู่มอื ครูรายวิชาพืน้ ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี การนำเขา้ สหู่ นว่ ยการเรียนรู้ ครดู ำเนินการดังนี้ 1. กระตุ้นความสนใจของนกั เรยี นเพอ่ื นำเขา้ สู่หนว่ ยท่ี 6 ไฟฟ้า โดยใหน้ ักเรียนสงั เกตภาพนำหนว่ ย จากนน้ั รว่ มกันอภิปราย โดยใชค้ ำถามดงั นี้ • จากภาพ นักเรียนสังเกตเห็นอะไร (นักเรียนตอบตาม ความคิดของตนเอง เช่น สังเกตเห็นช่างไฟฟ้ากำลัง ซอ่ มแซมอปุ กรณอ์ ิเลก็ ทรอนิกสห์ รืออปุ กรณไ์ ฟฟา้ ) • นักเรียนคิดว่าภายในสมาร์ตโฟนประกอบด้วยอะไรบ้าง (นักเรียนตอบตามความคิดของตนเอง เช่น หน้าจอ กลอ้ งถา่ ยรปู ลำโพง วงจรไฟฟา้ ) 2. ให้นักเรียนอ่านเนื้อหานำหน่วยที่อธิบายเกี่ยวกับ สมาร์ตโฟนท่ีภายในประกอบด้วยวงจรไฟฟ้าเป็นจำนวน มาก จากนั้นให้นักเรียนอ่านคำถามนำหน่วยและ องค์ประกอบของหน่วย และร่วมกันอภิปรายว่าในหน่วยนี้ นกั เรยี นจะไดเ้ รยี นรูเ้ กย่ี วกบั เรอ่ื งอะไร 3. เชื่อมโยงเข้าสู่บทที่ 1 วงจรไฟฟ้าอย่างง่าย โดยให้นักเรียน สังเกตภาพนำบทหรืออาจใช้สื่อวีดิทัศน์หรือสื่ออื่น ๆ เพิ่มเติมเกี่ยวกับความเป็นมาของความรู้เรื่องไฟฟ้า พร้อม ทั้งให้นักเรียนอ่านเนื้อหานำบทและร่วมอภิปรายเกี่ยวกับ การพัฒนาความรู้ความเข้าใจเรื่องไฟฟ้า โดยอาจใช้คำถาม ต่อไปนี้ • การค้นพบความรู้เรื่องไฟฟ้ามีมาตั้งแต่เมื่อใด (ตั้งแต่ยุค กรกี โบราณ) • นักวิทยาศาสตร์แต่ละคนได้ค้นพบความรู้เกี่ยวกับไฟฟ้า นักเรียนรู้หรือไม่ว่านักวิทยาศาสตร์เหล่านั้นได้แก่ใคร บ้าง และสิ่งที่ค้นพบคืออะไร (ทาลีสค้นพบผลของ ไฟฟ้าสถิต เบนจามิน แฟรงคลิน พิสูจน์ว่าประจุไฟฟ้า มีอยู่จริง ไมเคิล ฟาราเดย์ อธิบายการเหนี่ยวนำไฟฟ้า ดว้ ยสนามแมเ่ หล็กทำให้เกิดการสรา้ งไดนาโม ทอมสั แอลวา เอดสิ นั คิดค้นหลอดไฟฟ้าไดส้ ำเร็จ) สถาบนั ส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

117 หน่วยท่ี 6 | ไฟฟ้า คู่มือครรู ายวิชาพน้ื ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ความรูเ้ พมิ่ เตมิ สำหรบั ครู จากภาพนำบท บริเวณท่ีเปน็ สีขาว สีเหลอื ง หรอื สีส้มคอื แสงไฟตอนกลางคนื จากทอ่ี ยู่อาศัยหรอื ทอ้ งถนน สว่ นบริเวณทีเ่ ปน็ สเี ขียวคือ แสงไฟจากเรือประมงท่ีอยใู่ นทะเลอ่าวไทย 4. ให้นักเรียนอ่านคำถามนำบท จุดประสงค์ของบทเรียน และอภิปรายร่วมกันเพื่อให้นักเรียนทราบขอบเขตเน้ือหาและ เป้าหมายการเรียนรู้ในบทเรียน (นักเรียนจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับปริมาณทางไฟฟ้า วิธีการวัดปริมาณทางไฟฟ้า ความสัมพนั ธ์ระหว่างปริมาณทางไฟฟ้า วงจรไฟฟา้ แบบอนกุ รมและแบบขนาน) สถาบันส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยที่ 6 | ไฟฟา้ 118 ค่มู ือครูรายวชิ าพืน้ ฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี เร่ืองที่ 1 ปรมิ าณทางไฟฟ้า แนวการจัดการเรียนรู้ ครดู ำเนนิ การดงั นี้ 1. ให้นักเรียนสังเกตภาพนำเรื่อง ครูอาจกระตุ้นความสนใจโดย อาจใชค้ ำถามดังนี้ • นักเรียนเคยเห็นปรากฏการณ์ในภาพนี้หรือไม่ ปรากฏการณ์นี้คืออะไร (นักเรียนตอบตามความเข้าใจ ของตนเอง เชน่ ปรากฏการณฟ์ า้ แลบ ฟ้าผ่า) • นักเรียนคิดว่าปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นได้อย่างไร (นักเรียน ตอบตามความเข้าใจของตนเอง เช่น เกิดจากการปล่อย พลงั งานไฟฟ้าท่ีสะสมในเมฆ) 2. ให้นักเรียนอ่านเนื้อหานำเรื่องและคำสำคัญ จากนั้นตอบ คำถามข้างต้นอีกครั้งเพื่อตรวจสอบความเข้าใจ และทำ กิจกรรมทบทวนความรู้ก่อนเรียน เพื่อประเมินความรู้ พื้นฐานของนักเรียนเกี่ยวกับปริมาณทางไฟฟ้า แล้วร่วมกัน อภิปรายเพื่อให้ได้คำตอบที่ถูกต้อง หากครูพบว่านักเรียนยัง มีความรู้พื้นฐานไม่ถูกต้อง ครูควรทบทวนหรือแก้ไข ความเข้าใจคลาดเคลื่อนของนักเรียน เพื่อให้นักเรียนมี ความรู้พื้นฐานเรื่องส่วนประกอบของวงจรไฟฟ้าที่ถูกต้อง และเพยี งพอท่ีจะเรียนเรื่องปรมิ าณทางไฟฟ้าตอ่ ไป ความรูเ้ พมิ่ เตมิ สำหรบั ครู การป้องกันอันตรายจากฟ้าผ่ามีหลายประการ เช่น หลีกเลี่ยงการอยู่บริเวณกลางแจ้งหรือบริเวณต้นไม้สูง เสาไฟฟ้า ป้ายโฆษณา ในขณะฝนตกฟ้าคะนอง หลกี เล่ยี งการใช้งานเคร่ืองใช้ไฟฟ้าหรืออุปกรณไ์ ฟฟา้ กรณีอยู่ในรถยนต์ควรปิดกระจกทุกบานและหลีกเลี่ยง การสมั ผสั สว่ นทีเ่ ป็นโลหะขณะเกดิ ฝนฟา้ คะนอง ทม่ี า : สำนกั สือ่ สารความเส่ียงฯ กรมควบคมุ โรค, 2561 สถาบนั ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

119 หนว่ ยที่ 6 | ไฟฟ้า คูม่ ือครรู ายวิชาพ้ืนฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี เฉลยทบทวนความร้กู อ่ นเรียน จากภาพ นำตัวเลขหนา้ อปุ กรณไ์ ฟฟา้ ในวงจรไฟฟา้ อยา่ งง่ายเตมิ ให้ตรงกบั หน้าที่ของอุปกรณ์นนั้ ๆ ให้ถกู ตอ้ ง 1. ถ่านไฟฉาย 2 เปิดหรือปิดวงจรไฟฟา้ 2. สวิตซ์ 1 เป็นแหล่งกำเนดิ พลงั งานไฟฟ้า 3. สายไฟฟา้ 4 เปลยี่ นพลงั งานไฟฟ้าเป็นพลงั งานแสง 4. หลอดไฟฟ้า 3 เชื่อมต่อระหว่างแหล่งกำเนิดไฟฟ้า และอปุ กรณ์ไฟฟ้า เขียนเครอื่ งหมาย  ลอ้ มรอบขอ้ ทถ่ี กู ต้องทส่ี ุดเพียงขอ้ เดียว ค. จากภาพ ตอ้ งต่อถ่านไฟฉายอยา่ งไร หลอดไฟฟา้ จึงสวา่ ง ก. ข. 3. ตรวจสอบความร้เู ดิมของนักเรียนเกีย่ วกบั ความสมั พันธร์ ะหวา่ งความต่างศกั ย์ไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และความต้านทานไฟฟ้า โดยให้ทำกิจกรรมรู้อะไรบ้างก่อนเรียน นักเรียนสามารถเขียนได้ตามความเข้าใจของตนเองโดยครูไม่เฉลยคำตอบ ครูควรรวบรวมแนวคิดคลาดเคลื่อนที่พบเพื่อนำไปใช้ในการวางแผนการจัดการเรียนรู้และแก้ไขแนวคิดเหล่านั้นให้ ถกู ต้อง ตวั อย่างแนวคดิ คลาดเคลือ่ นทอี่ าจพบในเร่ืองนี้ • ความต่างศักย์ไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในวงจรเป็นผลมาจากกระแสไฟฟ้า ถ้าวงจรเปิด ไม่มีกระแสไฟฟ้าในวงจร ก็จะไม่ มีความตา่ งศักยไ์ ฟฟ้าดว้ ย (Setyani et al., 2017) สถาบนั สง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยท่ี 6 | ไฟฟา้ 120 คมู่ อื ครรู ายวชิ าพ้ืนฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 4. ให้นักเรียนอ่านเนื้อหาเกี่ยวกับวงจรไฟฟ้าอย่างง่าย นิยามของกระแสไฟฟ้าและการวัดกระแสไฟฟ้าในหนังสือเรียน หนา้ 65-66 ครูอาจใช้คำถามเพ่ือตรวจสอบความเขา้ ใจของนกั เรยี น ดังนี้ • สว่ นประกอบของวงจรไฟฟา้ อยา่ งง่ายมีอะไรบ้าง (แหลง่ กำเนิดไฟฟ้า สายไฟฟา้ และอปุ กรณ์ไฟฟา้ ) • กระแสไฟฟ้าเกดิ ขนึ้ ได้อยา่ งไร (กระแสไฟฟา้ เกดิ จากการเคลอ่ื นท่ขี องประจุไฟฟ้าผ่านพนื้ ที่หนา้ ตัดของตัวนำไฟฟา้ จากจุดทีม่ ีศักยไ์ ฟฟ้าสงู ไปยงั จุดที่มีศกั ย์ไฟฟ้าตำ่ ) • กระแสไฟฟา้ คอื อะไร (กระแสไฟฟา้ คอื ปริมาณประจุไฟฟ้าท่เี คล่อื นท่ใี นตวั นำไฟฟ้าในหน่ึงหนว่ ยเวลา) • อปุ กรณ์ท่ใี ชว้ ดั กระแสไฟฟ้าคืออะไร ใชง้ านอย่างไร (อปุ กรณท์ ใี่ ช้วดั กระแสไฟฟ้าคอื แอมมิเตอร์ ใชง้ านโดยการตอ่ สายไฟฟ้าเข้ากับขั้วของแอมมิเตอร์ แล้วนำแอมมิเตอร์ไปต่อแทรกในวงจร ณ จุดที่ต้องการวัด ให้ขั้วบวกของ แอมมิเตอรต์ อ่ เข้าทางขวั้ บวกของถา่ นไฟฉาย และข้วั ลบของแอมมเิ ตอรต์ อ่ เขา้ ทางขวั้ ลบของถ่านไฟฉาย) ครอู าจนำแอมมเิ ตอร์มาแสดงให้นักเรยี นเห็นส่วนประกอบต่าง ๆ และสาธิตวิธีการตอ่ สายไฟฟา้ กับขั้วของแอมมิเตอร์ 5. เชื่อมโยงเข้าสู่กิจกรรมที่ 6.1 ใช้แอมมิเตอร์วัดกระแสไฟฟ้าได้อย่างไร โดยใช้คำถามว่า ในการใช้แอมมิเตอร์วัด ค่ากระแสไฟฟ้าควรเลือกขั้วบวกให้เหมาะสมเพื่อให้อ่านค่าได้ถูกต้องแม่นยำและไม่เกิดความเสียหายแก่แอมมิเตอร์ ไดอ้ ย่างไร สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

