หน่วย1_การศึกษาวิชาฟิสิกส์

หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 หนว่ ยการเรียนรู้ที่ 2 หนว่ ยการเรียนรูท้ ี่ 3 ฟสิ กิ ส์ เลม่ 1SlidePPT61-NEW ชั้นมธั ยมศกึ ษาปที ่ี 4 กลุม่ สาระการเรยี นร้วู ิทยาศาสตร์ หนว่ ยการเรียนร้ทู ่ี 4 Slide PowerPoint_สอื่ ประกอบการสอน บรษิ ัท อักษรเจรญิ ทศั น์ อจท. จำกัด : 142 ถนนตะนำว เขตพระนคร กรงุ เทพฯ 10200 Aksorn CharoenTat ACT.Co.,Ltd : 142 Tanao Rd. Pranakorn Bangkok 10200 Thailand โทรศพั ท์ : 02 622 2999 โทรสำร : 02 622 1311-8 [email protected] / www.aksorn.com

1หนว่ ยการเรียนรูท้ ่ี การศึกษาวชิ าฟิสกิ ส์ ตวั ชวี้ ดั • สืบค้นและอธิบำยควำมรู้ทำงฟสิ กิ ส์ ประวัติควำมเปน็ มำ รวมทัง้ พัฒนำกำรของหลักกำรและแนวคดิ ทำงฟิสิกสท์ ม่ี ผี ลต่อกำรแสวงหำควำมรู้ใหม่ในกำรพัฒนำเทคโนโลยี • วดั และรำยงำนผลกำรวดั ปรมิ ำณทำงฟสิ ิกส์ไดถ้ ูกตอ้ งและเหมำะสม โดยนำควำมคลำดเคลือ่ นในกำรวดั มำพิจำรณำในกำรนำเสนอผลรวมทง้ั แสดงผลกำรทดลองในรปู ของกรำฟ วิเครำะหแ์ ละแปลควำมหมำยจำกกรำฟเส้นตรง

ฟสิ กิ ส์

สาขาความรู้ กลศาสตร์ (mechanics) ของฟสิ ิกส์ นำมำเป็นหลกั กำรในกำรทำกระติกนำ้ ฟิสิกสย์ ุคเกา่ (classical physics) เกบ็ ควำมรอ้ น (ก่อน ค.ศ. 2000) ทศั นศาสตร์ (optics) อณุ หพลศาสตร์ (thermodynamics) นำมำใช้เปน็ พื้นฐำนในกำรสรำ้ งผลงำนดำ้ น ควำมบันเทิง เช่น เครื่องฉำยภำพยนตร์ นำมำประดิษฐเ์ ครอื่ งจักรอำนวยควำมสะดวก เชน่ รถยก ไฟฟ้าและแม่เหลก็ (electricity and magnetism) นำมำใช้ในอุปกรณ์ทำงกำรแพทย์ เชน่ เครื่องวดั คลน่ื หวั ใจ (EKG) คล่ืน (wave) นำมำสร้ำงเครอื่ งมอื เช่น เครอ่ื งโซนำร์ ใชห้ ำตำแหน่งของสิ่งทีอ่ ย่ใู ตท้ ะเล

สาขาความรู้ ฟิสกิ สน์ ิวเคลยี ร์ (nuclear physics) ของฟิสกิ ส์ นำมำประยุกตใ์ ช้ในด้ำนพลังงำนเพอ่ื สร้ำง ฟิสกิ ส์ยคุ ใหม่ (modern physics) โรงไฟฟำ้ นวิ เคลยี ร์ (หลงั ค.ศ. 2000) ฟสิ กิ สอ์ ะตอม (atomic physics) นำมำประยุกตใ์ ชใ้ นกำรถำ่ ยภำพวตั ถทุ ึบแสง เชน่ เครื่องตรวจสแกนกระเปำ๋ ที่สนำมบิน ฟสิ กิ สเ์ ชิงอนุภาค (particle physics) จักรวาลวิทยา (cosmology) นำมำใชใ้ นกำรศกึ ษำกำรเพมิ่ ประสทิ ธภิ ำพ นำมำใช้ในกำรศึกษำกำรเกดิ ของเอกภพ แบตเตอร่ีลิเทยี มไออนศักยภำพสงู และพสิ ูจนว์ ่ำคล่ืนควำมโนม้ ถว่ งมอี ยจู่ รงิ ฟสิ ิกส์ของแขง็ (solid state physics) นำมำประยกุ ตใ์ ช้ในตัวนำยง่ิ ยวด เช่น สร้ำงรถไฟแม็กเลฟ ทล่ี อยข้นึ จำกรำง