121 หนว่ ยท่ี 6 | ไฟฟา้ คู่มอื ครูรายวิชาพนื้ ฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ความรเู้ พิ่มเตมิ สำหรับครู แอมมิเตอร์และโวลต์มิเตอร์จะมีขั้วสำหรับเสียบสายไฟฟ้า ขั้วสีดำสำหรับเสียบสายไฟฟ้าขั้วลบ ขั้วสีแดงสำหรับเสียบสายไฟฟ้า ขั้วบวกซึ่งมีอยู่หลายขั้วและระบุค่าแตกต่างกัน ค่านี้แสดงถึงค่าสูงสุดที่มิเตอร์นั้นสามารถวัดได้ เช่น ถ้าเสียบสายไฟฟ้าที่ขั้วบวก ของแอมมิเตอร์ที่ระบุค่า 500 mA หมายความว่าแอมมิเตอร์จะวัดกระแสไฟฟ้าได้มากที่สุด 500 มิลลิแอมแปร์ หรือ 0.5 แอมแปร์ และถ้าเสียบสายไฟฟ้าที่ขั้วบวกของโวลต์มิเตอร์ที่ระบุค่า 15 V หมายความว่าโวลต์มิเตอร์จะวัดความต่างศักย์ไฟฟ้าได้มากที่สุด 15 โวลต์ การเปล่ยี นขวั้ บวกจะทำใหค้ า่ สูงสุดของการวัดเปลี่ยนไป ก. แอมมิเตอร์ ข. โวลต์มเิ ตอร์ ภาพขวั้ บวกและข้ัวลบบนมเิ ตอร์ การอา่ นคา่ บนหนา้ ปัดตอ้ งดูแถบตวั เลขบนหนา้ ปัดทส่ี อดคล้องกบั ขั้วท่ีเลือกไว้ ยกตัวอยา่ งเชน่ การอ่านค่าบนแอมมเิ ตอร์ ถ้าเลือกขั้วบวกท่ีรองรับกระแสไฟฟ้าสูงสุดของแอมมเิ ตอรเ์ ป็น 500 mA จากภาพ จำนวนชอ่ งระหว่างขดี มีทั้งหมด 50 ช่อง ดังนนั้ 1 ช่อง มีค่าเท่ากับ 500 mA / 50 ช่อง = 10 mA ต่อช่อง ถ้าเข็มชี้ไปช่องที่ 22 (เส้นสีแดง) แสดงว่าแอมมิเตอร์อ่านค่าได้ (10 mA ตอ่ ชอ่ ง) × (22 ชอ่ ง) = 220 mA ภาพเข็มชบี้ นหน้าปดั แอมมเิ ตอร์ การอ่านค่าบนโวลต์มเิ ตอร์ หรือถ้าเลือกขั้วบวกที่รองรับความต่างศักย์ไฟฟ้าสูงสุดของโวลต์มิเตอร์เป็น 15 V จากภาพ จำนวนช่องระหว่างขีดมีทั้งหมด 30 ช่อง ดังนั้น 1 ช่อง มีค่าเทา่ กับ 15 V / 30 ช่อง = 0.5 V ต่อช่อง ถ้าเขม็ ช้ีไปช่องท่ี 18 (เสน้ สแี ดง) แสดงวา่ โวลต์มิเตอร์อ่านค่าได้ (0.5 V ตอ่ ชอ่ ง) × (18 ช่อง) = 9.0 V ภาพเข็มชีบ้ นหน้าปัดโวลตม์ เิ ตอร์ สถาบนั ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยที่ 6 | ไฟฟา้ 122 คูม่ อื ครูรายวิชาพน้ื ฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ความรูเ้ พมิ่ เตมิ สำหรบั ครู กระบะถ่านเป็นอุปกรณ์ที่บรรจุถ่านไฟฉายซึ่งมีหลายแบบ เช่น บรรจุได้ 1 ก้อน 2 ก้อน และ 4 ก้อน สำหรับกระบะถ่านแบบ 4 ก้อน ดังภาพ จะประกอบด้วยกระบะสำหรับบรรจุถ่านไฟฉาย ตัวนำไฟฟ้าขั้วลบที่ตรึงอยู่กับที่ และตัวนำไฟฟ้าขั้วบวกที่แยก ออกมาจากกระบะถ่าน ที่ฝั่งตรงกันข้ามของขั้วลบจะมีตัวนำไฟฟ้าที่เชื่อมระหว่างแถวของถ่านไฟฉาย และตัวนำไฟฟ้าด้านที่เป็น สปรงิ จะเปน็ ด้านทีต่ อ่ กบั ขวั้ ลบของถา่ นไฟฉาย ภาพส่วนประกอบของกระบะถ่านแบบ 4 ก้อน การใชง้ านทำไดโ้ ดยบรรจุถา่ นไฟฉายลงไปท้งั 4 ก้อน โดยต้องวางถา่ นไฟฉายใหถ้ ูกขั้ว เม่ือต่อจนครบ ถ่านไฟฉายทงั้ 4 กอ้ น จะต่อกันแบบอนุกรม ซึ่งการเสียบขั้วบวกของกระบะถ่านที่แต่ละตำแหน่งจะทำให้ได้จำนวนถ่านไฟฉายที่ต่ออนุกรมแตกต่าง กัน ดงั ภาพ โดยถ่านทไี่ ฮไลต์สเี ขียวคือถา่ นทีก่ ำลังใชง้ าน ถ่านไฟฉาย 1 ก้อน ถา่ นไฟฉาย 2 ก้อน ตอ่ อนุกรม สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

123 หน่วยที่ 6 | ไฟฟา้ คมู่ อื ครูรายวิชาพนื้ ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ความรูเ้ พม่ิ เตมิ สำหรับครู ถา่ นไฟฉาย 3 ก้อน ตอ่ อนุกรม ถา่ นไฟฉาย 4 ก้อน ตอ่ อนกุ รม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยที่ 6 | ไฟฟ้า 124 คมู่ ือครรู ายวชิ าพืน้ ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี กิจกรรมท่ี 6.1 ใช้แอมมิเตอร์วดั กระแสไฟฟา้ ไดอ้ ยา่ งไร แนวการจดั การเรียนรู้ ครดู ำเนินการดังน้ี ก่อนการทำกจิ กรรม (10 นาที) 1. ให้นักเรียนอ่านชื่อกิจกรรม จุดประสงค์ และวิธีดำเนินกิจกรรม และตรวจสอบความเข้าใจจากการอ่านโดยใช้คำถาม ดังต่อไปน้ี • กจิ กรรมน้ีเกยี่ วกบั เรอื่ งอะไร (การใช้แอมมเิ ตอรว์ ดั กระแสไฟฟา้ ) • กจิ กรรมนีม้ ีจดุ ประสงค์อะไร (วดั คา่ กระแสไฟฟา้ ด้วยแอมมิเตอร์พรอ้ มระบหุ นว่ ย) • วิธีดำเนินกจิ กรรมมีขั้นตอนโดยสรุปอยา่ งไร (ต่อวงจรไฟฟา้ นำแอมมิเตอร์ตอ่ แทรกเข้าไปในวงจรไฟฟ้า แล้ววัดค่า กระแสไฟฟา้ ) ครคู วรบันทกึ ขน้ั ตอนการทำกจิ กรรมโดยสรปุ บนกระดาน • ข้อควรระวังในการทำกิจกรรมมีอะไรบ้าง (ไม่นำแอมมิเตอร์ต่อกับถ่านไฟฉายโดยตรง เพราะจะทำให้แอมมิเตอร์ เสยี หายได้) • นักเรียนต้องสังเกตหรือรวบรวมข้อมูลอะไรบ้าง (นักเรียนต้องสังเกตการเปลี่ยนแปลงของหลอดไฟฟ้า ค่าของ กระแสไฟฟา้ และสังเกตข้ัวบวกของแอมมเิ ตอร์ท่นี กั เรียนเลือกซึง่ ทำใหอ้ ่านคา่ ไดช้ ดั เจน) 2. ครูควรตรวจสอบความเข้าใจของนักเรียนเกี่ยวกับการใช้แอมมิเตอร์ การเลือกขั้วบวกท่ีรองรับกระแสไฟฟ้าสูงสุด และการอา่ นคา่ บนหนา้ ปัดก่อนปฏิบัติจริง ระหวา่ งการทำกิจกรรม (30 นาท)ี 3. ให้นักเรียนแต่ละกลุม่ ลงมอื ทำกจิ กรรมโดยครูสงั เกตการทำกจิ กรรมของนักเรียนแต่ละกลมุ่ พร้อมทงั้ ใหค้ ำแนะนำหาก นักเรียนมีข้อสงสัยเกี่ยวกับการต่อวงจรไฟฟ้า การเปลี่ยนขั้วบวกของแอมมิเตอร์ และการอ่านค่ากระแสไฟฟ้าบน หนา้ ปดั ของแอมมิเตอร์ หลังการทำกิจกรรม (20 นาที) 4. ให้นักเรียนนำเสนอผลการทำกิจกรรม จากนั้นให้นกั เรียนตอบคำถามท้ายกิจกรรม และร่วมกันอภิปรายโดยใช้คำถาม ท้ายกจิ กรรมเปน็ แนวทางเพอ่ื ให้ได้ข้อสรปุ จากกจิ กรรมวา่ แอมมเิ ตอร์เป็นเครอื่ งมือทใ่ี ช้วดั กระแสไฟฟ้าในวงจร โดย การต่อแทรกเข้าไปเป็นสว่ นหนึง่ ของวงจร ณ จุดทต่ี ้องการวดั คา่ กระแสไฟฟา้ โดยใหต้ ่อขัว้ บวกของแอมมิเตอร์เขา้ ทาง ขั้วบวกของแหล่งกำเนิดไฟฟ้าซึ่งเป็นจุดที่มีศักย์ไฟฟ้าสูงและต่อขั้วลบของแอมมิเตอร์เข้าทางขั้วลบของแหล่งกำเนิด ไฟฟา้ ซง่ึ เป็นจุดทม่ี ีศกั ย์ไฟฟ้าต่ำ คา่ กระแสไฟฟ้าที่วัดไดม้ ีหน่วยเป็นแอมแปร์ การเปลย่ี นข้วั บวกที่รองรับกระแสไฟฟา้ สูงสุดของแอมมิเตอรต์ ้องเริม่ จากค่าทีส่ ูงทส่ี ุดก่อนแลว้ จงึ ลดลงมาทค่ี ่าต่ำกวา่ จนอ่านคา่ กระแสไฟฟ้าได้ละเอยี ดขึ้น สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

125 หน่วยที่ 6 | ไฟฟ้า คู่มอื ครูรายวชิ าพนื้ ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 5. ให้นักเรียนเรียนรู้เพิ่มเติม โดยอ่านเนื้อหาในหนังสือเรียนหน้า 68 จากนั้นร่วมกันอภิปรายเกี่ยวกับการวัดค่า กระแสไฟฟ้าด้วยแอมมเิ ตอร์ โดยใชค้ ำถามระหว่างเรียนเพอ่ื ตรวจสอบความเขา้ ใจ เฉลยคำถามระหวา่ งเรียน • เพราะเหตุใดการใช้แอมมิเตอร์วัดค่ากระแสไฟฟ้าจึงต้องเริ่มจากใช้ขั้วบวกที่รองรับกระแสไฟฟ้าที่มี คา่ สูงสุดก่อนเสมอ แนวคำตอบ เพราะเราไม่ทราบค่าของกระแสไฟฟ้าในวงจร ถ้าเริ่มต้นจากขั้วบวกที่รองรับกระแสไฟฟ้าสูงสุด ท่มี คี า่ ต่ำกว่ากระแสไฟฟ้าจริงในวงจร จะทำใหแ้ อมมเิ ตอร์เสยี หายได้ • ถา้ ต้องการวัดกระแสไฟฟ้าทเ่ี ขา้ หลอดไฟฟ้า ก และออกจากหลอดไฟฟ้า ก จะต้องวัดทตี่ ำแหน่งใด เพราะ เหตใุ ด แนวคำตอบ ถ้าจะวัดกระแสไฟฟ้าที่เข้าหลอดไฟฟ้า ก ต้องนำ แอมมิเตอร์ต่อแทรกที่ตำแหน่ง A โดยต่อขั้วของแอมมิเตอร์ ดังภาพ เพราะกระแสไฟฟ้าจะเคลื่อนที่จากขั้วบวกไปยังขั้วลบ ดังนั้นจึงต้องต่อ แอมมเิ ตอร์แทรกท่ีตำแหนง่ A กอ่ นที่กระแสไฟฟ้าจะผ่านหลอดไฟฟ้า ก ถ้าจะวัดกระแสไฟฟ้าที่ออกจากหลอดไฟฟ้า ก ต้องนำแอมมิเตอร์ต่อ แทรกที่ตำแหน่ง B โดยต่อขั้วของแอมมิเตอร์ ดังภาพ เพราะ กระแสไฟฟ้าจะเคลื่อนที่จากขั้วบวกไปยังขั้วลบ ดังนั้นจึงต้องต่อ แอมมเิ ตอรแ์ ทรกที่ตำแหนง่ B หลงั จากทก่ี ระแสไฟฟา้ ผ่านหลอดไฟฟ้า ก สถาบันสง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยที่ 6 | ไฟฟา้ 126 ค่มู อื ครูรายวชิ าพน้ื ฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 6. ให้นักเรียนเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับความต่างศักย์ไฟฟ้าและการวัดความต่างศักย์ไฟฟ้า โดยให้นักเรียนอ่านเนื้อหาใน หนังสอื เรยี นหนา้ 69-70 จากนน้ั ครอู าจใช้คำถามเพือ่ ตรวจสอบความเข้าใจของนักเรียน ดังน้ี • ความตา่ งศักย์ไฟฟ้าคืออะไร (คอื ความแตกตา่ งของพลงั งานไฟฟ้าระหว่างจุดสองจุดตอ่ หนว่ ยประจุ) • อุปกรณ์ที่ใช้วดั ความต่างศักยไ์ ฟฟ้าคืออะไร ใช้งานอย่างไร (อุปกรณ์ที่ใช้วัดความตา่ งศักย์ไฟฟ้าคือโวลต์มิเตอร์ ใช้ งานโดยการต่อสายไฟฟ้าเข้ากบั ขั้วของโวลตม์ เิ ตอร์ แล้วนำโวลต์มิเตอรไ์ ปตอ่ ครอ่ มระหว่างจุดสองจุดที่ต้องการวดั ให้ขั้วบวกของโวลต์มิเตอร์ต่อเข้าทางขั้วบวกของถ่านไฟฉาย และขั้วลบของโวลต์มิเตอร์ต่อเข้าทางขั้วลบของ ถ่านไฟฉาย) 7. เชื่อมโยงเข้าสู่กิจกรรมที่ 6.2 ใช้โวลต์มิเตอร์วัดความต่างศักย์ไฟฟ้าได้อย่างไร โดยใช้คำถามว่า ในการใช้ โวลต์มิเตอร์วัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า จะเลือกขั้วบวกให้เหมาะสมเพื่อให้อ่านค่าได้ถูกต้องแม่นยำและไม่เกิด ความเสยี หายแกโ่ วลต์มเิ ตอรไ์ ดอ้ ยา่ งไร สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

127 หนว่ ยท่ี 6 | ไฟฟ้า คมู่ อื ครรู ายวิชาพืน้ ฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี กิจกรรมท่ี 6.2 ใชโ้ วลต์มเิ ตอร์วดั ความต่างศักยไ์ ฟฟา้ ไดอ้ ย่างไร แนวการจดั การเรียนรู้ ครูดำเนินการดังน้ี ตอนที่ 1 ความตา่ งศกั ยไ์ ฟฟ้าระหวา่ งขว้ั ของแหลง่ กำเนิดไฟฟา้ ก่อนการทำกิจกรรม (10 นาที) 1. ให้นักเรียนอ่านชื่อกิจกรรม จุดประสงค์ และวิธีดำเนินกิจกรรม และตรวจสอบความเข้าใจจากการอ่านโดยใช้คำถาม ดงั ต่อไปนี้ • กจิ กรรมนีเ้ กย่ี วกับเรอ่ื งอะไร (การวัดความต่างศกั ย์ไฟฟา้ ระหว่างข้ัวของแหล่งกำเนดิ ไฟฟา้ ) • กิจกรรมนี้มีจุดประสงค์อะไร (วัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างขั้วของแหล่งกำเนิดไฟฟ้าด้วยโวลต์มิเตอร์พร้อม ระบหุ นว่ ย) • วิธีดำเนินกิจกรรมมีขั้นตอนโดยสรุปอย่างไร (ใช้โวลต์มิเตอร์วัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าของถ่านไฟฉาย 1.5 โวลต์ และแบตเตอร่ี 9 โวลต์ เปรยี บเทยี บค่าที่วดั ไดก้ บั ค่าทรี่ ะบบุ นแหล่งกำเนดิ ไฟฟ้า) ครคู วรบนั ทึกขั้นตอนการทำกจิ กรรมโดยสรุปบนกระดาน • นักเรียนต้องสังเกตหรือรวบรวมข้อมูลอะไรบ้าง (นักเรียนต้องสังเกตและบันทึกค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าที่อ่านได้ จากโวลต์มิเตอร์และค่าความต่างศักย์ไฟฟา้ ท่ีระบบุ นแหลง่ กำเนดิ ไฟฟ้า) 2. ครูควรตรวจสอบความเข้าใจของนักเรียนเกี่ยวกับการใช้โวลต์มิเตอร์ การเลือกขั้วบวกที่รองรับความต่างศักย์ไฟฟ้า สูงสดุ และการอ่านคา่ ความต่างศกั ย์ไฟฟา้ บนหน้าปดั กอ่ นปฏิบัตจิ รงิ ระหว่างการทำกจิ กรรม (20 นาท)ี 3. ให้แต่ละกลุ่มทำกิจกรรมโดยครูสังเกตการทำกิจกรรมของนักเรียนแต่ละกลุ่ม พร้อมทั้งให้คำแนะนำหากนักเรียนมี ข้อสงสัยเกี่ยวกับการต่อโวลต์มิเตอร์ การเปลี่ยนขั้วบวกของโวลต์มิเตอร์ และการอ่านค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าบน หนา้ ปดั ของโวลต์มิเตอร์ หลังการทำกิจกรรม (10 นาที) 4. ให้นักเรียนนำเสนอผลการทำกิจกรรม ตอบคำถามท้ายกิจกรรม และร่วมกันอภิปรายสรุปผลของกิจกรรมโดยใช้ คำถามท้ายกิจกรรมเป็นแนวทางเพื่อให้ได้ข้อสรุปจากกิจกรรมว่า การวัดความต่างศักย์ไฟฟ้าด้วยโวลต์มิเตอร์ ต้อง พิจารณาขั้วให้ถูกต้องโดยต่อขั้วบวกของแหล่งกำเนิดไฟฟ้าเข้ากับขั้วบวกของโวลต์มิเตอร์ และต่อขั้วลบของ แหล่งกำเนิดไฟฟ้าเข้ากับขั้วลบของโวลต์มิเตอร์ และต้องเลือกใช้ขั้วบวกที่รองรับความต่างศักย์ไฟฟ้าสูงสุดที่มากกว่า และใกล้เคียงกับค่าที่ระบุบนแหล่งกำเนิดไฟฟ้า ค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าที่วัดได้มีหน่วยเป็นโวลต์ และจะมีค่าใกล้เคียง กบั ค่าท่ีระบบุ นแหล่งกำเนิดไฟฟ้า สถาบนั สง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยที่ 6 | ไฟฟ้า 128 คู่มอื ครูรายวิชาพน้ื ฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ตอนที่ 2 ความต่างศกั ย์ไฟฟ้าระหว่างจดุ สองจดุ ในวงจรไฟฟา้ กอ่ นการทำกจิ กรรม (5 นาท)ี 1. ให้นักเรียนอา่ นชือ่ กจิ กรรม จุดประสงค์ และวิธีดำเนนิ กิจกรรม และตรวจสอบความเขา้ ใจจากการอ่านโดยใช้คำถาม ดงั ตอ่ ไปน้ี • กิจกรรมนเ้ี กย่ี วกับเรอื่ งอะไร (การวดั ความต่างศกั ยไ์ ฟฟา้ ระหว่างจดุ สองจุดในวงจรไฟฟ้า) • กิจกรรมน้ีมีจดุ ประสงคอ์ ะไร (วัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างจุดสองจดุ ในวงจรไฟฟ้าดว้ ยโวลต์มิเตอร์พรอ้ ม ระบุหน่วย) • วิธีดำเนินกิจกรรมมีขั้นตอนโดยสรุปอย่างไร (ต่อวงจรไฟฟ้าอย่างง่าย จากนั้นนำโวลต์มิเตอร์ต่อคร่อม หลอดไฟฟา้ ในวงจร แลว้ วัดคา่ ความต่างศกั ย์ไฟฟ้า) ครูควรบนั ทกึ ขนั้ ตอนการทำกิจกรรมโดยสรปุ บนกระดาน • นักเรียนต้องสังเกตหรือรวบรวมข้อมูลอะไรบ้าง (นักเรียนต้องสังเกตการเปลี่ยนแปลงของหลอดไฟฟ้า ค่าของ ความต่างศกั ยไ์ ฟฟ้าทอี่ า่ นได้จากโวลต์มเิ ตอร)์ ระหวา่ งการทำกิจกรรม (20 นาท)ี 2. ให้นกั เรยี นแต่ละกลมุ่ ลงมอื ทำกจิ กรรมโดยครูสงั เกตการทำกจิ กรรมของนักเรยี นแต่ละกลมุ่ พร้อมทงั้ ใหค้ ำแนะนำหาก นักเรียนมีข้อสงสัยเกี่ยวกับการตอ่ วงจรไฟฟ้า การเปลี่ยนขั้วบวกของโวลต์มิเตอร์ และการอ่านค่าความตา่ งศักย์ไฟฟ้า บนหน้าปดั ของโวลตม์ เิ ตอร์ หลังการทำกจิ กรรม (10 นาที) 3. ให้นักเรียนนำเสนอผลการทำกิจกรรม ตอบคำถามท้ายกิจกรรม และร่วมกันอภิปรายสรุปผลของกิจกรรมโดยใช้ คำถามท้ายกิจกรรมเป็นแนวทางเพื่อให้ได้ข้อสรุปจากกิจกรรมว่า การวัดความต่างศักย์ไฟฟ้าด้วยโวลต์มิเตอร์ต้อง พิจารณาขั้วให้ถูกต้อง และต้องเลือกใช้ขั้วบวกที่มีค่าความต่างศักย์ไฟฟ้ามากกว่าค่าที่ระบุบนแหล่งจ่ายไฟฟ้า ค่าความต่างศกั ยไ์ ฟฟา้ ท่ีวดั ไดม้ หี น่วยเป็นโวลต์ 4. ให้นกั เรยี นรว่ มกันอภปิ รายเกย่ี วกบั การใช้โวลต์มเิ ตอร์วัดความตา่ งศักย์ไฟฟา้ จากกจิ กรรมที่ 6.2 ทง้ั 2 ตอน เพื่อให้ได้ ข้อสรุปว่า โวลต์มิเตอร์เป็นเครื่องมือที่ใช้วัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า โดยการต่อคร่อมตำแหน่งที่ต้องการวัดค่าความ ต่างศักย์ไฟฟ้า ซึ่งต้องต่อขั้วของโวลต์มิเตอร์ให้ถูกต้อง และเลือกขั้วบวกที่รองรับความต่างศักย์ไฟฟ้าสูงสุดให้ เหมาะสม ค่าความตา่ งศกั ยไ์ ฟฟา้ ท่วี ัดได้มหี น่วยเป็นโวลต์ สถาบนั สง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

129 หน่วยท่ี 6 | ไฟฟ้า คู่มอื ครรู ายวิชาพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 5. ให้นักเรียนเรียนรู้เพิ่มเติม โดยอ่านเนื้อหาในหนังสือเรียนหน้า 73 แล้วร่วมกันอภิปรายเกี่ยวกับการวัดค่า ความตา่ งศักยไ์ ฟฟา้ ดว้ ยโวลตม์ ิเตอร์ และใชค้ ำถามระหวา่ งเรยี นเพ่ือตรวจสอบความเขา้ ใจ เฉลยคำถามระหวา่ งเรียน • ถ้านำโวลต์มเิ ตอร์วัดค่าความต่างศักยไ์ ฟฟ้าโดยตอ่ ขว้ั ของโวลตม์ ิเตอรท์ ตี่ ำแหน่งเดียวกันในวงจรไฟฟ้า ดังภาพ คา่ ความตา่ งศกั ยไ์ ฟฟา้ ที่วดั ไดจ้ ะเป็นเทา่ ใด เพราะเหตใุ ด แนวคำตอบ คา่ ความต่างศักยไ์ ฟฟ้าที่วัดได้จะเปน็ ศูนย์ เนือ่ งจากวัดที่ตำแหนง่ เดยี วกัน ศกั ย์ไฟฟา้ เท่ากัน จึงไม่ มคี วามแตกตา่ งของศักย์ไฟฟ้า 6. ให้นักเรียนเรียนรู้เพิ่มเติม โดยอ่านเกร็ดน่ารู้และเนื้อหาในหนังสือเรียนหน้า 74 จากนั้นครูเชื่อมโยงเข้าสู่กิจกรรมที่ 6.3 กระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ไฟฟ้าของตัวนำไฟฟ้ามีความสัมพันธ์กันอย่างไร โดยใช้คำถามว่า คา่ กระแสไฟฟา้ ท่ีผ่านลวดตวั นำและความตา่ งศักยไ์ ฟฟ้าคร่อมลวดตัวนำนน้ั มีความสมั พันธ์กันหรอื ไม่ อย่างไร สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยท่ี 6 | ไฟฟา้ 130 คมู่ อื ครูรายวิชาพน้ื ฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี กิจกรรมที่ 6.3 กระแสไฟฟา้ และความตา่ งศักย์ไฟฟ้าของตัวนำไฟฟ้ามคี วามสัมพันธ์กันอย่างไร แนวการจดั การเรยี นรู้ ครดู ำเนนิ การดังน้ี ก่อนการทำกิจกรรม (10 นาที) 1. ให้นักเรียนอ่านชื่อกิจกรรม จุดประสงค์ และวิธีดำเนินกิจกรรม และตรวจสอบความเข้าใจจากการอ่านโดยใช้คำถาม ดงั ต่อไปน้ี • กิจกรรมนเี้ ก่ยี วกบั เร่ืองอะไร (ความสัมพนั ธ์ระหว่างกระแสไฟฟา้ และความตา่ งศักย์ไฟฟ้าของลวดนิโครม) • กิจกรรมนี้มีจุดประสงค์อะไร (วิเคราะห์และอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างกระแสไฟฟ้าที่ผ่านลวดนิโครมและ ความตา่ งศักย์ไฟฟา้ ครอ่ มลวดนโิ ครมโดยใชก้ ราฟ) • วิธีดำเนินกิจกรรมมีขั้นตอนโดยสรุปอย่างไร (ต่อลวดนิโครมกับสวิตช์และถ่านไฟฉายให้เป็นวงจรไฟฟ้าอย่าง ง่าย ต่อโวลต์มิเตอร์และแอมมิเตอร์เพื่อวัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าของลวดนิโครมและค่ากระแสไฟฟ้าที่ผ่าน ลวดนิโครม บันทึกค่าปริมาณทางไฟฟ้าเมื่อใช้ถ่านไฟฉาย 1 2 3 และ 4 ก้อน ตามลำดับ เขียนกราฟและ วิเคราะหค์ วามสัมพนั ธ์ของกระแสไฟฟ้าและความตา่ งศักยไ์ ฟฟา้ ของลวดนิโครม) ครคู วรบนั ทกึ ขั้นตอนการทำกิจกรรมโดยสรุปบนกระดาน • ข้อควรระวังในการทำกิจกรรมมีอะไรบ้าง (เมื่ออ่านค่ากระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ไฟฟ้าแล้วต้องยกสวิตช์ ขึ้นทุกครั้งทันที เพื่อไม่ให้มีกระแสไฟฟ้าในวงจรเป็นเวลานาน ซึ่งจะทำให้ลวดนิโครมร้อน และค่าที่วัดได้จะมี ความคลาดเคล่ือน นอกจากนีต้ ้องระวังไม่ใหข้ ดลวดนิโครมแตะกันเพราะจะทำให้เกิดไฟฟา้ ลดั วงจร) • นักเรียนต้องสังเกตหรือรวบรวมข้อมูลอะไรบ้าง (นักเรียนต้องสังเกตค่ากระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ไฟฟ้า ของลวดนิโครมเม่ือใช้ถา่ นไฟฉาย 1 2 3 และ 4 ก้อน ตามลำดับ) ระหวา่ งการทำกจิ กรรม (40 นาท)ี 2. ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มลงมือทำกิจกรรมโดยครูสังเกตการทำกิจกรรมของนักเรียนแต่ละกลุ่ม พร้อมทั้งให้คำแนะนำ หากนักเรียนมีข้อสงสัยเกี่ยวกับการต่อวงจรไฟฟ้า การต่อแอมมิเตอร์และโวลต์มิเตอร์ การเปลี่ยนขั้วบวกของ แอมมิเตอร์และโวลต์มิเตอร์ การอ่านค่ากระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ไฟฟ้าบนหน้าปัด และการเขียนกราฟ แสดง ความสมั พนั ธ์ระหว่างกระแสไฟฟา้ และความต่างศักย์ไฟฟา้ สถาบันสง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