ระบบหนว่ ย ระหว่างชาติ ระบบหน่วยระหว่างชาติ (The International System of Units) หรอื SI ซึ่งเรียกวา่ ระบบเอสไอ หรอื หนว่ ยเอสไอ เปน็ หนว่ ยกลำงที่ทุกประเทศใช้เป็นมำตรฐำนในกำรระบหุ นว่ ยกำรวัดทำงวทิ ยำศำสตรแ์ ละเทคโนโลยี มอี ยู่ 4 หน่วย ดังนี้ หนว่ ยเอสไอ หนว่ ยฐาน หนว่ ยเสริม หน่วยอนุพนั ธ์ คาอุปสรรค (base unit) (supplementary unit) (derived unit) (prefix)

หนว่ ยฐาน เปน็ หนว่ ยของปรมิ ำณพ้นื ฐำนท่สี ดุ มอี ยู่ 7 หนว่ ย แสดงได้ดงั ตำรำง

หนว่ ยเสริม เปน็ หนว่ ยท่ไี มม่ ีมิติในทำงฟิสกิ ส์ ใช้ในกำรวดั ปรมิ ำณบำงอย่ำง ประกอบดว้ ย 2 หนว่ ย คอื หน่วยเสริม เรเดียน สเตอเรเดยี น (radian; rad) (steradian; sr)

หนว่ ยอนพุ ันธ์ เปน็ หนว่ ยทมี่ ีหนว่ ยฐำนหลำยหนว่ ยมำผสมกนั ใช้เปน็ หนว่ ยของปรมิ ำณท่แี สดงถงึ ควำมสมั พนั ธ์ระหวำ่ งปรมิ ำณตั้งแต่ 2 สิ่งข้นึ ไป

คาอุปสรรค เป็นคำนำหนำ้ ที่ใชเ้ ติมหนำ้ หนว่ ยเอสไอ เพ่อื ทำใหห้ นว่ ยที่ใชม้ ีขนำดใหญข่ ึ้นหรอื เลก็ ลง

การอา่ นค่า จากเคร่ืองมือวัด รูปแบบของเครื่องมอื วัด การอา่ นค่าเครื่องมือวดั อา่ นไดค้ า่ คลาดเคลื่อน เครอ่ื งวัดแบบแสดงผลเปน็ ขดี สเกล เครอ่ื งวัดแบบแสดงผลเปน็ ตวั เลข ระดับสายตา การอ่านค่าจากเครื่องมืดวดั (analog) (digital) อา่ นไดใ้ กลเ้ คยี งค่าจริง แบบแสดงผลเปน็ ตัวเลข อ่านได้คา่ คลาดเคลื่อน การอา่ นคา่ จากเครือ่ งมดื วัดแบบขีดสเกล

เลขนยั สาคัญ เลขนัยสาคัญ (significant figure) คอื ตวั เลขทอ่ี ำ่ นไดถ้ ึงชอ่ งสเกลท่เี ล็กท่สี ดุ ของเครือ่ งมอื ท่ใี ชว้ ดั โดยตรง รวมกบั ตัวเลขแรกทไ่ี ด้จำกกำรประมำณดว้ ยสำยตำ จำกภำพ แสดงกำรวัดควำมยำวดนิ สอโดยใช้ไม้บรรทดั ทม่ี ีควำมละเอยี ด 0.10 เซนตเิ มตร คำ่ อำ่ นได้โดยตรงจำกกำรวัดคือ 12.30 ถึง 12.40 เซนติเมตร เมอื่ ประมำณด้วยสำยตำนำ่ จะอยรู่ ะหวำ่ ง 0.07 ถงึ 0.08 เซนติเมตร และถ้ำสมมตใิ ห้ค่ำท่ปี ระมำณด้วยสำยตำคือ 0.07 เซนติเมตร จะได้ควำมยำวดินสอท่อี ำ่ นค่ำไดค้ อื 12.30 + 0.07 = 12.37 เซนตเิ มตร มเี ลขนัยสำคัญ 4 ตัว

หลักการพจิ ารณา เลขนยั สาคญั

หลักการคานวน เลขนยั สาคัญ การบวกและลบเลขนยั สาคัญ การคูณและการหารเลขนยั สาคญั หลงั จากบวกหรอื ลบตามวธิ ีการทางคณิตศาสตร์แลว้ ผลลัพธ์ทไ่ี ด้ต้องมีตวั เลข หลงั จากคูณหรือหารตามวิธีการทางคณติ ศาสตร์แล้วผลลัพธ์ทไี่ ด้ต้องมเี ลขนัยสาคญั หลังจุดทศนยิ มเทา่ กบั จานวนตัวเลขหลงั จดุ ทศนยิ มท่ีน้อยท่สี ุดของกลุม่ ตัวเลขนนั้ ท่นี อ้ ยทส่ี ุดของกลุม่ น้ัน 5826..8323+ 2.45 x 589.123 3.2 คำตอบตำมนยั สำคัญ คือ 589.1 734590 7.840 คำตอบตำมนยั สำคญั คือ 7.8