131 หน่วยที่ 6 | ไฟฟ้า คมู่ อื ครรู ายวิชาพ้ืนฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี หลงั การทำกจิ กรรม (10 นาที) 3. ให้นักเรียนนำเสนอผลการทำกิจกรรมในรูปแบบต่าง ๆ เช่น การจัดนิทรรศการ (gallery walk) โดยติดบนผนังหรือ วางบนโต๊ะ หรือนำเสนอผ่านสื่อออนไลน์ จากนั้นให้นักเรียนตอบคำถามท้ายกิจกรรม และร่วมกันอภิปรายสรุปผล ของกิจกรรมโดยใช้คำถามท้ายกิจกรรมเป็นแนวทางเพื่อให้ได้ข้อสรุปจากกิจกรรมว่า ค่ากระแสไฟฟ้าและ ความต่างศักย์ไฟฟ้าที่ผ่านลวดนโิ ครมมีความสัมพนั ธ์แบบเชิงเส้น โดยเมื่อค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าเพิ่ม ค่ากระแสไฟฟ้า จะเพิม่ ตาม เมอื่ เขยี นกราฟระหวา่ งความตา่ งศกั ยไ์ ฟฟา้ และกระแสไฟฟ้าจะไดก้ ราฟเส้นตรงผา่ นจดุ กำเนดิ ความรเู้ พ่มิ เตมิ สำหรับครู ลวดนิโครม (Nichrome) เป็นชื่อทางการค้าของโลหะผสมซึ่งมีส่วนประกอบ คือ นิกเกิลร้อยละ 80 และโครเมียมร้อยละ 20 มีจุดหลอมเหลวสูงถึง 1,400 องศาเซลเซียส ทำให้เมื่อให้กระแสไฟฟ้าผ่านลวดนิโครม ลวดจะร้อนขึ้นแต่ไม่หลอมเหลวจนขาด จากกนั จงึ มักนำไปใชเ้ ป็นอุปกรณผ์ ลติ ความร้อน เช่น เคร่อื งปิง้ ขนมปัง เตารดี เคร่อื งเป่าผม ที่มา : ศนู ยเ์ ทคโนโลยโี ลหะและวัสดุแห่งชาติ, 2556 4. ให้นักเรียนเรียนรู้เพิ่มเติมโดยอ่านเนื้อหาในหนังสือเรียนหน้า 76-77 แล้วร่วมกันอภิปรายเกี่ยวกับความสัมพันธ์ ระหว่างกระแสไฟฟ้า ความต่างศักย์ไฟฟ้า และความต้านทานไฟฟ้าของตัวนำไฟฟ้า โดยอาจใช้คำถามว่า จากภาพ 6.10 ถ้าความต่างศักย์ไฟฟ้าของตัวนำไฟฟ้ามีค่ามากขึ้น กระแสไฟฟ้าจะเป็นอย่า งไร เพื่อให้ได้ข้อสรุปว่า ในตัวนำไฟฟ้าหนึ่ง เมื่อความต่างศักย์ไฟฟ้าของตัวนำมีค่ามากขึ้น กระแสไฟฟ้าจะมีค่าเพิ่มขึ้น โดยอัตราส่วนระหว่าง ความต่างศักย์ไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าของตัวนำไฟฟ้าจะมีค่าคงที่ เรียกว่าความต้านทานไฟฟ้า เขียนความสัมพันธ์ได้ ดังสมการ V = IR จากนน้ั ใช้คำถามระหวา่ งเรียนเพอื่ ตรวจสอบความเข้าใจ เฉลยคำถามระหวา่ งเรียน • จากภาพ 6.11 ตัวนำไฟฟา้ ทง้ั สามชนิดมคี ่าความต้านทานไฟฟา้ เหมือนหรอื แตกต่างกันอย่างไร แนวคำตอบ แตกตา่ งกนั โดยอตั ราส่วนระหว่าง I กบั V ของตวั นำไฟฟ้าทง้ั สามชนดิ แตกต่างกนั ตัวนำชนดิ ท่ี 1 มีอัตราส่วนระหว่าง I กับ V มากทสี่ ดุ แสดงวา่ มีคา่ ความตา้ นทานไฟฟา้ น้อยทีส่ ุด 5. ใหน้ ักเรยี นศกึ ษาจากตัวอยา่ งโจทย์ และตอบคำถามชวนคดิ เพอ่ื ตรวจสอบความเขา้ ใจ สถาบันสง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยท่ี 6 | ไฟฟ้า 132 คู่มือครรู ายวิชาพืน้ ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี เฉลยคำถามชวนคิด 1. ถ้าอุปกรณ์ไฟฟ้าหนึ่งมีความต้านทานไฟฟ้า 100 โอห์ม และกระแสไฟฟ้าที่ผ่านอุปกรณ์ไฟฟ้านั้นเท่ากับ 0.05 แอมแปร์ ความตา่ งศกั ย์ไฟฟา้ ของอุปกรณ์ไฟฟ้ามีค่าเท่าใด แนวคำตอบ จากโจทย์ กระแสไฟฟ้า I = 0.05 A และความต้านทานไฟฟา้ R = 100 Ω จากความสมั พันธ์ V = IR จะไดว้ า่ V = 0.05 A × 100 Ω V=5V ดังนัน้ ความตา่ งศักย์ไฟฟา้ ของอปุ กรณ์ไฟฟา้ เท่ากับ 5 โวลต์ 2. กราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความต่างศักย์ไฟฟ้าที่คร่อมตัวต้านทานไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าที่ผ่าน ตวั ต้านทานไฟฟ้านนั้ เปน็ ดงั ภาพ ตัวต้านทานไฟฟา้ น้ีมคี า่ ความตา้ นทานไฟฟา้ เป็นเท่าใด แนวคำตอบ จากความสมั พนั ธ์ V = IR ความตา้ นทานไฟฟา้ R คอื อัตราสว่ นระหวา่ ง V/I จากกราฟ จะไดว้ า่ ถา้ ใช้คา่ ความต่างศักย์ไฟฟา้ เท่ากับ 9 โวลต์ กระแสไฟฟ้า 0.045 แอมแปร์ R = (9 V)/(0.045 A) R = 200 Ω หรือ ถา้ ใช้คา่ ความตา่ งศักย์ไฟฟ้าเทา่ กับ 6 โวลต์ กระแสไฟฟา้ 0.030 แอมแปร์ R = (6 V)/(0.030 A) R = 200 Ω หรือ ถา้ ใชค้ า่ ความตา่ งศกั ยไ์ ฟฟ้าเท่ากับ 3 โวลต์ กระแสไฟฟ้า 0.15 แอมแปร์ R = (3 V)/(0.015 A) R = 200 Ω ดังน้ัน ความตา้ นทานไฟฟา้ ของตวั ต้านทานไฟฟ้าน้เี ท่ากับ 200 โอห์ม สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

133 หน่วยท่ี 6 | ไฟฟา้ คมู่ อื ครูรายวิชาพ้ืนฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี เฉลยคำถามชวนคดิ 3. วงจรไฟฟ้าประกอบด้วยแบตเตอรี่ สายไฟฟ้า และอุปกรณ์ไฟฟ้า ถ้าให้ความต่างศักย์ไฟฟ้าของอุปกรณ์ไฟฟ้า นั้น 12 โวลต์ กระแสไฟฟ้าที่ผ่านอุปกรณ์ไฟฟ้านั้นจะเท่ากับ 10 มิลลิแอมแปร์ ถ้าเปลี่ยนความต่างศักย์ไฟฟ้า ทใ่ี ห้แก่อปุ กรณ์นนั้ เป็น 18 โวลต์ กระแสไฟฟา้ ทผ่ี า่ นอุปกรณ์ไฟฟ้าน้นั จะเป็นกม่ี ิลลแิ อมแปร์ แนวคำตอบ จากโจทย์ ถ้าความต่างศกั ยไ์ ฟฟา้ ของอปุ กรณ์ไฟฟ้าเป็น V = 12 V กระแสไฟฟา้ จะเทา่ กบั I = 10 mA = 0.010 A จากความสัมพนั ธ์ V = IR จะไดว้ า่ ความต้านทานไฟฟา้ ของอุปกรณ์ไฟฟ้าเปน็ R = V/I R = (12 V)/(0.010 A) R = 1,200 Ω และเม่อื เปลี่ยนความต่างศกั ย์ไฟฟา้ เป็น V = 18 V จากความสัมพนั ธ์ V = IR จะไดว้ ่ากระแสไฟฟา้ ท่ีผา่ นอปุ กรณ์ไฟฟ้านนั้ เปน็ I = V/R I = (18 V)/(1,200 Ω) I = 0.015 A หรอื 15 mA ดังนนั้ กระแสไฟฟ้าทีผ่ า่ นอุปกรณ์ไฟฟา้ นั้นจะเป็น 15 มิลลิแอมแปร์ 6. ถ้าครูพบว่านักเรียนมีแนวคิดคลาดเคลื่อนเกี่ยวกับเรื่องนี้จากการตอบคำถามก่อนเรียน ระหว่างเรียน หรือจาก การตรวจสอบโดยใชก้ ลวิธีตา่ ง ๆ ใหค้ รแู ก้ไขแนวคิดคลาดเคล่ือนน้นั ให้ถูกต้อง ดังน้ี แนวคิดคลาดเคลอื่ น แนวคดิ ที่ถกู ตอ้ ง ความตา่ งศักย์ไฟฟา้ ท่ีเกิดข้ึนในวงจรเปน็ ผล ความต่างศักย์ไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในวงจรไม่ได้เป็นผลมาจาก มาจากกระแสไฟฟ้า ถ้าวงจรเปิด ไม่มี กระแสไฟฟ้า แต่เป็นผลมาจากความแตกต่างของขั้วที่มี กระแสไฟฟ้าในวงจร ก็จะไม่มีความต่าง ศักย์ไฟฟ้าสูงและขั้วที่มีศักย์ไฟฟ้าต่ำของแหล่งกำเนิดไฟฟ้า ศักยไ์ ฟฟา้ ดว้ ย (Setyani et al., 2017) ถึงแมว้ า่ วงจรไฟฟา้ จะเป็นวงจรเปดิ กย็ ังมคี วามต่างศักย์ไฟฟา้ ระหว่างขั้วของแหล่งกำเนดิ ไฟฟ้านั้น 7. ให้นักเรียนเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับมัลติมิเตอร์จากเกร็ดน่ารู้ จากนั้นนำเข้าสู่เรื่องที่ 2 วงจรไฟฟ้าแบบอนุกรมและ แบบขนาน โดยอาจใช้คำถาม เช่น • การต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าหลายตัวจะต่อกันได้อย่างไร และถ้าวัดปริมาณทางไฟฟา้ ของอปุ กรณ์ไฟฟ้าแต่ละตัวจะมคี ่า แตกตา่ งกนั หรือไม่ อยา่ งไร • ถ้าต้องการเปิดหลอดไฟฟ้าในห้องให้สว่างพร้อมกันหลาย ๆ หลอด จะมีวิธีการต่อหลอดไฟฟ้าอย่างไร และใน วงจรไฟฟ้านนั้ ถ้าหลอดไฟฟ้าหลอดใดหลอดหนึ่งเสียหายหรอื ไมส่ ว่าง หลอดอ่ืน ๆ จะยังคงสวา่ งหรอื ไม่ อยา่ งไร สถาบันสง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยที่ 6 | ไฟฟา้ 134 คู่มือครรู ายวชิ าพน้ื ฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี เรอ่ื งที่ 2 วงจรไฟฟ้าแบบอนกุ รมและแบบขนาน แนวการจัดการเรียนรู้ ครดู ำเนินการดงั นี้ 1. ให้นักเรียนสังเกตภาพนำเรื่อง อ่านเนื้อหานำเรื่องและ คำสำคญั ทำกิจกรรมทบทวนความรู้ก่อนเรยี น เพอ่ื ประเมิน ความรู้พื้นฐานของนักเรียนเกี่ยวกับการต่อวงจรไฟฟ้าแบบ อนุกรมและแบบขนาน จากนั้นร่วมกันอภิปรายเพื่อให้ได้ คำตอบที่ถูกต้อง หากพบว่านักเรียนยังมีความรู้พื้นฐานไม่ ถูกต้อง ครูควรทบทวนหรือแก้ไขความเข้าใจผิดของนักเรียน เพื่อให้นักเรียนมีความรู้พื้นฐานที่ถูกต้องและเพียงพอ ที่จะเรียนเร่อื งการตอ่ วงจรไฟฟา้ แบบอนุกรมและขนานต่อไป เฉลยทบทวนความรกู้ อ่ นเรยี น เขยี นเครือ่ งหมาย  ลอ้ มรอบขอ้ ทีถ่ กู ตอ้ งทส่ี ดุ เพียงขอ้ เดียว 1. สัญลักษณ์ทางไฟฟ้าดังภาพแทนอุปกรณ์ไฟฟ้าใด 2. จากภาพ A และ B แทนข้ัวไฟฟ้าใดตามลำดับ ตามลำดบั AB ก. หลอดไฟฟา้ เซลลไ์ ฟฟ้า สวติ ช์ ก. ขวั้ บวก ข้ัวบวก ข. เซลลไ์ ฟฟ้า สวิตช์ หลอดไฟฟ้า ข. ข้ัวบวก ข้ัวลบ ค. เซลล์ไฟฟ้า หลอดไฟฟา้ สวติ ช์ ค. ขัว้ ลบ ขว้ั บวก ง. สวิตช์ เซลลไ์ ฟฟ้า หลอดไฟฟ้า ง. ข้ัวลบ ขวั้ ลบ 3. จากภาพวงจรไฟฟ้า 1 และ 2 ซึ่งมีหลอดไฟฟ้า A AB A และ B สว่าง ถ้าหลอดไฟฟ้า A ในแต่ละวงจรดับ B หลอดไฟฟ้า B ในแต่ละวงจรจะเปน็ อยา่ งไร วงจรไฟฟ้า 1 วงจรไฟฟา้ 2 ก. สว่าง สวา่ ง วงจรไฟฟ้า 1 วงจรไฟฟา้ 2 ข. ดบั ดบั ค. สว่าง ดับ ง. ดับ สวา่ ง สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

135 หน่วยท่ี 6 | ไฟฟา้ คมู่ อื ครรู ายวิชาพนื้ ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 2. ตรวจสอบความรู้เดิมของนักเรียนเกี่ยวกับกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม โดยให้ทำกิจกรรมรู้อะไรบ้างก่อน เรียน นักเรียนสามารถเขียนได้ตามความเข้าใจของตนเองโดยครูไม่เฉลยคำตอบ ครูควรรวบรวมแนวคิดคลาดเคลื่อน ทีพ่ บไปใช้ในการวางแผนการจัดการเรยี นรูแ้ ละแกไ้ ขแนวคดิ คลาดเคลื่อนเหลา่ น้นั ให้ถกู ตอ้ ง ตัวอยา่ งแนวคดิ คลาดเคลื่อนทอี่ าจพบในเร่ืองน้ี • กระแสไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ผ่านอุปกรณ์ไฟฟ้า เมื่อออกจากอุปกรณ์ไฟฟ้าแล้วจะมีค่าลดลง ( KÜÇÜKÖZER & KOCAKÜLAH, 2007) • การต่อหลอดไฟฟ้าแบบอนุกรม หลอดไฟฟ้าที่อยู่ใกล้กับขั้วบวกของแหล่งกำเนิดไฟฟ้ามากที่สุดจะสว่างที่สุด สว่ นหลอดไฟฟา้ ทีอ่ ยูห่ ่างจากขัว้ บวกของแหลง่ กำเนดิ ไฟฟ้าจะมีความสว่างลดลงไปตามลำดับ (สสวท., 2562) 3. ทบทวนความรู้พื้นฐานของนักเรียนเกี่ยวกับการเขียนแผนภาพวงจรไฟฟ้า โดยให้นักเรียนอ่านเนื้อหาในหนังสือเรียน หน้า 82-84 แล้วใช้คำถามระหว่างเรียนเพื่อตรวจสอบความเข้าใจ จากนั้นใช้คำถามในหนังสือเรียนหน้า 84 ว่า นักเรียนคิดว่าค่ากระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ไฟฟ้าในวงจรอนุกรมและขนานแตกต่างกันหรือไม่ เพื่อนำเข้าสู่ กจิ กรรมที่ 6.4 วงจรไฟฟา้ แบบอนุกรมเปน็ อย่างไร เฉลยคำถามระหว่างเรียน • วงจรไฟฟ้าดงั ภาพ เขยี นเป็นแผนภาพวงจรไฟฟา้ ไดอ้ ย่างไร แนวคำตอบ สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยท่ี 6 | ไฟฟา้ 136 คู่มอื ครูรายวชิ าพืน้ ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี กิจกรรมท่ี 6.4 วงจรไฟฟ้าแบบอนกุ รมเป็นอย่างไร แนวการจดั การเรยี นรู้ ครดู ำเนนิ การดงั นี้ กอ่ นการทำกจิ กรรม (10 นาที) 1. ให้นักเรียนอ่านชื่อกิจกรรม จุดประสงค์ และวิธีดำเนินกิจกรรม และตรวจสอบความเข้าใจจากการอ่านโดยใช้คำถาม ดงั ตอ่ ไปนี้ • กจิ กรรมนเี้ ก่ียวกบั เรอ่ื งอะไร (วงจรไฟฟ้าแบบอนกุ รม) • กจิ กรรมนมี้ ีจดุ ประสงค์อะไร (วิเคราะห์ความต่างศกั ย์ไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าของวงจรไฟฟา้ แบบอนุกรมและเขียน แผนภาพวงจรไฟฟา้ ) • วิธีดำเนินกิจกรรมมีขั้นตอนโดยสรุปอย่างไร (ต่อวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม วัดค่ากระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ไฟฟ้า ท่ีตำแหนง่ ต่าง ๆ เขยี นแผนภาพวงจรไฟฟา้ ) ครคู วรบนั ทกึ ข้ันตอนการทำกจิ กรรมโดยสรปุ บนกระดาน • นักเรียนต้องสังเกตหรือรวบรวมข้อมูลอะไรบ้าง (นักเรียนต้องสังเกตค่ากระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ไฟฟ้าที่ ตำแหนง่ ต่าง ๆ) ระหว่างการทำกจิ กรรม (40 นาท)ี 2. ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มทำกิจกรรมโดยครูสังเกตการทำกิจกรรมของนักเรียนแต่ละกลุ่ม พร้อมทั้งให้คำแนะนำหาก นักเรียนมีข้อสงสัยเกี่ยวกับการต่อวงจรไฟฟ้า การวัดค่ากระแสไฟฟ้าและความต่างศักยไ์ ฟฟ้า และการเขียนแผนภาพ วงจรไฟฟา้ หลงั การทำกจิ กรรม (10 นาที) 3. สุ่มนักเรียนนำเสนอผลการทำกิจกรรม ตอบคำถามท้ายกิจกรรม และร่วมกันอภิปรายสรุปผลของกิจกรรมโดยใช้ คำถามท้ายกิจกรรมเป็นแนวทางเพื่อให้ได้ข้อสรุปจากกิจกรรมว่า วงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม ค่ากระแสไฟฟ้าที่จุด ต่าง ๆ จะเท่ากัน ส่วนค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าแต่ละจุดจะไม่เท่ากัน โดยความต่างศักย์ไฟฟ้าคร่อมหลอดไฟฟ้า แต่ละหลอดรวมกนั จะเทา่ กบั ความต่างศักยไ์ ฟฟา้ รวมของวงจร สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

137 หน่วยที่ 6 | ไฟฟ้า ค่มู อื ครูรายวิชาพนื้ ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 4. ให้นักเรียนเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม โดยอ่านเนื้อหาในหนังสือเรียนหน้า 86 และอภิปราย ร่วมกัน เพื่อให้ได้ข้อสรุปว่า วงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม ค่ากระแสไฟฟ้าที่จุดต่าง ๆ จะเท่ากัน ส่วนค่า ความต่างศักย์ไฟฟ้าแต่ละจุดอาจจะเท่ากันหรือไม่เท่ากันก็ได้ แต่ความต่างศักย์ไฟฟ้าคร่อมอุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละตัว รวมกันจะเท่ากับความต่างศักย์ไฟฟ้ารวมของวงจร ครูใช้คำถามระหว่างเรียนเพื่อตรวจสอบความเข้าใจ จากน้ัน ใช้คำถามในหนังสือเรียนหน้า 86 ว่าวงจรไฟฟ้าที่มีการต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าแบบขนานเป็นอย่างไร เพื่อนำเข้าสู่ กิจกรรมที่ 6.5 วงจรไฟฟ้าแบบขนานเปน็ อย่างไร เฉลยคำถามระหว่างเรยี น • ถ้ากระแสไฟฟ้าที่ผ่านหลอดไฟฟ้า ก เป็น 0.25 แอมแปร์ และความต่างศักย์ไฟฟ้าคร่อมหลอดไฟฟ้า ก เป็น 6 โวลต์ ถา้ คา่ ความต่างศักย์ไฟฟ้าครอ่ มตำแหนง่ AC เป็น 9 โวลต์ คา่ กระแสไฟฟา้ ท่ีผ่านหลอดไฟฟ้า ข และค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าคร่อมหลอดไฟฟา้ ข เปน็ เทา่ ใด แนวคำตอบ หลอดไฟฟ้าทั้งสองต่อกันแบบอนุกรม กระแสไฟฟ้าที่ผ่านหลอดไฟฟ้าทั้งสองจะเท่ากัน ดังนั้น กระแสไฟฟ้าที่ผ่านหลอดไฟฟ้า ข จะมีค่าเท่ากับ 0.25 แอมแปร์ ส่วนค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าคร่อมหลอดไฟฟา้ ก และ ข รวมกันจะเท่ากับความต่างศักย์ไฟฟ้าที่คร่อมระหว่างจุด AC ดังนั้นความต่างศักย์ไฟฟ้าคร่อม หลอดไฟฟา้ ข จะมีคา่ เปน็ 3 โวลต์ ซ่ึงหาไดจ้ าก 9 V – 6 V = 3 V สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยที่ 6 | ไฟฟ้า 138 ค่มู อื ครูรายวิชาพ้ืนฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี กิจกรรมท่ี 6.5 วงจรไฟฟ้าแบบขนานเปน็ อย่างไร แนวการจัดการเรียนรู้ ครูดำเนนิ การดงั นี้ ก่อนการทำกิจกรรม (10 นาที) 1. ให้นักเรียนอ่านชื่อกิจกรรม จุดประสงค์ และวิธีดำเนินกิจกรรม และตรวจสอบความเข้าใจจากการอ่านโดยใช้คำถาม ดังตอ่ ไปน้ี • กจิ กรรมนเ้ี กย่ี วกบั เรอื่ งอะไร (วงจรไฟฟ้าแบบขนาน) • กิจกรรมนี้มีจุดประสงค์อะไร (วิเคราะห์ความต่างศักย์ไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าของวงจรไฟฟ้าแบบขนานและเขียน แผนภาพวงจรไฟฟ้า) • วิธีดำเนินกิจกรรมมีข้ันตอนโดยสรุปอย่างไร (ต่อวงจรไฟฟ้าแบบขนาน วัดค่ากระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ไฟฟ้า ทต่ี ำแหน่งต่าง ๆ เขียนแผนภาพวงจรไฟฟา้ ) ครูควรบันทึกข้ันตอนการทำกจิ กรรมโดยสรปุ บนกระดาน • นักเรียนต้องสังเกตหรือรวบรวมข้อมูลอะไรบ้าง (นักเรียนต้องสังเกตค่าของกระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ไฟฟ้า ท่ีตำแหน่งตา่ ง ๆ) ระหว่างการทำกิจกรรม (40 นาท)ี 2. ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มทำกิจกรรมโดยครูสังเกตการทำกิจกรรมของนักเรียนแต่ละกลุ่ม พร้อมทั้งให้คำแนะนำหาก นักเรียนมีข้อสงสัยเกี่ยวกับการต่อวงจรไฟฟ้า การวัดค่ากระแสไฟฟ้าและความต่างศักยไ์ ฟฟ้า และการเขียนแผนภาพ วงจรไฟฟ้า หลังการทำกจิ กรรม (10 นาที) 3. สุ่มนักเรียนนำเสนอผลการทำกิจกรรม ตอบคำถามท้ายกิจกรรม และร่วมกันอภิปรายสรุปผลของกิจกรรมโดยใช้ คำถามท้ายกิจกรรมเป็นแนวทางเพื่อให้ได้ข้อสรุปจากกิจกรรมว่า วงจรไฟฟ้าแบบขนาน ค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า คร่อมหลอดไฟฟ้าแต่ละหลอดจะเท่ากันและเท่ากับความต่างศักย์ไฟฟ้ารวมของวงจร โดยกระแสไฟฟ้าที่ผ่าน หลอดไฟฟ้าแตล่ ะหลอดรวมกนั จะเทา่ กับกระแสไฟฟ้ารวมของวงจร สถาบันสง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

139 หนว่ ยท่ี 6 | ไฟฟา้ คมู่ ือครรู ายวชิ าพน้ื ฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 4. ให้นักเรียนเรียนรู้เพิ่มเตมิ เกี่ยวกับวงจรไฟฟ้าแบบขนาน โดยอ่านเนื้อหาในหนังสือเรียนหน้า 88 แล้วอภิปรายร่วมกัน เพื่อให้ได้ข้อสรุปว่า วงจรไฟฟ้าแบบขนาน ค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าคร่อมอุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละตัวจะเท่ากัน กระแสไฟฟ้าที่ผ่านอุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละตัวรวมกันจะเท่ากับกระแสไฟฟ้ารวมของวงจร จากนั้นใช้คำถามระหว่างเรียน เพ่อื ตรวจสอบความเขา้ ใจ เฉลยคำถามระหว่างเรยี น • จากภาพ ถ้าหลอดไฟฟ้าทั้ง 3 หลอด เหมือนกันทุกประการ นักเรียนคิดว่าค่ากระแสไฟฟ้าและ ความต่างศกั ยไ์ ฟฟ้าของหลอดไฟฟา้ แตล่ ะหลอดจะเปน็ เท่าใด แนวคำตอบ เนื่องจากหลอดไฟฟ้าทั้ง 3 หลอดเหมือนกันทุกประการ แต่ละหลอดจึงมีความต้านทานไฟฟ้า เท่ากัน ดังนั้นกระแสไฟฟ้าที่ผ่านหลอดไฟฟ้าแต่ละหลอดจะเท่ากัน โดยจะเท่ากบั กระแสไฟฟ้ารวมแบ่ง 3 ส่วน เท่ากับ 0.2 แอมแปร์ ส่วนความต่างศักย์ไฟฟ้าของหลอดไฟฟ้าแต่ละหลอดจะมีขนาดเท่ากันและเท่ากับ ความต่างศกั ย์ไฟฟา้ รวมของวงจรคอื 9 โวลต์ 5. ให้นักเรียนเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวงจรไฟฟ้าในบ้าน โดยอ่านเนื้อหาในหนังสือเรียนหน้า 89-91 พร้อมทั้งอ่าน เกร็ดน่ารู้เพื่อให้เห็นประโยชน์ของการต่อวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรมและขนาน จากนั้นใช้คำถามระหว่างเรียนเพ่ือ ตรวจสอบความเขา้ ใจ เฉลยคำถามระหวา่ งเรยี น • ถา้ เราต้องการตอ่ อปุ กรณ์ไฟฟา้ เพมิ่ ในวงจรไฟฟา้ ในบา้ น ควรตอ่ แบบใด เพราะเหตุใด แนวคำตอบ ควรต่อแบบขนาน เพราะเมือ่ อุปกรณไ์ ฟฟา้ ตวั ใดตัวหนึ่งชำรุด อุปกรณ์ที่เหลอื กย็ ังทำงานต่อไปได้ และเพราะต้องการให้ความต่างศักย์ไฟฟ้าคร่อมอุปกรณ์ไฟฟ้าเท่ากัน เท่ากับความต่างศักย์ไฟฟ้าของบ้านคือ 220 โวลต์ 6. ให้นักเรียนเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับไฟฟ้าลัดวงจร โดยอ่านเนื้อหาในหนังสือเรียนหน้า 92 และเปิดโอกาสให้นักเรียน ทำกจิ กรรมเสริมเรอ่ื งการเกดิ ไฟฟ้าลดั วงจรเป็นอยา่ งไร เพอ่ื ใหเ้ ห็นอันตรายของไฟฟ้าลดั วงจร สถาบันส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยที่ 6 | ไฟฟา้ 140 ค่มู ือครูรายวิชาพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี กิจกรรมเสรมิ การเกดิ ไฟฟ้าลัดวงจรเป็นอยา่ งไร ตวั อยา่ งผลการทำกจิ กรรมเสรมิ วัตถุประสงค์ สงั เกตและบรรยายการเกดิ ไฟฟา้ ลัดวงจร วัสดแุ ละอปุ กรณ์ วัสดทุ ใ่ี ช้ต่อกลมุ่ รายการ จำนวน/กลุม่ 1. ถา่ นไฟฉายขนาด 1.5 V 2 ก้อน 1 ชดุ 2. กระบะถา่ น 1 อนั 3. สายไฟฟา้ 5 เส้น 4. หลอดไฟฟา้ 6 V พร้อมฐาน 5 ชดุ 5. สวติ ช์แบบโยก 1 อนั 6. ฝอยเหลก็ 1 มว้ น วิธที ำ 1. ตัดฝอยเหล็กแลว้ พนั เข้าด้วยกนั ให้เป็นเสน้ หนาเทา่ กบั สายไฟฟา้ ยาวประมาณ 10 เซนตเิ มตร จำนวน 2 ชดุ 2. ต่อวงจรไฟฟ้าทป่ี ระกอบดว้ ยถา่ นไฟฉาย 2 กอ้ น สวิตช์ สายไฟฟ้า ฝอยเหลก็ 2 เส้น และหลอดไฟฟ้า ดังภาพ ภาพการจัดอุปกรณ์ในกจิ กรรม 3. กดสวิตชล์ งเพือ่ ให้วงจรปิด สังเกตการเปลยี่ นแปลงของหลอดไฟฟา้ 4. จัดให้ฝอยเหล็กวางแตะกัน โดยควรมีวัสดุทนความร้อน เช่น แผ่นกระเบื้อง รองรับบริเวณที่นำฝอยเหล็กมา แตะกนั สงั เกตการเปลยี่ นแปลงของฝอยเหล็กและหลอดไฟฟ้า ตัวอยา่ งผลการทำกิจกรรม เมื่อจัดให้ฝอยเหล็กแตะกัน จะพบว่าบริเวณที่ฝอยเหล็กแตะกันจะเกิดไฟลุกไหม้และฝอยเหล็กขาดออกจาก กนั ซ่งึ มผี ลทำใหห้ ลอดไฟฟ้าดบั ดังภาพ ภาพผลการทำกิจกรรม สถาบันสง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

141 หนว่ ยท่ี 6 | ไฟฟ้า คู่มอื ครูรายวิชาพ้ืนฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี กิจกรรมเสริม การเกิดไฟฟ้าลัดวงจรเปน็ อย่างไร http://ipst.me/9879 ตวั อย่างความรู้ ฝอยเหล็กเป็นวัสดุที่นำไฟฟ้า การนำฝอยเหล็กมาแตะกันจะทำให้กระแสไฟฟ้า ไหลผา่ นฝอยเหลก็ โดยที่ไมผ่ า่ นหลอดไฟฟ้า เนอ่ื งจากฝอยเหล็กมีความต้านทานไฟฟ้า ต่ำกว่าหลอดไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าปริมาณมากจึงไหลผ่านฝอยเหล็กทำให้เกิด ความร้อนสูงจนฝอยเหล็กลุกไหม้และขาดออกจากกัน เป็นผลให้หลอดไฟฟ้าดับ สิ่งท่ี เกิดขึ้นนี้เรียกว่า ไฟฟ้าลัดวงจร (short circuit) กิจกรรมนี้จะทำให้นักเรียนเห็น อันตรายจากไฟฟ้าลัดวงจร ครูสามารถศึกษาตัวอย่างการจัดกิจกรรมได้จากวีดิทัศน์ ปฏบิ ัตกิ าร เร่ือง ไฟฟ้าลดั วงจรเปน็ อยา่ งไร 7. ถ้าพบว่านักเรียนมีแนวคิดคลาดเคลื่อนเกี่ยวกับเรื่องนี้จากการตอบคำถามก่อนเรียน ระหว่างเรียน หรือจาก การตรวจสอบโดยใชก้ ลวิธีต่าง ๆ ใหค้ รูแก้ไขแนวคดิ คลาดเคลือ่ นน้ันใหถ้ ูกตอ้ ง เช่น แนวคดิ คลาดเคลอ่ื น แนวคิดทถ่ี กู ตอ้ ง กระแสไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ผ่านอุปกรณ์ไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ผ่านอุปกรณ์ไฟฟ้า เมื่อออกจาก เมื่อออกจากอุปกรณ์ไฟฟ้าแล้วจะมีค่าลดลง อุปกรณ์ไฟฟ้าแล้วจะยังคงมีค่าเท่าเดิม ปริมาณที่ลดลงคือ (KÜÇÜKÖZER & KOCAKÜLAH, 2007) ศกั ย์ไฟฟา้ การต่อหลอดไฟฟ้าแบบอนุกรม หลอดไฟฟ้าทอี่ ยู่ การต่อหลอดไฟฟ้าแบบอนุกรม กระแสไฟฟ้าที่ผ่าน ใกล้กบั ข้วั บวกของแหล่งกำเนิดไฟฟ้ามากที่สุดจะ หลอดไฟฟ้าทุกหลอดจะมีค่าเท่ากัน ดังนั้นสำหรับ สว่างที่สุด ส่วนหลอดไฟฟ้าที่อยู่ห่างจากขั้วบวก หลอดไฟฟ้าที่เหมือนกันจะมีความต้านทานไฟฟ้าเท่ากัน ของแหล่งกำเนิดไฟฟ้าจะมีความสว่างลดลงไป ความสว่างกจ็ ะเทา่ กัน ตามลำดับ (สสวท., 2562) 8. ให้นักเรียนร่วมกันสรุปความรู้ที่ได้เรียนรู้จากบทที่ 1 เรื่องปริมาณทางไฟฟ้า และวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรมและ แบบขนาน โดยการเขยี นบรรยาย วาดภาพ หรือเขยี นผงั มโนทศั นส์ ิ่งที่ได้เรยี นร้จู ากบทเรียน สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยท่ี 6 | ไฟฟ้า 142 ค่มู อื ครรู ายวชิ าพื้นฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ตวั อย่างผงั มโนทศั นใ์ นบทเรยี นเร่อื งวงจรไฟฟา้ อยา่ งง่าย สถาบนั ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

143 หนว่ ยที่ 6 | ไฟฟ้า คู่มอื ครรู ายวชิ าพืน้ ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 9. ให้นักเรียนนำเสนอโดยอาจให้นักเรียนนำเสนอและอภิปรายภายในกลุ่มหรืออภิปรายร่วมกันในชั้นเรียน หรือติด ผลงานบนผนงั ของห้องเรียนแลว้ ให้นกั เรียนเดินพจิ ารณาให้ความเหน็ จากนั้นครูและนักเรียนอภปิ รายสรปุ องค์ความรู้ ท่ไี ดจ้ ากบทเรยี นร่วมกนั และเปรียบเทียบกบั ผงั มโนทศั น์ 10. ให้นักเรยี นทำกจิ กรรมท้ายบท เรือ่ ง ออกแบบวงจรไฟฟา้ ในหอ้ งได้อย่างไร และตอบคำถามทา้ ยกจิ กรรม 11. ให้นกั เรียนตอบคำถามสำคญั ของบทและอภปิ รายรว่ มกนั ซึ่งนกั เรยี นควรตอบคำถามสำคญั ดงั กลา่ วได้ ดงั ตวั อยา่ ง เฉลยคำถามสำคัญของบท • กระแสไฟฟา้ ความต่างศกั ยไ์ ฟฟา้ และความต้านทานไฟฟ้ามคี วามสมั พนั ธ์กนั อยา่ งไร แนวคำตอบ กระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ไฟฟ้าของตัวนำไฟฟ้าชนิดหนึ่งจะมีความสัมพันธ์กันโดยเม่ือ ความต่างศักย์ไฟฟ้ามีค่ามากขึ้น กระแสไฟฟ้าก็มากขึ้นด้วย เขียนกราฟระหว่างความต่างศักย์ไฟฟ้าและ กระแสไฟฟ้าได้เป็นกราฟเส้นตรง โดยอัตราส่วนระหว่างความต่างศักย์ไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้ามีค่าคงที่เรียกวา่ ความต้านทานไฟฟ้า • วงจรไฟฟ้าแบบอนุกรมและแบบขนานแตกตา่ งกันอย่างไร แนวคำตอบ วงจรไฟฟ้าแบบอนุกรมจะต่ออุปกรณไ์ ฟฟ้าแบบเรียงกันไป ค่ากระแสไฟฟ้าที่จุดต่าง ๆ จะเท่ากนั ส่วนค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าแต่ละจุดจะไม่เท่ากัน โดยความต่างศักย์ไฟฟ้าคร่อมอุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละตัวรวมกัน จะเท่ากับความต่างศักย์ไฟฟ้ารวมของวงจร ส่วนวงจรไฟฟ้าแบบขนานจะต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าแบบคร่อมกันไป ค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าคร่อมอุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละตัวจะเท่ากัน และกระแสไฟฟ้าที่ผ่านอุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละตัว รวมกันจะเทา่ กบั กระแสไฟฟา้ รวมของวงจร 12. ให้นักเรียนตรวจสอบความรู้ของตนเองด้านทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่ได้ทำในบทเรียนนี้ จากนั้นอ่าน สรุปท้ายบท และทำแบบฝกึ หดั ทา้ ยบท 13. เชื่อมโยงสู่บทที่ 2 ไฟฟ้าในชีวิตประจำวัน โดยใช้คำถามว่า เราจะทราบได้อย่างไรว่าเครื่องใช้ไฟฟ้าที่เราใช้งาน ในชีวิตประจำวันใช้พลังงานไฟฟา้ เท่าใด สถาบนั สง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยท่ี 6 | ไฟฟ้า 144 คมู่ อื ครรู ายวชิ าพื้นฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี เฉลยกจิ กรรมและแบบฝกึ หดั ของบทท่ี 1 สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

145 หน่วยที่ 6 | ไฟฟ้า คมู่ อื ครรู ายวิชาพืน้ ฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี กจิ กรรมท่ี 6.1 ใชแ้ อมมิเตอรว์ ัดกระแสไฟฟ้าได้อยา่ งไร นกั เรยี นจะไดเ้ รยี นรูเ้ กย่ี วกบั การวดั กระแสไฟฟา้ โดยใชแ้ อมมเิ ตอร์ http://ipst.me/9876 จุดประสงค์ วดั คา่ กระแสไฟฟ้าดว้ ยแอมมเิ ตอรพ์ ร้อมระบหุ นว่ ย เวลาที่ใชใ้ น 1 ชว่ั โมง การทำกิจกรรม วสั ดแุ ละอปุ กรณ์ วสั ดุทใี่ ชต้ ่อกลมุ่ รายการ จำนวน/กลมุ่ 1. ถา่ นไฟฉายขนาด 1.5 V 2 กอ้ น 2. กระบะถา่ นแบบ 4 ก้อน 1 อนั 3. สายไฟฟ้า 4 เสน้ 4. หลอดไฟฟา้ ขนาด 6 V พรอ้ มฐาน 1 ชดุ 5. สวิตช์แบบโยก 1 อัน 6. แอมมิเตอร์ 1 เครื่อง การเตรียมตวั • ครคู วรตรวจสอบคุณภาพของอุปกรณ์ไฟฟ้าใหอ้ ยู่ในสภาพพร้อมใชง้ าน ลว่ งหนา้ สำหรบั ครู • ครคู วรฝึกการใช้และการอา่ นค่าจากแอมมเิ ตอร์จนเกดิ ความชำนาญ ขอ้ ควรระวงั • ไม่นำแอมมิเตอร์ต่อกับถ่านไฟฉายโดยตรง เนื่องจากแอมมิเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่มี ความต้านทานน้อย การต่อแอมมิเตอร์กับถ่านไฟฉายจะทำให้กระแสไฟฟ้าปริมาณมาก เคล่ือนท่ผี ่านแอมมิเตอร์ ซึ่งอาจทำใหแ้ อมมเิ ตอรเ์ สยี หายได้ • การต่อขั้วของแอมมิเตอร์ให้ต่อขั้วบวกของแอมมิเตอร์เข้าทางขั้วบวกของถ่านไฟฉายซึ่งเป็น จุดที่มีศักย์ไฟฟ้าสูง และต่อขั้วลบของแอมมิเตอร์เข้าทางขั้วลบของถ่านไฟฉายซึ่งเป็นจุดที่มี ศกั ย์ไฟฟา้ ตำ่ กวา่ • กอ่ นกดสวติ ช์ควรตอ่ อุปกรณ์ไฟฟ้าให้ครบวงจร • การตอ่ ข้ัวบวกทรี่ องรบั กระแสไฟฟ้าสงู สุดให้เรมิ่ ที่ขั้วบวกท่ีมีค่าสงู สุดก่อน ดังภาพ จากภาพ เร่มิ ตน้ ท่ขี ั้วบวกทมี่ ีคา่ 5A สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยท่ี 6 | ไฟฟ้า 146 คมู่ อื ครูรายวชิ าพนื้ ฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ภาพข้ัวบวกและข้ัวลบของแอมมิเตอร์ ข้อเสนอแนะ • ครูควรตรวจสอบความเข้าใจของนักเรียนในการต่อแอมมิเตอร์ การเลือกขั้วบวกที่รองรับ ในการทำกิจกรรม กระแสไฟฟา้ สงู สดุ การอา่ นค่าบนหน้าปัด ก่อนปฏบิ ัตจิ รงิ • หากไมม่ ีแอมมเิ ตอร์สามารถใช้มลั ตมิ ิเตอรแ์ ทนได้ โดยปรบั สเกลไปในยา่ นวัดกระแสไฟฟ้า ส่อื การเรียนร้/ู • หนังสอื เรียนรายวิชาพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี ระดับมัธยมศกึ ษาปที ่ี 3 เล่ม 2 สสวท. แหล่งเรยี นรู้ สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

147 หนว่ ยท่ี 6 | ไฟฟ้า คูม่ อื ครรู ายวชิ าพน้ื ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ตวั อย่างผลการทำกิจกรรม ตาราง ค่ากระแสไฟฟา้ ทว่ี ดั ได้จากแอมมเิ ตอรเ์ ม่ือตอ่ กับขั้วบวกทร่ี องรับกระแสไฟฟา้ สูงสดุ ต่างกนั ขั้วบวกทีร่ องรับกระแสไฟฟา้ สงู สุด กระแสไฟฟา้ 5 A 0.3 A 500 mA 290 mA หรอื 0.29 A หมายเหตุ : ข้วั บวกท่ีเลือกขึ้นอยู่กบั แอมมเิ ตอร์ท่ีใช้ อาจแตกตา่ งกันไปตามรูปแบบของแอมมเิ ตอรแ์ ตล่ ะรนุ่ เฉลยคำถามท้ายกจิ กรรม 1. ถ้าตอ้ งการวัดค่ากระแสไฟฟา้ จะตอ้ งต่อแอมมิเตอรเ์ ขา้ ไปในวงจรไฟฟา้ อย่างไร แนวคำตอบ การวัดค่ากระแสไฟฟ้าทำได้โดยต่อแอมมิเตอร์แทรกเข้าไปเป็นส่วนหนึ่งของวงจร ณ ตำแหน่งที่ ต้องการวัดค่ากระแสไฟฟ้า โดยต่อขั้วบวกที่รองรับกระแสไฟฟ้าสูงสุดของแอมมิเตอร์เข้าทางขั้วบวกของ ถ่านไฟฉายซึ่งเป็นจุดที่มีศักย์ไฟฟ้าสูงและต่อขั้วลบของแอมมิเตอร์เข้าทางขั้วลบของถ่านไฟฉายซึ่งเป็นจุดที่มี ศักยไ์ ฟฟา้ ตำ่ 2. เพราะเหตุใดจึงต้องเปลี่ยนขั้วบวกที่รองรับกระแสไฟฟ้าสูงสุดของแอมมิเตอร์จากค่ากระแสไฟฟ้าสูงสุด ลดลงมายังค่าทต่ี ่ำกว่า แนวคำตอบ เพราะจะทำให้อ่านค่าได้ละเอียดขึ้นกว่าเดิม และเนื่องจากเราไม่ทราบค่าของกระแสไฟฟ้าใน วงจร ถ้าเริ่มต้นจากขั้วบวกที่รองรับกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่มีค่าต่ำกว่ากระแสไฟฟ้าจริงในวงจร จะทำให้ แอมมเิ ตอร์เสียหายได้ 3. จากกิจกรรม สรุปไดว้ ่าอย่างไร แนวคำตอบ แอมมิเตอร์เป็นเครื่องมือที่ใช้วัดกระแสไฟฟ้าในวงจร โดยการต่อแทรกเข้าไปเป็นส่วนหนึ่งของ วงจร ณ จุดที่ต้องการวัดค่ากระแสไฟฟ้า โดยให้ต่อขั้วบวกของแอมมิเตอร์เข้าทางขั้วบวกของแหล่งกำเนิด ไฟฟ้าซึ่งเป็นจุดที่มีศักย์ไฟฟา้ สูงและต่อขั้วลบของแอมมิเตอรเ์ ข้าทางขั้วลบของแหล่งกำเนิดไฟฟา้ ซึง่ เป็นจุดที่มี ศักย์ไฟฟ้าต่ำ ค่ากระแสไฟฟ้าที่วัดได้มีหน่วยเป็นแอมแปร์ การเปลี่ยนขั้วบวกที่รองรับกระแสไฟฟ้าสูงสุดของ แอมมเิ ตอร์ตอ้ งเริม่ จากค่าท่สี งู ที่สุดกอ่ นแล้วจงึ ลดลงมาทีค่ ่าต่ำกว่าจนอ่านค่ากระแสไฟฟา้ ไดล้ ะเอียดข้ึน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยท่ี 6 | ไฟฟา้ 148 คมู่ อื ครรู ายวิชาพ้ืนฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี กจิ กรรมที่ 6.2 ใชโ้ วลต์มเิ ตอร์วดั ความต่างศกั ยไ์ ฟฟา้ ไดอ้ ย่างไร นกั เรยี นจะไดเ้ รยี นรูเ้ กย่ี วกบั การวดั ความตา่ งศกั ยไ์ ฟฟา้ โดยใชโ้ วลตม์ เิ ตอร์ http://ipst.me/9875 จดุ ประสงค์ 1. วัดค่าความตา่ งศักย์ไฟฟ้าระหว่างขั้วของแหล่งกำเนิดไฟฟ้าดว้ ยโวลต์มิเตอรพ์ ร้อมระบหุ นว่ ย 2. วัดค่าความตา่ งศกั ย์ไฟฟา้ ระหวา่ งจุดสองจุดในวงจรไฟฟ้าด้วยโวลต์มเิ ตอรพ์ รอ้ มระบุหน่วย เวลาที่ใชใ้ น 75 นาที การทำกิจกรรม วสั ดแุ ละอปุ กรณ์ วัสดทุ ่ใี ช้ตอ่ กลุ่ม รายการ จำนวน/กล่มุ 1. ถ่านไฟฉายขนาด 1.5 V 4 ก้อน 2. กระบะถ่านแบบ 4 ก้อน 1 อนั 3. แบตเตอรข่ี นาด 9 V 1 กอ้ น 4. สายไฟฟ้า 5 เสน้ 5. หลอดไฟฟ้าขนาด 6 V พรอ้ มฐาน 1 ชดุ 6. สวิตช์แบบโยก 1 อนั 7. โวลต์มเิ ตอร์ 1 เคร่อื ง ตอนท่ี 1 ความตา่ งศกั ยไ์ ฟฟา้ ระหว่างขวั้ ของแหลง่ กำเนิดไฟฟา้ การเตรียมตัว • ครคู วรตรวจสอบคณุ ภาพของอปุ กรณ์ไฟฟ้าใหอ้ ยูใ่ นสภาพพร้อมใชง้ าน ลว่ งหนา้ สำหรบั ครู • ครูควรฝึกการใชแ้ ละการอา่ นค่าจากโวลต์มเิ ตอร์จนเกดิ ความชำนาญ ขอ้ เสนอแนะ • ครูควรทบทวนการต่อโวลต์มิเตอร์ การเลือกขั้วบวกที่รองรับความต่างศักย์ไฟฟ้าสูงสุด การ ในการทำกจิ กรรม อ่านค่าบนหน้าปัด จนมั่นใจว่าสามารถให้คำแนะนำแกน่ ักเรยี นได้อย่างถกู ต้อง • ไม่ควรใช้ถ่านไฟฉายหรือแบตเตอรี่ที่เก็บไว้นานหรือผ่านการใช้งานมานานแล้ว เพื่อให้ได้ผล การทำกจิ กรรมทีแ่ มน่ ยำ สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

149 หน่วยท่ี 6 | ไฟฟ้า คมู่ ือครูรายวิชาพื้นฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี สอ่ื การเรยี นรู้/ • หนงั สอื เรยี นรายวิชาพน้ื ฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ระดับมัธยมศึกษาปีที่ 3 เลม่ 2 สสวท. แหลง่ เรยี นรู้ ตวั อย่างผลการทำกจิ กรรม ตาราง ค่าความตา่ งศกั ย์ไฟฟ้าของแหลง่ กำเนดิ ไฟฟา้ แหลง่ กำเนดิ ไฟฟา้ ค่าความต่างศักย์ไฟฟา้ (V) บนฉลาก โวลต์มิเตอร์ ถา่ นไฟฉาย 1.5 โวลต์ 1.5 1.50 แบตเตอรี่ 9 โวลต์ 9 9.0 หมายเหตุ : ค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าที่ระบุบนฉลากอาจมีค่าต่างจากที่วัดได้จากโวลต์มิเตอร์ อาจเป็นเพราะ แหลง่ กำเนิดไฟฟ้านน้ั ได้ผา่ นการใช้งานหรอื เกบ็ ไว้เป็นเวลานาน เฉลยคำถามท้ายกจิ กรรม 1. ค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าที่วัดได้จากโวลต์มิเตอร์และค่าที่ระบุบนแหล่งกำเนิดไฟฟ้าเหมือนหรือต่างกัน อยา่ งไร แนวคำตอบ นกั เรยี นตอบตามท่ีวัดได้ อาจไดค้ า่ ทเ่ี ท่ากนั หรือแตกต่างกันเล็กน้อย แต่ควรจะไดค้ ่าท่ใี กลเ้ คียงกัน 2. จากกิจกรรมตอนที่ 1 สรปุ ได้ว่าอยา่ งไร แนวคำตอบ ค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าที่วัดได้จากโวลต์มิเตอร์กับค่าที่ระบุบนแหล่งกำเนิดไฟฟ้ามีค่าเท่ากัน หรือ อาจมีคา่ ต่างกนั เลก็ น้อย สถาบันส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยที่ 6 | ไฟฟา้ 150 คมู่ อื ครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ตอนที่ 2 ความตา่ งศกั ย์ไฟฟา้ ระหว่างจุดสองจดุ ในวงจรไฟฟา้ การเตรยี มตวั • ครูควรตรวจสอบคณุ ภาพของอุปกรณ์ไฟฟา้ ใหอ้ ย่ใู นสภาพพรอ้ มใช้งาน ลว่ งหนา้ สำหรับครู • ครคู วรฝึกการใชแ้ ละการอา่ นคา่ จากโวลตม์ เิ ตอร์จนเกิดความชำนาญ ข้อเสนอแนะ • ครูควรทบทวนการต่อโวลต์มิเตอร์ การเลือกขั้วบวกที่รองรับความต่างศักย์ไฟฟ้าสูงสุด ในการทำกจิ กรรม การอ่านคา่ บนหน้าปดั จนม่ันใจว่าสามารถใหค้ ำแนะนำแก่นกั เรียนได้อย่างถกู ตอ้ ง • ครคู วรทบทวนเรอ่ื งการตอ่ เซลล์ไฟฟา้ แบบอนุกรม • ไม่ควรใช้ถ่านไฟฉายที่เก็บไว้นานหรือผ่านการใช้งานมานานแล้ว เพื่อผลการทำกิจกรรม ท่แี ม่นยำ สื่อการเรยี นรู/้ • หนงั สือเรยี นรายวิชาพน้ื ฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ระดบั มัธยมศึกษาปที ี่ 3 เล่ม 2 สสวท. แหลง่ เรียนรู้ ตวั อยา่ งผลการทำกิจกรรม ความต่างศกั ยไ์ ฟฟา้ ทีว่ ดั ได้ (V) 6.0 ตาราง ค่าความตา่ งศักยไ์ ฟฟา้ ท่วี ดั ไดจ้ ากโวลต์มเิ ตอร์ ขัว้ บวกของโวลต์มเิ ตอร์ทเ่ี ลอื ก (V) 15 เฉลยคำถามท้ายกิจกรรม 1. การใชโ้ วลตม์ เิ ตอรว์ ัดคา่ ความต่างศักย์ไฟฟ้าของหลอดไฟฟา้ ทำไดอ้ ยา่ งไร แนวคำตอบ การวัดค่าความต่างศักย์ไฟฟา้ ของหลอดไฟฟ้าทำไดโ้ ดยการต่อโวลต์มิเตอร์ครอ่ มหลอดไฟฟ้า โดย ตอ่ ข้วั บวกของโวลตม์ เิ ตอรเ์ ขา้ กบั หลอดไฟฟา้ ด้านทต่ี ่อกบั ขัว้ บวกของถ่านไฟฉาย และตอ่ ข้ัวลบของโวลตม์ ิเตอร์ เขา้ กับหลอดไฟฟ้าดา้ นที่ต่อกบั ขว้ั ลบของถ่านไฟฉาย 2. การเลอื กขัว้ บวกท่ีรองรบั ความตา่ งศักยไ์ ฟฟ้าสูงสดุ ของโวลตม์ เิ ตอรท์ ำได้อยา่ งไร แนวคำตอบ เลอื กขั้วบวกทม่ี ีค่ามากกวา่ และใกล้เคียงกับคา่ ความตา่ งศกั ย์ไฟฟา้ ของถ่านไฟฉาย สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

151 หน่วยที่ 6 | ไฟฟ้า คูม่ อื ครูรายวชิ าพืน้ ฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี เฉลยคำถามท้ายกิจกรรม 3. จากกิจกรรมตอนที่ 2 สรุปไดว้ า่ อย่างไร แนวคำตอบ โวลต์มิเตอร์เปน็ เครื่องมือท่ีใช้วดั ความต่างศักย์ไฟฟ้าในวงจร โดยการต่อคร่อมตำแหน่งท่ีต้องการ วัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า ต่อขั้วบวกของโวลต์มิเตอร์เข้ากับทางขั้วบวกของถ่านไฟฉายและต่อขั้วลบของ โวลต์มิเตอร์เข้ากับทางขั้วลบของถ่านไฟฉาย การเลือกขั้วบวกที่รองรับความต่างศักย์ไฟฟ้าสูงสุดจะต้องเลือก ท่มี ีค่ามากกว่าและใกลเ้ คียงกบั ค่าความต่างศักยไ์ ฟฟ้าของถา่ นไฟฉาย 4. จากกจิ กรรมทั้ง 2 ตอน สรุปได้วา่ อยา่ งไร แนวคำตอบ โวลต์มเิ ตอรเ์ ปน็ เครอ่ื งมือทใี่ ช้วดั คา่ ความต่างศักย์ไฟฟ้า โดยการตอ่ ครอ่ มตำแหน่งทีต่ ้องการวัดค่า ความต่างศักย์ไฟฟ้า ซึ่งต้องต่อขั้วของโวลต์มิเตอร์ให้ถูกต้อง และเลือกขั้วบวกที่รองรับความต่างศักย์ไฟฟ้า สงู สดุ ให้เหมาะสม ค่าความต่างศักยไ์ ฟฟ้าทว่ี ัดได้มีหน่วยเปน็ โวลต์ สถาบนั ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยท่ี 6 | ไฟฟ้า 152 คู่มอื ครูรายวชิ าพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี กจิ กรรมที่ 6.3 กระแสไฟฟ้าและความตา่ งศกั ย์ไฟฟ้าของตวั นำไฟฟ้า มีความสัมพนั ธก์ ันอย่างไร http://ipst.me/9877 นักเรียนจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับความสัมพันธ์ของกระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ไฟฟ้าของตัวนำไฟฟ้าโดยใช้ลวด นโิ ครม จุดประสงค์ วิเคราะห์และอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างกระแสไฟฟ้าที่ผ่านลวดนิโครมและความต่างศักย์ไฟฟ้า ครอ่ มลวดนโิ ครมโดยใช้กราฟ เวลาท่ีใช้ใน 1 ช่ัวโมง การทำกิจกรรม วสั ดุและอปุ กรณ์ วสั ดทุ ีใ่ ช้ตอ่ กลุม่ รายการ จำนวน/กลมุ่ 1. ถา่ นไฟฉายขนาด 1.5 V 4 ก้อน 2. กระบะถา่ นแบบ 4 กอ้ น 1 อัน 3. สายไฟฟ้า 6 เส้น 4. ลวดนิโครมเบอร์ 26 ความยาว 1 m 1 เสน้ 5. สวติ ช์แบบโยก 1 อัน 6. แอมมิเตอร์ 1 เคร่ือง 7. โวลต์มเิ ตอร์ 1 เครือ่ ง การเตรียมตัว • ครูควรตรวจสอบคุณภาพของอุปกรณ์ไฟฟา้ ใหอ้ ยใู่ นสภาพพร้อมใชง้ าน ล่วงหนา้ สำหรับครู • ครคู วรฝึกการใชแ้ ละการอา่ นคา่ จากแอมมเิ ตอรแ์ ละโวลตม์ ิเตอร์จนเกดิ ความชำนาญ ขอ้ ควรระวัง • เมื่ออ่านคา่ กระแสไฟฟ้าและความต่างศกั ย์ไฟฟ้าแลว้ ต้องยกสวิตชข์ ้ึนทกุ ครั้งทนั ที เพื่อไมใ่ ห้มี กระแสไฟฟ้าในวงจรเป็นเวลานาน ซึ่งจะทำให้ลวดนิโครมร้อน และค่าที่วัดได้จะมี ความคลาดเคลื่อน • ระวังไมใ่ หข้ ดลวดนโิ ครมแตะกนั เพราะจะทำใหเ้ กิดการลัดวงจร สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

153 หนว่ ยที่ 6 | ไฟฟา้ ค่มู ือครรู ายวชิ าพน้ื ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ข้อเสนอแนะ • ครูควรทบทวนการใช้งานแอมมิเตอร์และโวลต์มิเตอร์จนมั่นใจว่าสามารถให้คำแนะนำแก่ ในการทำกิจกรรม นกั เรยี นไดอ้ ยา่ งถกู ตอ้ ง • เนื่องจากกิจกรรมน้ีใช้ลวดนิโครมยาว 1 เมตร ครูควรแนะนำใหน้ ักเรียนเตรียมลวดนิโครมให้ เป็นเกลียว โดยการพันลวดนิโครมรอบดินสอหรือปากกา ดังภาพ เพื่อความสะดวกในการทำ กจิ กรรม ภาพการพันลวดนโิ ครมให้เปน็ เกลยี ว 7 ส่ือการเรยี นรู้/ • หนงั สือเรยี นรายวิชาพนื้ ฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ระดบั มัธยมศกึ ษาปีท่ี 3 เลม่ 2 สสวท. แหล่งเรียนรู้ สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยที่ 6 | ไฟฟ้า 154 ค่มู อื ครรู ายวิชาพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ตัวอยา่ งผลการทำกิจกรรม ตาราง ค่าความตา่ งศักยไ์ ฟฟ้าครอ่ มลวดนิโครมและค่ากระแสไฟฟา้ ทีผ่ า่ นลวดนโิ ครม จำนวนถ่านไฟฉาย 1.5 ความต่างศกั ยไ์ ฟฟา้ ครอ่ ม กระแสไฟฟา้ ทผี่ ่าน โวลต์ (กอ้ น) ลวดนิโครม (V) ลวดนิโครม (A) 1 1.25 0.16 2 2.4 0.31 3 4 0.50 4 5 0.65 กราฟความสมั พันธ์ระหว่างความต่างศกั ย์ไฟฟา้ คร่อมลวดนิโครมและค่ากระแสไฟฟ้าท่ผี า่ นลวดนโิ ครม สถาบันสง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

155 หนว่ ยท่ี 6 | ไฟฟ้า คมู่ ือครรู ายวชิ าพื้นฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี เฉลยคำถามท้ายกิจกรรม 1. เมื่อเพิ่มจำนวนถ่านไฟฉายในวงจรไฟฟ้า ค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างปลายทั้งสองของลวดนิโครมเปน็ อยา่ งไร แนวคำตอบ เมื่อเพิ่มจำนวนถ่านไฟฉายในวงจรไฟฟ้า ค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างปลายทั้งสองของ ลวดนิโครมเพ่ิมขน้ึ 2. เมอ่ื เพ่ิมจำนวนถ่านไฟฉายในวงจรไฟฟ้า คา่ กระแสไฟฟ้าที่ผ่านลวดนโิ ครมเปน็ อยา่ งไร แนวคำตอบ เมอื่ เพิม่ จำนวนถา่ นไฟฉายในวงจรไฟฟา้ คา่ กระแสไฟฟา้ ท่ผี า่ นลวดนโิ ครมเพ่ิมขนึ้ 3. ค่ากระแสไฟฟ้าที่ผ่านลวดนิโครมและความต่างศักย์ไฟฟ้าคร่อมลวดนิโครมมีความสัมพันธ์กันอย่างไร ทราบได้อยา่ งไร แนวคำตอบ ค่ากระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ไฟฟ้าที่ผ่านลวดนิโครมมีความสัมพันธ์กันโดยเมื่อค่า ความต่างศักย์ไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ค่ากระแสไฟฟ้าก็เพิ่มขึ้น ทราบได้จากกราฟความสัมพันธ์ระหว่าง ความตา่ งศกั ย์ไฟฟา้ และกระแสไฟฟา้ ที่เป็นกราฟเส้นตรง 4. อตั ราส่วนระหวา่ งความต่างศกั ยไ์ ฟฟ้าและกระแสไฟฟา้ ท่วี ดั ได้แตล่ ะครงั้ มคี า่ เปน็ อย่างไร แนวคำตอบ นกั เรยี นตอบตามผลการทำกจิ กรรม ซึ่งควรจะมคี ่าเท่ากนั หรอื มีคา่ ใกลเ้ คยี งกัน 5. จากกจิ กรรม สรุปไดว้ ่าอยา่ งไร แนวคำตอบ ค่ากระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ไฟฟ้าที่ผ่านลวดนิโครมมีความสัมพันธ์กันโดยเมื่อค่า ความต่างศักย์ไฟฟ้าเพิ่ม ค่ากระแสไฟฟ้าจะเพิ่มตาม เมื่อเขียนกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความต่าง ศกั ยไ์ ฟฟ้าและกระแสไฟฟา้ จะได้กราฟเสน้ ตรงผา่ นจดุ กำเนิด สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยที่ 6 | ไฟฟา้ 156 คู่มอื ครรู ายวชิ าพ้ืนฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี กิจกรรมท่ี 6.4 วงจรไฟฟา้ แบบอนกุ รมเป็นอยา่ งไร http://ipst.me/9530 นกั เรยี นจะไดเ้ รยี นรูเ้ กย่ี วกบั คา่ กระแสไฟฟา้ และความตา่ งศกั ยไ์ ฟฟา้ ของวงจรไฟฟ้า แบบอนกุ รม จุดประสงค์ วเิ คราะหค์ วามต่างศักยไ์ ฟฟา้ และกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้าเมื่อตอ่ อปุ กรณไ์ ฟฟา้ หลายตัวแบบ อนกุ รม และเขยี นแผนภาพวงจรไฟฟา้ แสดงการต่ออปุ กรณ์ไฟฟา้ แบบอนุกรม เวลาท่ีใช้ใน 1 ชว่ั โมง การทำกจิ กรรม วสั ดุและอุปกรณ์ วสั ดทุ ี่ใช้ต่อกลมุ่ รายการ จำนวน/กลุ่ม 1. ถา่ นไฟฉายขนาด 1.5 V 4 กอ้ น 2. กระบะถา่ นแบบ 4 กอ้ น 1 อนั 3. สายไฟฟ้า 6 เส้น 4. หลอดไฟฟ้าขนาด 2.5 V พร้อมฐาน 1 ชดุ 5. หลอดไฟฟา้ ขนาด 6 V พรอ้ มฐาน 1 ชดุ 6. สวิตช์แบบโยก 1 อัน 7. แอมมิเตอร์ 1 เครอ่ื ง 8. โวลต์มิเตอร์ 1 เครื่อง การเตรียมตัว • ครูควรตรวจสอบคณุ ภาพของอปุ กรณไ์ ฟฟา้ ใหอ้ ยู่ในสภาพพรอ้ มใชง้ าน ล่วงหนา้ สำหรับครู • ครูควรฝึกการใชแ้ อมมเิ ตอรแ์ ละโวลตม์ ิเตอร์จนเกดิ ความมั่นใจ ขอ้ เสนอแนะ • ครูสามารถทดลองเสมือนจริงด้วยสื่ออินเตอร์แอ็กทีฟซิมูเลชันสำหรับทำกิจกรรมในกรณีท่ี ในการทำกจิ กรรม อุปกรณไ์ มเ่ พียงพอ หรอื ในกรณที ตี่ ้องการให้นกั เรียนไปฝึกฝนนอกเวลาเรยี น • ครูควรแนะนำนักเรียนเกี่ยวกับการวัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างจุด 2 จุด เช่น ที่จุด A และจุด B ทำได้โดยนำปลายของสายไฟฟ้าจากโวลต์มิเตอร์มาสัมผัสที่บริเวณขั้วไฟฟ้าของ ฐานหลอดไฟฟ้า ไมใ่ ชส่ ัมผัสกับสายไฟฟ้าบริเวณทหี่ ุ้มฉนวน สถาบนั สง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

157 หนว่ ยที่ 6 | ไฟฟ้า คมู่ อื ครูรายวชิ าพ้ืนฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี สื่อการเรียนร้/ู • หนงั สือเรยี นรายวชิ าพนื้ ฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ระดบั มธั ยมศึกษาปที ่ี 3 เล่ม 2 สสวท. แหลง่ เรยี นรู้ • สื่อการเขยี นแผนภาพวงจรไฟฟ้า CircutiLab https://www.circuitlab.com/ • สอื่ อินเตอรแ์ อก็ ทฟี ซิมเู ลชัน ตอน วงจรไฟฟา้ http://ipst.me/10653 ตวั อย่างผลการทำกิจกรรม http://ipst.me/9530 ตาราง ค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าระหวา่ งจดุ ตา่ ง ๆ AC ค่าความตา่ งศักยไ์ ฟฟา้ ระหวา่ งจุดต่าง ๆ (V) 6.0 AB BC C 2.0 4.0 0.335 ตาราง ค่ากระแสไฟฟา้ ท่จี ุดต่าง ๆ ค่ากระแสไฟฟา้ ที่จดุ ต่าง ๆ (A) B A 0.335 0.335 แผนภาพวงจรไฟฟ้าแบบอนกุ รม สถาบนั สง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยท่ี 6 | ไฟฟ้า 158 คู่มือครูรายวิชาพืน้ ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี เฉลยคำถามท้ายกิจกรรม 1. ในการต่อหลอดไฟฟ้าสองหลอดแบบอนุกรม ค่ากระแสไฟฟ้าทจี่ ุด A B และ C เป็นอย่างไร แนวคำตอบ ค่ากระแสไฟฟา้ ท่ีจุด A B และ C มคี ่าเทา่ กนั 2. ค่าความต่างศกั ย์ไฟฟา้ ระหว่างจุด AB BC และ AC สัมพนั ธ์กนั อยา่ งไร แนวคำตอบ ค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าไม่เท่ากัน โดยค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างจุด AB และ BC จะน้อยกว่า AC แต่ผลรวมของคา่ ความต่างศกั ยไ์ ฟฟา้ ระหวา่ งจุด AB และ BC จะเทา่ กบั ความตา่ งศกั ย์ไฟฟา้ ระหวา่ งจดุ AC 3. จากกิจกรรม สรุปได้วา่ อย่างไร แนวคำตอบ ในการต่อหลอดไฟฟ้าสองหลอดแบบอนุกรม กระแสไฟฟ้าที่ผ่านหลอดไฟฟ้าทั้งสองจะเท่ากัน ส่วนความต่างศักยไ์ ฟฟ้าท่ีคร่อมหลอดไฟฟ้าแตล่ ะหลอดรวมกนั จะเทา่ กบั ความต่างศกั ยไ์ ฟฟ้ารวมของวงจร สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

159 หน่วยที่ 6 | ไฟฟา้ คู่มือครรู ายวิชาพื้นฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี กจิ กรรมท่ี 6.5 วงจรไฟฟ้าแบบขนานเปน็ อยา่ งไร http://ipst.me/9530 นกั เรยี นจะไดเ้ รยี นรูเ้ กย่ี วกบั คา่ กระแสไฟฟา้ และความตา่ งศกั ยไ์ ฟฟา้ ของวงจรไฟฟ้า แบบขนาน จดุ ประสงค์ วิเคราะหค์ วามต่างศกั ย์ไฟฟา้ และกระแสไฟฟ้าของวงจรไฟฟา้ เม่ือต่ออปุ กรณไ์ ฟฟ้าหลายตัวแบบขนาน และเขียนแผนภาพวงจรไฟฟา้ แสดงการตอ่ อปุ กรณ์ไฟฟ้าแบบขนาน เวลาท่ีใช้ใน 1 ชว่ั โมง การทำกิจกรรม วัสดแุ ละอุปกรณ์ วสั ดุที่ใชต้ อ่ กลุ่ม รายการ จำนวน/กลุ่ม 1. ถ่านไฟฉายขนาด 1.5 V 2 ก้อน 2. กระบะถา่ นแบบ 4 กอ้ น 1 อนั 3. สายไฟฟา้ 9 เส้น 4. หลอดไฟฟา้ 2.5 V พรอ้ มฐาน 1 ชดุ 5. หลอดไฟฟ้าขนาด 6 V พรอ้ มฐาน 1 ชุด 6. สวิตช์แบบโยก 1 อัน 7. แอมมเิ ตอร์ 1 เคร่อื ง 8. โวลตม์ ิเตอร์ 1 เครื่อง การเตรียมตวั • ครูควรตรวจสอบคุณภาพของอุปกรณไ์ ฟฟ้าใหอ้ ยูใ่ นสภาพพร้อมใช้งาน ลว่ งหนา้ สำหรับครู • ครคู วรฝึกการใชแ้ อมมเิ ตอรแ์ ละโวลต์มเิ ตอรจ์ นเกิดความม่ันใจ ขอ้ เสนอแนะ • ครูสามารถทดลองเสมือนจริงด้วยสื่ออินเตอร์แอ็กทีฟซิมูเลชันสำหรับทำกิจกรรมในกรณีท่ี ในการทำกิจกรรม อปุ กรณ์ไมเ่ พยี งพอ หรอื ในกรณีท่ตี อ้ งการใหน้ ักเรยี นไปฝึกฝนนอกเวลาเรียน • ไมค่ วรใชถ้ า่ นไฟฉายมากกวา่ 2 ก้อน เพราะจะทำให้ความตา่ งศักย์ไฟฟ้ามากกวา่ หลอดไฟฟ้า ขนาด 2.5 V อาจทำให้หลอดไฟฟ้าเสยี หายได้ สถาบันส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ส่อื การเรยี นร้/ู หน่วยท่ี 6 | ไฟฟ้า 160 แหลง่ เรียนรู้ คมู่ อื ครรู ายวชิ าพื้นฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี • หนงั สือเรยี นรายวิชาพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี ระดบั มธั ยมศึกษาปีที่ 3 เลม่ 2 สสวท. • ส่อื การเขยี นแผนภาพวงจรไฟฟา้ CircutiLab https://www.circuitlab.com/ • สื่ออนิ เตอร์แอ็กทฟี ซิมูเลชัน ตอน วงจรไฟฟ้า http://ipst.me/10653 ตัวอย่างผลการทำกิจกรรม http://ipst.me/9530 ตาราง คา่ ความต่างศกั ยไ์ ฟฟ้าระหว่างจุดตา่ ง ๆ AF ค่าความตา่ งศกั ย์ไฟฟา้ ระหวา่ งจดุ ตา่ ง ๆ (V) 2.3 BC DE F 2.3 2.3 0.6 ตาราง ค่ากระแสไฟฟา้ ที่จดุ ตา่ ง ๆ ค่ากระแสไฟฟ้าทจ่ี ุดต่าง ๆ (A) BD A 0.25 0.35 0.6 แผนภาพวงจรไฟฟา้ แบบขนาน สถาบันสง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

161 หน่วยท่ี 6 | ไฟฟ้า คูม่ ือครูรายวิชาพ้ืนฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี เฉลยคำถามท้ายกิจกรรม 1. ในการตอ่ หลอดไฟฟา้ สองหลอดแบบขนาน ค่ากระแสไฟฟ้าทีจ่ ดุ A B D และ F เปน็ อย่างไร แนวคำตอบ คา่ กระแสไฟฟา้ ที่จดุ A จะเท่ากับ F ซ่งึ มคี ่ามากกวา่ จดุ B และ D โดยคา่ กระแสไฟฟ้าทจ่ี ุด B และ D รวมกนั จะเทา่ กับจุด A และ F 2. คา่ ความตา่ งศกั ย์ไฟฟา้ ระหว่างจุด BC DE และ AF เปน็ อย่างไร แนวคำตอบ คา่ ความต่างศักยไ์ ฟฟา้ เทา่ กนั 3. จากกจิ กรรม สรปุ ไดว้ า่ อย่างไร แนวคำตอบ ในการต่อหลอดไฟฟ้าสองหลอดแบบขนาน ความต่างศักย์ไฟฟ้าของหลอดไฟฟ้าทัง้ สองจะเท่ากนั และเท่ากับความต่างศักย์ไฟฟ้ารวมของวงจร กระแสไฟฟ้าที่ผ่านหลอดไฟฟ้าแต่ละหลอดรวมกันจะเท่ากับ กระแสไฟฟ้ารวมของวงจร สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยท่ี 6 | ไฟฟา้ 162 คูม่ ือครรู ายวิชาพนื้ ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี กจิ กรรมท้ายบท ออกแบบวงจรไฟฟา้ ในหอ้ งไดอ้ ย่างไร นกั เรยี นจะไดน้ ำความรเู้ ก่ียวกับการต่อวงจรไฟฟา้ แบบอนุกรมและแบบขนานมาออกแบบวงจรไฟฟา้ ในห้องตาม สถานการณก์ ำหนด จดุ ประสงค์ ออกแบบวงจรไฟฟ้าในห้องโดยใช้ความรู้เก่ยี วกบั วงจรไฟฟ้าอย่างง่าย เวลาทใี่ ช้ใน 1 ชั่วโมง ก2ารทำกจิ กรรม วัสดแุ ละอปุ กรณ์ วสั ดุท่ใี ช้ต่อกลุม่ รายการ จำนวน/กลมุ่ 1. ถ่านไฟฉายขนาด 1.5 V 4 ก้อน 2. กระบะถ่านแบบ 4 ก้อน 1 อนั 3. สายไฟฟ้า 14 เส้น 4. หลอดไฟฟ้าขนาด 6 V พรอ้ มฐาน 5 ชุด 5. สวติ ช์แบบโยก 4 อนั การเตรียมตัว ครคู วรตรวจสอบคุณภาพของอปุ กรณไ์ ฟฟา้ ให้อยู่ในสภาพพรอ้ มใชง้ าน ลว่ งหนา้ สำหรับครู ข้อเสนอแนะ ครูสามารถทดลองเสมือนจริงด้วยสื่ออินเตอร์แอ็กทีฟซิมูเลชันสำหรับทำกิจกรรมในกรณีท่ี ในการทำกิจกรรม อปุ กรณไ์ มเ่ พียงพอ หรือในกรณีท่ตี ้องการใหน้ ักเรยี นไปฝึกฝนนอกเวลาเรียน ส่ือการเรียนรู้/ • หนังสือเรยี นรายวิชาพื้นฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ระดับมัธยมศกึ ษาปีท่ี 3 เลม่ 2 สสวท. แหล่งเรยี นรู้ • สือ่ การเขยี นแผนภาพวงจรไฟฟ้า CircutiLab https://www.circuitlab.com/ • สอ่ื อนิ เตอร์แอก็ ทฟี ซิมูเลชัน ตอน วงจรไฟฟ้า http://ipst.me/10653 http://ipst.me/9530 สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

163 หน่วยที่ 6 | ไฟฟา้ คู่มอื ครรู ายวชิ าพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ตวั อย่างผลการทำกจิ กรรม แผนภาพวงจรไฟฟา้ ในหอ้ ง วงจรไฟฟ้าทีต่ ่อตามทอ่ี อกแบบ หมายเหตุ : นกั เรยี นอาจออกแบบให้หลอดไฟฟา้ เหนอื เตยี งนอนและโตะ๊ ทำงานตอ่ กนั แบบอนกุ รม ดงั ภาพ ซ่ึงวธิ ีน้ี ตรงตามเงื่อนไข แต่มีข้อเสียคือถ้าหลอดไฟฟ้าหลอดใดหลอดหนึ่งเสียหาย หลอดที่เหลือจะไม่ทำงาน ครู อาจให้ นกั เรยี นรว่ มกนั อภปิ รายได้ในคำถามทา้ ยกิจกรรมข้อที่ 2 สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี