แผนฯ ฟิสิกส์ม.4 เล่ม 1

หน่วยการเรยี นรู้ที่ 2 การเคลอื่ นทใี่ นแนวตรง แผนฯ ที่ 6 วตั ถตุ กแบบอิสระดว้ ยความเร่งคงตัว ใบงานท่ี 2.7 เรือ่ ง วัตถุตกแบบอิสระดว้ ยความเร่งคงตัว คำชแ้ี จง : ให้นกั เรียนตอบคำถามตอ่ ไปนี้ ค. ขณะทถ่ี งึ พืน้ ดิน ถุงทรายมีความเรว็ เท่าใด ง. จดุ สูงสดุ ของถุงทรายสูงจากพน้ื ดนิ เทา่ ใด 123

หนว่ ยการเรยี นรทู้ ่ี 2 การเคลอื่ นทใ่ี นแนวตรง เฉลย แผนฯ ที่ 6 วตั ถตุ กแบบอิสระดว้ ยความเรง่ คงตัว ใบงานที่ 2.7 เรือ่ ง วตั ถตุ กแบบอสิ ระดว้ ยความเรง่ คงตวั คำช้แี จง : ใหน้ กั เรียนตอบคำถามตอ่ ไปนี้ ขณะทีบ่ อลลูนลูกหนึ่งลอยขึ้นตรง ๆ ด้วยความเร็ว 5.0 เมตรต่อวินาที ขณะที่ลูกบอลลูนสูงจากพื้นดิน 30 เมตร ผทู้ ่ีอยใู่ น บอลลนู ก็ปล่อยถุงทรายลงมา ก. จงหาตำแหน่งของถุงทรายหลงั จากท่ปี ล่อยไปแล้ว 1.0 และ 2.0 วนิ าที วธิ ีทำ เมื่อปล่อยถุงทราย ถงุ ทรายจะมีอตั ราเรว็ ตน้ เท่ากับบอลลูน จากสมการ Δy = ut + 1 gt2 2 = (5.0)(1) + (1)(-10)(1)2 2 Δy = 0 m ดงั นั้น หลังจากปล่อยถุงทรายไปแล้ว 1 วินาที การกระจัดของถุงทรายเป็นศูนย์ นั้นคือ ถุงทรายจะตกกลับมา ณ ตำแหนง่ ที่ปล่อยถุงทราย ถงุ ทรายจะอยสู่ งู จากพนื้ 30 เมตร จากสมการ Δy = ut + 1 gt2 2 = (5.0)(2) + (1)(-10)(2)2 2 Δy = -10 m ดงั น้นั หลงั จากปลอ่ ยถุงทรายไปแล้ว 2 วินาที การกระจดั ของถุงทรายเปน็ –10 เมตร นั้นคือ ถงุ ทรายจะอยูต่ ่ำ กว่าตำแหนง่ ทป่ี ล่อยเปน็ ระยะ 10 เมตร หรืออย่สู ูงจากพน้ื เป็นระยะ 20 เมตร ข. ถุงทรายจะตกถึงพืน้ ดินในเวลาเท่าใด วิธที ำ เมอ่ื ถุงทรายตกถงึ พน้ื s ของถุงทรายเปน็ –30 เมตร จากสมการ Δy = ut + 1 gt2 2 -30 = (5.0)t + (1)(-10)t2 2 -30 = 5t – 5t2 t2 – t – 6 = 0 (t – 3)(t + 2) = 0 t = 3, -2 s แตเ่ วลาเปน็ ลบไม่มคี วามหมาย ดงั นั้น ถุงทรายตกถึงพน้ื ใน 3 วนิ าที 124

หน่วยการเรยี นรู้ท่ี 2 การเคลอื่ นทใี่ นแนวตรง เฉลย แผนฯ ที่ 6 วตั ถุตกแบบอิสระด้วยความเรง่ คงตวั ใบงานที่ 2.7 เรื่อง วัตถุตกอย่างอิสระดว้ ยความเรง่ คงตัว คำชแ้ี จง : ให้นักเรียนตอบคำถามตอ่ ไปนี้ ขณะที่บอลลูนลูกหนงึ่ ลอยขน้ึ ตรง ๆ ด้วยความเร็ว 5.0 เมตรต่อวินาที ขณะท่ีลกู บอลลูนสูงจากพน้ื ดนิ 30 เมตร ผู้ที่อยูใ่ น บอลลูนกป็ ล่อยถุงทรายลงมา ค. ขณะทถี่ ึงพนื้ ดนิ ถงุ ทรายมีความเรว็ เทา่ ใด วิธีทำ จากสมการ v = u + at = (5.0) + (-10)(3) v = -25 m/s ดังนนั้ ขณะกระทบพื้นถงุ ทรายมคี วามเร็ว 25 เมตรตอ่ วินาที มีทิศลงในแนวด่ิง ง. จดุ สูงสุดของถงุ ทรายสูงจากพ้ืนดนิ เท่าใด วธิ ีทำ จากสมการ v2 = u2 + 2aΔy (จดุ สงู สดุ v = 0 m/s) 0 = (5.0)2 + 2(-10) Δy Δy = 25 20 = 1.25 m ดงั น้ัน จดุ สูงสดุ ของถุงทรายอยูส่ ูงจากจดุ ปล่อย 1.25 เมตร หรืออยู่สูงจากพื้น 31.25 เมตร 125

หนว่ ยการเรยี นรู้ท่ี 2 การเคลอื่ นทใี่ นแนวตรง แผนฯ ท่ี 6 วตั ถุตกแบบอสิ ระด้วยความเรง่ คงตัว 9. ความเห็นของผู้บรหิ ารสถานศึกษาหรอื ผทู้ ่ไี ด้รบั มอบหมาย ขอ้ เสนอแนะ ลงช่ือ ................................. (ดร.อนงค์นชุ วริ ยิ สขุ หทัย) ตำแหนง่ ผู้อำนวยการโรงเรยี นนาวังวิทยา 10. บันทกึ ผลหลงั การสอน  ด้านความรู้  ดา้ นสมรรถนะสำคญั ของผ้เู รยี น  ด้านคุณลกั ษณะอนั พงึ ประสงค์  ดา้ นความสามารถทางวทิ ยาศาสตร์  ด้านอื่น ๆ (พฤติกรรมเด่น หรือพฤตกิ รรมท่ีมีปญั หาของนกั เรียนเป็นรายบคุ คล (ถ้ามี))  ปัญหา/อปุ สรรค  แนวทางการแก้ไข 126

หนว่ ยการเรยี นรูท้ ่ี 2 การเคลอื่ นทใี่ นแนวตรง แผนฯ ที่ 7 ความเรว็ สมั พทั ธ์ แผนการจดั การเรียนร้ทู ี่ 7 ความเรว็ สมั พัทธ์ เวลา 2 ช่ัวโมง 1. ผลการเรยี นรู้ 3. ทดลองและอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างตำแหน่ง การกระจัด ความเร็ว และความเร่งของการเคล่ือนที่ ของวัตถุในแนวตรงที่มีความเร่งคงตัวจากกราฟและสมการ รวมท้ังทดลองหาค่าความเร่งโน้มถ่วงของโลก และคำนวณปรมิ าณต่าง ๆ ทีเ่ กี่ยวข้องได้ 2. จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. เขา้ ใจความหมายของกรอบอ้างอิงเฉื่อย ปริมาณที่มกี ารสัมพัทธ์กัน ในกรณเี ป็นความเรว็ สัมพัทธ์ (K) 2. แสดงคำนวณหาความเร็วการเคล่อื นท่ีของวัตถดุ ้วยวธิ คี วามเร็วสัมพัทธ์ได้ (P) 3. สงั เกตจากปรากฏการณ์ทเ่ี กี่ยวขอ้ งกับความเร็วสมั พนั ธ์ที่พบในในชีวิตประจำวนั ได้ (A) 3. สาระการเรยี นรู้ สาระการเรยี นร้แู กนกลาง สาระการเรียนร้ทู ้องถน่ิ - ปริมาณท่ีเก่ียวกับการเคลื่อนท่ี ได้แก่ ตำแหน่ง พิจารณาตามหลกั สตู รของสถานศึกษา การกระจัด ความเร็ว และความเร่ง โดยความเร็ว และความเร่งมที ั้งค่าเฉลยี่ และค่าขณะหน่ึงซ่งึ คิดใน ช่วงเวลาส้ัน ๆ สำหรับปริมาณต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง กับการเคล่ือนท่ีแนวตรงด้วยความเร่งคงตัวมี ความสมั พนั ธ์ตามสมการ v = u + at u+v ∆x = ( 2 ) t ∆x = ut + 1 at2 2 v2 = u2 + 2a∆x 4. สาระสำคัญ/ความคดิ รวบยอด การบอกตำแหน่งของวัตถุจะมีการกำหนดจุดอ้างอิงหรือตำแหน่งอ้างอิง ดังน้ัน การเขียนบอกความเร็วก็ จะต้องกำหนดจุดอ้างอิงด้วยเช่นกัน ซ่ึงความเร็วและตำแหน่งของวัตถุทุกประเภทจะต้องสัมพัทธ์กับจุดหรือ ตำแหน่งหนึ่งตำแหน่งใดเสมอ โดยจะเรียกความเร็วท่ีบอกเทียบกับจุดอ้างอิงว่า ความเร็วสัมพัทธ์ (relative velocity) 128

หนว่ ยการเรยี นรทู้ ่ี 2 การเคลอื่ นท่ีในแนวตรง แผนฯ ท่ี 7 ความเร็วสัมพทั ธ์ 5. สมรรถนะสำคัญของผู้เรียนและคณุ ลกั ษณะอันพึงประสงค์ สมรรถนะสำคญั ของผู้เรยี น คณุ ลกั ษณะอันพงึ ประสงค์ 1. ความสามารถในการสอ่ื สาร 1. มวี ินยั 2. ความสามารถในการคิด 2. ใฝเ่ รยี นรู้ 1) ทกั ษะการวิเคราะห์ 3. ม่งุ มนั่ ในการทำงาน 2) ทักษะการสังเกต 4. มีความซอ่ื สัตย์ 3) ทกั ษะการส่อื สาร 4) ทกั ษะการทำงานร่วมกนั 5) ทกั ษะการนำความรู้ไปใช้ 3. ความสามารถในการใช้ทักษะชวี ติ 6. กจิ กรรมการเรยี นรู้  แนวคดิ /รปู แบบการสอน/วธิ ีการสอน/เทคนิค : สบื เสาะหาความรู้ 5Es (5Es Instructional Model) ช่วั โมงท่ี 1 ขัน้ นำ กระตุ้นความสนใจ (Engage) 1. ครูและนักเรียนร่วมกันทบทวนความรู้เดิมเกี่ยวกับ ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณต่างๆ ท่ีเกี่ยวข้องกับการ เคลื่อนที่ในแนวตรงด้วยความเร็วคงตัว การเคลื่อนท่ีในสองมิติ เวกเตอร์ตำแหนง่ ความเรว็ ในสองมติ ิ และ ความเร่งในสองมิติ เพอ่ื นำไปสเู่ นอ้ื หาเร่อื ง ความเรว็ สัมพัทธแ์ ละกรอบอา้ งอิงเฉือ่ ย 2. ครสู นทนากับนักเรียน โดยยกตัวอยา่ งเร่อื งการโดยสารเครอ่ื งบิน และถามนกั เรยี นในประเด็นต่อไปน้ี • ทำไมเวลาอยู่บนเครื่องบิน ขณะท่ีบินอยู่ รู้สึกว่าความเร็วท่ีเคล่ือนที่ช้ากว่าตอนเคลื่อนที่บนพื้นดิน และยงั เวลาในการเดินทางไม่นานกถ็ งึ จดุ หมาย 3. ครูท้ิงชว่ งใหน้ กั เรยี นคิด จากน้ันครูอธบิ ายเพอ่ื ให้นักเรยี นเขา้ ใจว่า ทำไมเวลานงั่ อย่บู นเคร่ืองบินเราจะรสู้ ึก เหมือนว่าเครื่องบินเคล่อื นที่ช้า แต่ไม่นานกถ็ ึงจดุ หมาย เพราะความเรว็ สัมพัทธ์ เช่น เวลาเราขรี่ ถจักรยาน เราเร็วกว่าคนท่ีเดิน ช้ากว่าคนท่ีขับมอเตอร์ไซค์ เคร่ืองบินก็รู้สึกว่าเร็วได้ ตอนที่เครื่องบินทะยานข้ึนสู่ ท้องฟ้า (take-off) หรือช่วงเคร่ืองบินกำลังลงจอด (landing) เพราะเราเข้าใกล้พ้ืนโลกพอที่จะหาอะไรมา เทยี บความเรว็ ได้ ขณะเดยี วกนั เมือ่ มองดูดวงดาว ดวงจันทร์ หรือดวงอาทิตย์ เรากลบั รสู้ กึ เหมอื นกบั อยนู่ ิ่ง ๆ ทั้งที่โลกเคล่อื นทีด่ ้วยความเร็วมหาศาล (หมุน 1 รอบ ภายใน 1 วัน โคจรรอบดวงอาทติ ย์ 1 รอบใน 1 ปี) ซง่ึ คือตวั อยา่ งท่แี สดงถงึ ความเร็วสัมพัทธ์ 4. นักเรียนชว่ ยกนั อภิปรายและแสดงความคดิ เห็นคำตอบจากคำถาม 5. ครูอาจจะยกตวั อย่างการเคล่ือนท่ีที่เก่ียวข้องกับความเรว็ สัมพัทธ์เพิ่มเติม เชน่ การนั่งอยู่ในรถยนต์ แล้วมี รถเมล์ขนาดใหญ่เคลื่อนตัวไปด้านหน้าอยู่ข้าง ๆ รถท่ีนักเรียนกำลังนั่งอยู่ นักเรียนจะรู้สึกว่าอยู่ถอยหลัง เปน็ ต้น 129

หน่วยการเรยี นร้ทู ่ี 2 การเคลอ่ื นทใี่ นแนวตรง แผนฯ ท่ี 7 ความเรว็ สมั พทั ธ์ ขัน้ สอน สำรวจคน้ หา (Explore) 1. ครูให้ความรู้เกี่ยวกับความหมายของความเร็วสัมพัทธ์เพื่อให้นักเรียนเข้าใจมากขึ้นว่า ความเร็วสัมพัทธ์ (relative velocity) คอื ความเรว็ ท่ีเทียบกันระหว่างความเรว็ ของวตั ถุ 2 ส่ิง ซึ่ง การบอกตำแหน่งของวัตถุ ต้องมีจุดอ้างอิงและแกนอ้างอิง น่ันคือ มีระบบโคออร์ดิเนตอ้างอิง ในกรณีมีผู้สังเกตสองคนต่างคนต่างก็ สงั เกตโดยอ้างอิงตัวเองเปน็ หลัก แต่ท้ังสองคนเคล่ือนท่ีไป จะทำให้เกดิ การสัมพัทธ์กันในเรอื่ งความเร็วของ ผู้สังเกตท้ังสอง และกรอบอ้างอิง (frame of reference) หมายถึง ระบบพิกัดโคออร์ดิเนตที่ผู้สังเกตหน่ึง ๆ ใช้ในการสังเกตวัตถุอ่ืน ๆ รอบตัวในการเคลื่อนท่ีไป ดังน้ันกรอบอ้างอิงใด ๆ อาจจะเคล่ือนที่ไปโดยผู้ สังเกตทอ่ี ยู่ในกรอบอ้างองิ นัน้ ไมท่ ราบหรอื ไมร่ ้ตู วั ว่าร่วมอยู่ในการเคล่อื นท่ีของกรอบอา้ งองิ น้นั ดว้ ย 2. ครใู ห้นักเรยี นพจิ ารณาตัวอยา่ งการใชก้ รอบอา้ งองิ ที่เคลื่อนที่สมั พันธ์กนั โดยศึกษาจากตำแหนง่ ของ รถยนต์ A เทยี บกบั รถยนต์ B และใหผ้ ู้สังเกตอยูท่ ีจ่ ุด E จากหนังสือเรยี น หน้า 75-76 3. ครูใหเ้ น้ือหาความรู้และอธบิ ายเพมิ่ เตมิ เก่ียวกบั กรอบอ้างองิ และสภาพสัมพทั ธ์ โดยเปิดส่อื ใหน้ ักเรียน จาก แหลง่ ขอ้ มูลสารสนเทศ เชน่ https://www.youtube.com/watch?v=zrrkvblNN0M 4. ครใู ห้นักเรียนบอกความหมายของกรอบอ้างอิงเฉือ่ ย วา่ คืออะไร และยกตัวอยา่ ง จากการได้รับชมวีดีโอ 5. ครูใหน้ กั เรยี นยกตวั อย่างความเรว็ สัมพทั ธ์ทเ่ี กี่ยวข้องกับในชวี ติ ประจำวนั ของนักเรยี น และสมุ่ นักเรียนมา 1-2 คน ออกมานำเสนอหนา้ ช้ันเรียน ชว่ั โมงที่ 2 ขนั้ สอน อธบิ ายความรู้ (Explain) 1. ครูให้นักเรียนร่วมกันศึกษาโจทย์ตัวอย่างของวิธีการคำนวณความเร็วจากตัวอย่างท่ี 2.23 โดยครูอธิบาย เสริมเพื่อใหน้ กั เรียนเข้าใจมากข้ึน 2. ครใู หน้ กั เรียนแตล่ ะคนศกึ ษาตวั อย่าง ตามขัน้ ตอนการแก้โจทยป์ ัญหา ดงั น้ี • ขัน้ ท่ี 1 ครใู ห้นักเรียนทกุ คนทำความเขา้ ใจโจทยต์ ัวอยา่ ง • ข้ันท่ี 2 ครูถามนักเรียนว่า สิ่งที่โจทย์ต้องการถามหาคืออะไร และจะหาส่ิงที่โจทย์ต้องการ ต้องทำ อย่างไร • ขน้ั ท่ี 3 ครใู หน้ กั เรียนดูวิธีทำในการคำนวณหาคำตอบ • ขั้นท่ี 4 ตรวจสอบคำตอบของโจทย์ตัวอยา่ งว่าถกู ต้อง หรอื ไม่ 3. ครูและนกั เรียนร่วมกันอภปิ รายเก่ยี วกบั วธิ ีการคำนวณความเร็ว เพ่อื ใหน้ ักเรียนสรุปสาระสำคัญลงในสมุด จดบนั ทกึ ข้ันสรปุ ขยายความเข้าใจ (Elaborate) 1. ครูนำนักเรยี นอภิปรายและสรปุ เกี่ยวกับความเร็วสมั พทั ธ์ ดังน้ี 130

หนว่ ยการเรยี นรู้ที่ 2 การเคลอื่ นท่ใี นแนวตรง แผนฯ ที่ 7 ความเรว็ สมั พทั ธ์ • ความเร็วสมั พัทธแ์ ละกรอบอ้างอิงเฉอ่ื ย คอื อะไร • ในชวี ติ ประจำวนั ของนักเรยี นไดเ้ กี่ยวข้องกบั ความเร็วสัมพัทธ์ อยา่ งไรบา้ ง ยกตวั อย่าง • นักเรียนยืนอยู่บนโลก ขณะท่ีโลกหมุนรอบตัวเอง และหมุนรอบดวงอาทิตย์ เหตุใดนักเรียนจึงไม่ รู้สกึ วา่ เราเคลื่อนท่ี • หากนักเรียนยืนอยู่บนรถเมล์ท่ีเคล่ือนที่อยู่ แล้วทิ้งส่ิงของลงบนพ้ืนรถ คนที่อยู่บนรถจะเห็นต่าง จากคนท่ยี ืนอยขู่ า้ งถนน หรอื คนที่อยใู่ นรถเมลอ์ กี คันอย่างไร 2. ครูเปิดโอกาสให้นักเรียนคิดและตอบคำถามอย่างอิสระ และสอบถามเน้ือหาเรื่อง ความเร็วสัมพัทธ์ ว่ามี ส่วนไหนที่ยังไม่เข้าใจและให้ความรู้เพิ่มเติมในส่วนน้ัน โดยท่ีครูอาจจะใช้ PowerPoint เร่ือง ความเร็ว สมั พทั ธ์ ช่วยในการอธิบาย 3. ครูให้นกั เรยี นร่วมกนั ทำใบงานที่ 2.8 เรื่อง ความเรว็ สมั พทั ธ์ 4. ครใู ห้นกั เรียนทำแบบทดสอบหลงั เรยี น หนว่ ยการเรียนรู้ท่ี 1 เรือ่ ง การเคลอื่ นท่ีแนวตรง ตรวจสอบผล (Evaluate) 1. ครูตรวจสอบผลการทำแบบทดสอบหลงั เรยี น 2. ครูตรวจและประเมนิ การนำเสนอข้อมูลเกย่ี วกับการยกตัวอย่างทเ่ี กี่ยวขอ้ งกับความเร็วสมั พัทธ์ 3. ครูสงั เกตการตอบคำถามของนักเรียน 4. ครตู รวจใบงานที่ 2.8 เร่อื ง ความเร็วสัมพัทธ์ 7. การวัดและประเมนิ ผล รายการวดั วิธวี ดั เครือ่ งมือ เกณฑ์การประเมนิ - ใบงานท่ี 2.8 รอ้ ยละ 60 ผ่านเกณฑ์ 7.1 การประเมนิ ระหว่าง การจัดกจิ กรรม 1) ความเรว็ สัมพัทธ์ - ตรวจใบงานที่ 2.8 2) การนำเสนอ - ประเมนิ การนำเสนอ - แบบประเมนิ การ ระดบั คุณภาพ 2 ผลงาน ผลงาน นำเสนอผลงาน ผ่านเกณฑ์ 3) พฤติกรรมการ - สงั เกตพฤติกรรม - แบบสังเกตพฤติกรรม ระดบั คุณภาพ 2 ทำงานรายบคุ คล การทำงานรายบุคคล การทำงานรายบุคคล ผ่านเกณฑ์ - แบบสังเกตพฤติกรรม ระดบั คุณภาพ 2 4) พฤติกรรมการ - สังเกตพฤติกรรม การทำงานกลุ่ม ผ่านเกณฑ์ ทำงานกลมุ่ การทำงานกลุ่ม - แบบประเมิน ระดับคุณภาพ 2 คุณลกั ษณะ ผ่านเกณฑ์ 5) คณุ ลักษณะ - สังเกตความมวี นิ ัย อันพึงประสงค์ อนั พงึ ประสงค์ ใฝ่เรยี นรู้ และม่งุ ม่ัน ในการทำงาน 131

หน่วยการเรยี นรู้ท่ี 2 การเคลอ่ื นทีใ่ นแนวตรง แผนฯ ท่ี 7 ความเร็วสมั พทั ธ์ 6) แบบทดสอบหลัง ตรวจแบบทดสอบหลงั แบบทดสอบหลังเรียน ประเมินตามสภาพจริง เรียน หนว่ ยการ เรียน เรยี นรทู้ ี่ 1 การ เคลื่อนท่แี นวตรง 8. ส่ือ/แหลง่ การเรียนรู้ 8.1 สอ่ื การเรยี นรู้ 1) หนังสือเรยี น รายวชิ าเพม่ิ เตมิ ฟสิ ิกส์ ม.4 เล่ม 1 หนว่ ยการเรยี นรู้ท่ี 2 การเคลอ่ื นท่ใี นแนวตรง 2) ใบงานที่ 2.8 เรอื่ ง ความเร็วสมั พทั ธ์ 3) PowerPoint เร่อื ง ความเร็วสมั พัทธ์ 8.2 แหล่งการเรยี นรู้ 1) ห้องเรยี น 2) ห้องสมุด 3) แหลง่ ข้อมูลสารสนเทศ เชน่ กรอบอา้ งองิ และสภาพสมั พทั ธ์ วิทยาศาสตร์ ม.4-6 (ฟสิ ิกส์) https://www.youtube.com/watch?v=zrrkvblNN0M สืบค้นวนั ท่ี 20 มกราคม 2561 132

หนว่ ยการเรยี นรทู้ ี่ 2 การเคลอื่ นที่ในแนวตรง แผนฯ ท่ี 7 ความเร็วสมั พทั ธ์ ใบงานท่ี 2.8 เร่ือง ความเร็วสมั พทั ธ์ คำช้ีแจง : ให้นักเรยี นแสดงวิธที ำและหาคำตอบจากคำถามต่อไปนี้ 1. เรือลำหน่ึงหันหัวเรือไปทางทิศเหนือเพ่ือข้ามแม่น้ำไปยังฝ่ังตรงข้ามด้วยความเร็ว 10 กิโลเมตรต่อช่ัวโมง เทียบกับน้ำ กระแสน้ำไหลไปทางทิศตะวนั ออกด้วยความเร็ว 5 กโิ ลเมตรต่อชั่วโมง เทียบกบั พื้นดนิ จงหาความเร็วของเรือเม่ือเทยี บกับ ผสู้ ังเกตทีอ่ ยทู่ ่ฝี ง่ั ด้านตรงข้าม และทศิ ทางเมื่อเทยี บกับพื้นดนิ 133

หนว่ ยการเรยี นรทู้ ่ี 2 การเคลอ่ื นท่ีในแนวตรง แผนฯ ท่ี 7 ความเร็วสัมพทั ธ์ ใบงานท่ี 2.8 เรอ่ื ง ความเร็วสมั พัทธ์ คำช้แี จง : ใหน้ ักเรียนแสดงวิธที ำและหาคำตอบจากคำถามต่อไปนี้ 2. วัตถุ A มีความเร็ว 4 เมตรต่อวินาที วัตถุ B มีความเร็ว 3 เมตรต่อวินาที เคลื่อนท่ีในแนวเส้นตรง จงหาความเร็ว สัมพัทธ์ของวัตถุ A เทยี บกบั B เมอ่ื วตั ถุ A เคล่ือนไปทางทิศตะวันออก ส่วน B เคล่ือนไปทางทิศตะวนั ตก และ วัตถุ A เคล่ือนไปทางทศิ ตะวันออก ส่วน B เคล่ือนไปทางทิศเหนือ 134

หน่วยการเรยี นรู้ที่ 2 การเคลอ่ื นทใ่ี นแนวตรง แผนฯ ท่ี 7 ความเรว็ สมั พทั ธ์ ใบงานที่ 2.8 เฉลย เรือ่ ง ความเร็วสัมพทั ธ์ คำชแี้ จง : ใหน้ กั เรียนแสดงวิธที ำและหาคำตอบจากคำถามต่อไปนี้ 1. เรือลำหนึ่งหันหัวเรือไปทางทิศเหนือเพ่ือข้ามแม่น้ำไปยังฝ่ังตรงข้ามด้วยความเร็ว 10 กิโลเมตรต่อช่ัวโมง เทียบกับน้ำ กระแสน้ำไหลไปทางทิศตะวันออกด้วยความเร็ว 5 กิโลเมตรต่อช่วั โมง เทยี บกับพ้ืนดิน จงหาความเร็วของเรือเม่ือเทยี บกับ ผู้สังเกตทีอ่ ยูท่ ี่ฝง่ั ด้านตรงข้าม และทศิ ทางเม่ือเทยี บกบั พนื้ ดนิ วธิ ีทำ กำหนดให้ ⃑vbr คอื ความเรว็ ของเรือเทียบกับนำ้ v⃑ bE คอื ความเร็วของเรอื เทยี บกบั พนื้ ดนิ และ v⃑ rE คือ ความเรว็ ของกระแสนำ้ เทยี บกบั พ้ืนดิน จะได้ ⃑vbr = ⃑vbE − ⃑vrE ความเร็วของเรือเทียบกับผสู้ ังเกตทอี่ ยู่บนฝ่ังตรงข้าม จะได้ ⃑vbE = v⃑ br + ⃑vrE ขนาดของความเร็ว คือ vbE = √(vb2r) + (vr2E) = √(52) + (102) = 11.2 km/h ทศิ ทางหาไดจ้ าก θ = tan−1 (vbr) = tan−1 ( 5 ) = 26.6° vrE 10 ดังน้ัน เรือจะเคล่ือนท่ี ด้วยความเร็วขน าด 11.2 กิโลเมตรต่อช่ัวโมง ใน ทิ ศท ำมุม 26.6 องศา ตะวนั ออกเฉยี งเหนอื เม่อื เทียบกับพื้นดิน 135

หน่วยการเรยี นรู้ที่ 2 การเคลอื่ นทีใ่ นแนวตรง แผนฯ ที่ 7 ความเร็วสมั พทั ธ์ ใบงานท่ี 2.8 เฉลย เรื่อง ความเร็วสมั พทั ธ์ คำชีแ้ จง : ให้นักเรยี นแสดงวิธที ำและหาคำตอบจากคำถามตอ่ ไปน้ี 2. วัตถุ A มีความเร็ว 4 เมตรต่อวินาที วัตถุ B มีความเร็ว 3 เมตรต่อวินาที เคล่ือนท่ีในแนวเส้นตรง จงหาความเร็ว สัมพัทธข์ องวัตถุ A เทียบกับ B เมื่อ วตั ถุ A เคลื่อนไปทางทศิ ตะวันออก ส่วน B เคล่ือนไปทางทิศตะวันตก และ วัตถุ A เคลื่อนไปทางทิศตะวันออก ส่วน B เคล่ือนไปทางทิศเหนอื วิธที ำ วตั ถุ A เคลื่อนไปทางทศิ ตะวันออก สว่ น B เคลื่อนไปทางทิศตะวันตก (วัตถเุ คลื่อนที่สวนทางกัน) จากสมการ v⃑ AB = ⃑vA + ⃑vB =4+3 ⃑vAB = 7 m/s ดังน้นั ความเร็วสัมพัทธ์ของวัตถุ A เทียบกับ B เท่ากับ 7 เมตรต่อวินาที เม่ือ วัตถุ Aเคลื่อนไปทางทิศตะวันออก B เคล่ือนไป ทางทศิ ตะวนั ตก วัตถุ A เคลื่อนไปทางทศิ ตะวันออก สว่ น B เคลือ่ นไปทางทิศเหนอื (วตั ถุทำมุมต่อกนั ) จากสมการ ⃑vAB = √⃑vA2 + v⃑ B2 − 2v⃑ A⃑vBcosθ = √42 + 32 − 2(4)(3) cos 90° = √16 + 9 − 2(4)(3)(0) ⃑vAB = √25 = 5 ดังน้ัน ความเร็วสัมพัทธ์ของวัตถุ A เทียบกับ B เท่ากับ 5 เมตรต่อวินาที เมื่อ วัตถุ Aเคลื่อนไปทางทิศตะวันออก B เคล่ือนไป ทางทศิ เหนอื 136

หนว่ ยการเรยี นรู้ที่ 2 การเคลอ่ื นท่ใี นแนวตรง แผนฯ ที่ 7 ความเร็วสัมพทั ธ์ 9. ความเหน็ ของผูบ้ ริหารสถานศึกษาหรือผทู้ ีไ่ ด้รับมอบหมาย ขอ้ เสนอแนะ ลงชอื่ ................................. (ดร.อนงคน์ ชุ วริ ยิ สุขหทัย) ตำแหนง่ ผู้อำนวยการโรงเรยี นนาวังวิทยา 10. บันทกึ ผลหลงั การสอน  ด้านความรู้  ดา้ นสมรรถนะสำคญั ของผเู้ รียน  ดา้ นคุณลักษณะอนั พึงประสงค์  ดา้ นความสามารถทางวิทยาศาสตร์  ด้านอ่ืน ๆ (พฤติกรรมเดน่ หรือพฤติกรรมที่มปี ญั หาของนกั เรียนเป็นรายบุคคล (ถ้ามี))  ปัญหา/อปุ สรรค  แนวทางการแก้ไข 137

หน่วยการเรยี นร้ทู ี่ 3 แรงและกฎการเคลอื่ นที่ หน่วยการเรียนร้ทู ี่ 3 แรงและกฎการเคล่ือนท่ี เวลา 28 ช่ัวโมง 1. ผลการเรียนรู้ เข้าใจธรรมชาติทางฟิสิกส์ ปริมาณและกระบวนการวัด การเคล่ือนท่ีแนวตรง แรงและกฎการเคล่ือนท่ี ของนิวตัน กฎความโน้มถ่วงสากล แรงเสียดทาน สมดุลกลของวัตถุ งานและกฎการอนุรักษ์พลังงานกล โม เมนตัมและกฎการอนรุ ักษ์โมเมนตมั การเคล่ือนทีแ่ นวโค้ง รวมทัง้ นำความรู้ไปใช้ประโยชนไ์ ด้ 4) ทดลองและอธบิ ายการหาแรงลัพธ์ของแรงสองแรงทท่ี ำมุมตอ่ กันได้ 5) เขียนแผนภาพของแรงที่กระทำต่อวัตถุอิสระ ทดลองและอธิบายกฎการเคล่ือนท่ีของนิวตันและการ ใช้กฎการเคลือ่ นท่ขี องนิวตนั กบั สภาพการเคลอ่ื นท่ีของวตั ถุ รวมทัง้ คำนวณปรมิ าณต่าง ๆ ที่เกี่ยวขอ้ งได้ 6) อธิบายกฎความโน้มถ่วงสากลและผลของสนามโน้มถ่วงที่ทำให้วัตถุมีน้ำหนัก รวมทั้งคำนวณ ปรมิ าณตา่ ง ๆ ท่ีเก่ยี วขอ้ งได้ 7) วเิ คราะห์ อธิบาย และคำนวณแรงเสยี ดทานระหวา่ งผวิ สัมผสั ของวตั ถคุ ู่หนง่ึ ๆ ในกรณีที่วตั ถุหยุดนิ่ง และวัตถุเคล่ือนที่ รวมทั้งทดลองหาสัมประสิทธ์ิความเสียดทานระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุคู่หนึ่ง ๆ และนำ ความรเู้ รื่องแรงเสียดทานไปใชใ้ นชวี ติ ประจำวันได้ 2. สาระการเรียนรู้ 2.1 สาระการเรียนรู้เพมิ่ เตมิ 1) แรงเป็นปรมิ าณเวกเตอร์จงึ มีทั้งขนาดและทิศทางกรณที ่ีมแี รงหลาย ๆ แรงกระทำต่อวัตถุสามารถหาแรง ลัพธ์ท่ีกระทำต่อวัตถุโดยใช้วิธีเขียนเวกเตอร์ของแรงแบบหางต่อหัว วิธีสร้างรูปสี่เหล่ียมด้านขนานของ แรงและวธิ คี ำนวณ 2) สมบัติของวัตถุท่ีต้านการเปล่ียนสภาพการเคล่ือนท่ี เรียกว่า ความเฉื่อย มวลเป็นปริมาณที่บอกให้ทราบ วา่ วตั ถใุ ดมคี วามเฉ่ือยมากหรือนอ้ ย 3) การหาแรงลัพธท์ ี่กระทำต่อวัตถุสามารถเขยี นเป็นแผนภาพของแรงท่ีกระทำต่อวตั ถุอสิ ระได้ 4) กรณีที่ไม่มีแรงภายนอกมากระทำ วัตถุจะไม่เปลี่ยนสภาพการเคลื่อนที่ซ่ึงเป็นไปตามกฎการเคลื่อนท่ีข้อ ท่หี นงึ่ ของนิวตนั 5) กรณีที่มีแรงภายนอกมากระทำโดยแรงลัพธ์ที่กระทำตอ่ วัตถุ ไม่เป็นศูนย์ วตั ถุจะมีความเร่ง โดยความเร่ง มีทิศทางเดยี วกบั แรงลพั ธ์ ความสมั พันธ์ระหว่างแรงลพั ธ์ มวลและความเรง่ เขียนแทนได้ด้วยสมการ n ∑ ⃑Fi = m⃑a i=0 6) เมื่อวัตถุสองก้อนออกแรงกระทำต่อกัน แรงระหว่างวัตถุท้ังสองจะมีขนาดเท่ากัน แต่มีทิศทางตรงข้าม และกระทำต่อวัตถุคนละก้อน เรียกวา่ แรงคู่กิริยา-ปฏิกิริยา ซ่ึงเป็นไปตามกฎการเคล่ือนท่ีข้อท่ีสามของ นวิ ตนั และเกดิ ขึ้นได้ทงั้ กรณีที่วัตถุทั้งสองสัมผสั กันหรือไม่สัมผสั กนั ก็ได้ 7) แรงดึงดูดระหว่างมวลเป็นแรงที่มวลสองก้อนดึงดูดซึ่งกันและกันด้วยแรงขนาดเท่ากันแต่ทิศทางตรงข้าม และเป็นไปตามกฎความโน้มถว่ งสากล เขียนแทนไดด้ ้วยสมการ m1m2 FG = G R2 139

หนว่ ยการเรยี นร้ทู ี่ 3 แรงและกฎการเคล่ือนที่ 8) รอบโลกมีสนามโน้มถ่วงทำให้เกิดแรงโน้มถ่วง ซึ่งเป็นแรงดึงดูดของโลกท่ีกระทำต่อวัตถุ ทำให้วัตถุมี นำ้ หนกั 9) แรงทเี่ กิดขึ้นท่ีผิวสมั ผัสระหว่างวตั ถุสองก้อนในทิศทางตรงขา้ มกับทศิ ทาง การเคล่ือนท่ี หรือแนวโนม้ ทจี่ ะ เคลื่อนทข่ี องวัตถุ เรยี กวา่ แรงเสียดทานแรงเสยี ดทานระหวา่ งผิวสมั ผัสคู่หน่ึง ๆ ขึ้นกับสมั ประสิทธ์ิความ เสียดทาน และแรงปฏิกิริยาตั้งฉากระหว่างผิวสัมผัสคู่น้ัน ๆ ขณะออกแรงพยายามแต่วัตถุยังคงอยู่น่ิง แรงเสียดทานมีขนาดเทา่ กบั แรงพยายามที่กระทำต่อวัตถุน้นั และแรงเสียดทานมีค่ามากที่สดุ เมื่อวัตถเุ ริ่ม เคลื่อนที่ เรียกแรงเสียดทานนี้ว่า แรงเสียดทานสถิต แรงเสียดทานที่กระทำต่อวัตถุขณะกำลังเคล่ือนท่ี เรียกว่า แรงเสียดทานจลน์ โดยแรงเสียดทานที่เกิดระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุคู่หน่ึง ๆ คำนวณได้จาก สมการ fs ≤ μsN fk = μkN 10) การเพิ่มหรอื ลดแรงเสยี ดทานมีผลตอ่ การเคลื่อนที่ของวัตถุ ซึง่ สามารถนำไปใชใ้ นชวี ิตประจำวนั 2.2 สาระการเรยี นรู้ท้องถน่ิ (พจิ ารณาตามหลักสูตรสถานศึกษา) 3. สาระสำคญั /ความคิดรวบยอด แรงเป็นปริมาณเวกเตอร์ท่ีต้องบอกท้ังขนาดและทิศทาง ดังนั้นการหาผลของแรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุจากการ รวมกนั ระหวา่ งแรงยอ่ ย 2 แรงข้ึนไป เราสามารถคำนวณแบบเวกเตอร์ได้ โดยตอ้ งรวมเวกเตอร์ของแรงย่อยทมี่ ีอยู่ให้ เป็นปริมาณเดียวกัน เนื่องจากปริมาณเวกเตอร์มีทั้งขนาดและทิศทาง ในการรวมเวกเตอร์ของแรงย่อยแต่ละแรงจึง ต้องวิเคราะหท์ ้ังขนาดและทศิ ทางขณะท่ีนำมารวมกนั เพ่ือหาคา่ ของแรงลพั ธ์ กฎข้อท่ีหนึ่งของนิวตัน หรือกฎแห่งความเฉ่ือย กล่าวว่า \"วัตถุทุกชนิดจะเคล่ือนท่ีด้วยความเร็วคงท่ี นอกจากมี แรงมากระทำตอ่ วัตถ\"ุ กฎข้อท่ีสองของนิวตัน กลา่ ววา่ \"ความเร่งของของวัตถุจะแปลผนั ตรงกบั แรงสุทธทิ ี่กระทำต่อวัตถุ และแปรผกผัน กับมวลของวัตถุ\" ทิศของความเร่งจะมีทิศเดียวกับแรงสุทธิท่ีกระทำบนวัตถุ สามารถเขียนอยู่ในรูปของสมการทาง คณิตศาสตร์ไดด้ งั น้ี n ∑ ⃑Fi = m⃑a i=0 กฎข้อท่ีสามของนิวตัน - กฎของแรงกิริยาและแรงปฏิกิริยา กล่าวว่า \"เม่ือวัตถุช้ินหน่ึงออกแรง (แรงกิริยา , action) กระทำต่อวัตถุอีกช้ินหนึ่ง วัตถุอันหลังจะออกแรงด้วยขนาดที่เท่ากันแต่ทิศตรงกันข้าม (แรงปฏิกิริยา - reaction) กับแรงทีเ่ กดิ จากวตั ถอุ ันแรก\" กฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน วัตถุท้ังหลายในเอกภพจะออกแรงดึงดูดซ่ึงกันและกัน โดยขนาดของแรง ดึงดูดระหว่างวัตถุคู่หน่ึง ๆ จะแปรผันตรงกับผลคูณระหว่างมวลวัตถุทั้งสอง และจะแปรผกผันกับกำลังสองของ ระยะทางระหวา่ งวตั ถุท้ังสองนัน้ สามารถเขยี นอยู่ในรปู ของสมการทางคณติ ศาสตร์ได้ ดังน้ี FG = G m1m2 R2 แรงต้ังฉากหรือแรงปฏิกิริยาต้ังฉาก (Normal force) คือ แรงท่ีวัตถุ 2 สิ่งที่กระทำซ่ึงกันและกัน จะเกิดแรงน้ีข้ึน เกือบทุกครง้ั ที่วัตถุสัมผัสกัน (แรงน้ีจะไม่เกิดในกรณี เช่น ยกกล่องให้ลอยจากพื้นพอดี ผิวของกล่องกับพ้ืนสัมผัสกัน แต่มันไม่มแี รงต่อกนั ) ซ่ึงแรงนม้ี ีทิศทางตง้ั ฉากกับผิวสัมผสั เสมอ 140

หน่วยการเรยี นร้ทู ่ี 3 แรงและกฎการเคลอ่ื นท่ี แรงเสียดทาน (Friction force) เป็นแรงท่ีต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุ เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุ แรงเสียด ทานมี 2 ชนดิ คือ แรงเสยี ดทานสถติ ิ (static friction) และแรงเสยี ดทานจลน์ (kinetic friction) 4. สมรรถนะสำคญั ของผ้เู รยี นและคุณลักษณะอนั พงึ ประสงค์ สมรรถนะสำคญั ของผูเ้ รยี น คณุ ลกั ษณะอันพงึ ประสงค์ 1. ความสามารถในการส่อื สาร 1. มวี ินัย 2. ความสามารถในการคิด 2. ใฝ่เรยี นรู้ 1) ทกั ษะการวเิ คราะห์ 3. มุ่งมั่นในการทำงาน 2) ทกั ษะการสังเกต 3) ทกั ษะการส่อื สาร 4) ทักษะการทำงานร่วมกนั 5) ทักษะการนำความรู้ไปใช้ 6) ทกั ษะการคิดอย่างมีวจิ ารณญาณ 3. ความสามารถในการใช้ทักษะชีวติ 5. ชน้ิ งาน/ภาระงาน (รวบยอด) - แบบบนั ทกึ กิจกรรม เรอ่ื ง การหาขนาดและทิศทางของแรงลัพธ์ - แบบบนั ทึกกจิ กรรม เรอ่ื ง แรงกับความเรง่ - แบบบันทึกกจิ กรรม เร่ือง แรงเสยี ดทาน - ใบงานท่ี 3.1 เรอื่ ง ระยะทางและการกระจัด - ใบงานที่ 3.2 เรื่อง กฎการเคล่ือนที่ของนวิ ตนั - ใบงานท่ี 3.3 เร่ือง กฎแรงดึงดดู ระหว่างมวลของนิวตัน - ใบงานที่ 3.4 เรอื่ ง แรงตง้ั ฉากและแรงเสยี ดทาน - ใบงานที่ 3.5 เรือ่ ง กราฟความสมั พันธร์ ะหว่างระยะทาง ความเรว็ กับเวลา - ผงั มโนทัศน์ เรอื่ ง กฎการเคล่ือนทข่ี องนิวตนั - ผงั มโนทัศน์ เรื่อง กฏแรงดึงดูดระหวา่ งมวลของนวิ ตัน - ผงั มโนทัศน์ เร่อื ง แรงตง้ั ฉากและแรงเสียดทาน 6. การวัดและการประเมินผล รายการวัด วิธีวัด เครื่องมอื เกณฑก์ ารประเมิน 6.1 การประเมินชนิ้ งาน/ - ตรวจผังมโนทัศน์ เรอ่ื ง แบบประเมินช้นิ งาน/ ระดับคุณภาพ 2 ผ่านเกณฑ์ ภาระงาน (รวบยอด) กฎการเคลื่อนท่ขี องนวิ ภาระงาน ตนั - ตรวจผังมโนทศั น์ เร่อื ง กฏแรงดงึ ดดู ระหว่าง มวลของนวิ ตัน - ตรวจผงั มโนทัศน์ เร่อื ง แรงต้ังฉากและแรงเสียด ทาน 141

หนว่ ยการเรยี นรทู้ ่ี 3 แรงและกฎการเคลอื่ นที่ รายการวดั วธิ ีวดั เครื่องมือ เกณฑก์ ารประเมนิ แบบทดสอบกอ่ นเรียน ประเมนิ ตามสภาพจริง 6.2 การประเมนิ ก่อนเรียน ตรวจแบบทดสอบ - ใบงานที่ 3.1 ร้อยละ 60 ผ่านเกณฑ์ - แบบทดสอบกอ่ นเรียน กอ่ นเรียน - แบบฝกึ หัดที่ 1.1 ร้อยละ 60 ผา่ นเกณฑ์ - ใบงานท่ี 3.2 รอ้ ยละ 60 ผา่ นเกณฑ์ หนว่ ยการเรยี นรู้ท่ี 3 - แบบฝกึ หดั ท่ี 2.1 รอ้ ยละ 60 ผ่านเกณฑ์ เรื่อง แรงและกฎการ เคลอื่ นท่ี 6.3 การประเมินระหว่างการ จัดกจิ กรรม 1) แรงและแรงลัพธ์ - ตรวจใบงานที่ 3.1 - ตรวจแบบฝึกหดั ท่ี 1.1 2) กฎการเคลอื่ นทข่ี อง - ตรวจใบงานท่ี 3.2 นิวตัน - ตรวจแบบฝกึ หดั ที่ 2.1 3) กฎแรงดงึ ดูดระหว่าง - ตรวจใบงานที่ 3.3 - ใบงานที่ 3.3 ร้อยละ 60 ผา่ นเกณฑ์ - แบบฝกึ หดั ท่ี 3.1-3.3 รอ้ ยละ 60 ผ่านเกณฑ์ มวลของนวิ ตนั - ตรวจแบบฝกึ หดั ที่ 3.1- - ใบงานท่ี 3.4 รอ้ ยละ 60 ผ่านเกณฑ์ 3.2 - แบบฝกึ หดั ที่ 6.1-7.1 ร้อยละ 60 ผ่านเกณฑ์ 4) แรงตั้งฉากและแรง - ตรวจใบงานท่ี 3.4 - ใบงานท่ี 3.5 ร้อยละ 60 ผ่านเกณฑ์ - แบบฝึกหัดที่ 8.1 ร้อยละ 60 ผ่านเกณฑ์ เสียดทาน - ตรวจแบบฝกึ หดั ท่ี - แบบสงั เกตพฤติกรรม ระดับคุณภาพ 2 6.1-7.1 การทำงานรายบุคคล ผ่านเกณฑ์ - แบบสังเกตพฤติกรรม ระดับคุณภาพ 2 5) การประยุกตใ์ ชก้ ฎ - ตรวจใบงานที่ 3.5 การทำงานกลุ่ม ผา่ นเกณฑ์ - แบบประเมนิ ระดับคุณภาพ 2 การเคลอ่ื นท่ีของ - ตรวจแบบฝกึ หัดที่ คุณลักษณะ ผา่ นเกณฑ์ อนั พงึ ประสงค์ นวิ ตนั 8.1 แบบทดสอบหลังเรียน ร้อยละ 60 ผา่ นเกณฑ์ 6) พฤติกรรม - สงั เกตพฤติกรรม การทำงานรายบุคคล การทำงานรายบุคคล 7) พฤติกรรม - สังเกตพฤติกรรม การทำงานกลุ่ม การทำงานกลุ่ม 8) คณุ ลกั ษณะ - สงั เกตความมีวนิ ยั อันพงึ ประสงค์ ใฝเ่ รยี นรู้ และมุ่งมั่น ในการทำงาน 6.4 การประเมินหลงั เรยี น ตรวจแบบทดสอบ - แบบทดสอบหลังเรยี น หลังเรียน หนว่ ยการเรียนรู้ที่ 3 เรอื่ ง แรงและกฎการ เคล่ือนท่ี 142

หน่วยการเรยี นรูท้ ี่ 3 แรงและกฎการเคล่ือนที่ 7. กิจกรรมการเรยี นรู้ เวลา 3 ชั่วโมง • แผนท่ี 1 : แรงและแรงลพั ธ์ เวลา 8 ชว่ั โมง วธิ สี อนแบบสบื เสาะหาความรู้ (5Es Instructional Model) เวลา 6 ชวั่ โมง • แผนที่ 2 : กฎการเคล่ือนทีข่ องนิวตนั วธิ ีสอนแบบสืบเสาะหาความรู้ (5Es Instructional Model) เวลา 6 ช่ัวโมง • แผนที่ 3 : กฎแรงดงึ ดูดระหวา่ งมวลของนวิ ตัน เวลา 5 ชว่ั โมง วธิ ีสอนแบบสืบเสาะหาความรู้ (5Es Instructional Model) รวม 28 ช่ัวโมง • แผนที่ 4 : แรงตง้ั ฉากและแรงเสยี ดทาน วธิ สี อนแบบสืบเสาะหาความรู้ (5Es Instructional Model) • แผนที่ 5 : การประยุกต์ใชก้ ฎการเคลือ่ นท่ขี องนวิ ตัน วธิ สี อนแบบสบื เสาะหาความรู้ (5Es Instructional Model) 8. สอ่ื /แหลง่ การเรียนรู้ 8.1 ส่ือการเรียนรู้ 1) หนังสือเรียน รายวิชาเพ่ิมเติม ฟสิ ิกส์ ม.4 เล่ม 1 หน่วยการเรียนที่ 3 แรงและกฎการเคล่ือนท่ี 2) ใบงานที่ 3.1 เรื่อง แรงและแรงลัพธ์ 3) ใบงานท่ี 3.2 เรื่อง กฎการเคล่อื นที่ของนวิ ตัน 4) ใบงานท่ี 3.3 เร่ือง กฎแรงดึงดูดระหวา่ งมวลของนวิ ตนั 5) ใบงานที่ 3.4 เร่ือง แรงตั้งฉากและแรงเสยี ดทาน 6) ใบงานท่ี 3.5 เร่ือง การประยกุ ต์ใช้กฎการเคลื่อนทีข่ องนิวตัน 10) แบบฝึกหัด หนว่ ยการเรียนรู้ที่ 3 แรงและกฎการเคลื่อนที่ 11) PowerPoint เรอื่ ง แรงและกฎการเคล่ือนที่ 8.2 แหล่งการเรยี นรู้ 1) หอ้ งเรียน 2) หอ้ งสมดุ 3) แหลง่ ขอ้ มูลสารสนเทศ 143

หนว่ ยการเรยี นรทู้ ่ี 3 แรงและกฎการเคลอื่ นที่ แบบทดสอบก่อนเรียน หน่วยการเรยี นรู้ที่ 3 คำชีแ้ จง : ให้นักเรยี นเลือกคำตอบที่ถูกต้องที่สุดเพียงข้อเดียว 1. ขอ้ ใดเป็นหน่วยคา่ คงตวั โน้มถว่ งสากล 6. ข้อใดกลา่ วเก่ยี วกบั แรงได้ถูกต้องท่ีสุด 1. m/s2 2. km/s2 1. เป็นปริมาณเวกเตอร์ เพราะมแี ตข่ นาด 3. N/m2kg2 4. m3s2/kg 2. เปน็ ปริมาณเวกเตอร์ เพราะมขี นาดและทศิ ทาง 5. m2/kg2 3. เปน็ ปริมาณสเกลาร์ เพราะมแี ต่ขนาด 2. กฎข้อที่ 3 ของนิวตนั พูดถึงแรงค่กู ิริยาและปฏกิ ริ ิยา 4. เปน็ ปริมาณสเกลาร์ เพราะมีแต่ทิศทาง ขอ้ ใดกล่าวถึงแรงคู่นไ้ี ม่ถูกต้อง 5. เปน็ ปริมาณสเกลาร์ เพราะมขี นาดและทิศทาง 1. แรงคู่นเ้ี กิดที่เวลาเดยี วกนั 7. ในระบบเอสไอแรงมีหนว่ ยเปน็ อะไร 2. แรงคู่นม้ี ีขนาดเท่ากนั 1. กโิ ลกรมั 2. นิวตนั 3. แรงคู่นี้จะตอ้ งกระทบบนวตั ถุคนละก้อน 3. กรัม 4. ตนั 4. แรงคนู่ จี้ ะตอ้ งมที ศิ ตรงกันขา้ มเสมอ 5. เมตร 5. แรงค่นู ี้มขี นาดเท่ากันและมีทศิ ตรงกนั ขา้ ม ดงั น้นั 8. ในขณะที่ดึงมวลขึ้นในแนวดิ่ง สามารถหาค่าแรงดึงเชือกได้ วัตถุจึงอยู่ในสภาพสมดลุ จากสมการใด 3. ขอ้ ใดต่อไปนไ้ี ม่ถกู ตอ้ ง 1. ∑ F⃑ = 0 2. ∑ F⃑ = 1 1. แรงเสยี ดทานเป็นปรมิ าณเวกตอร์ 3. ∑ ⃑F = m⃑g 4. ∑ ⃑F = m⃑a 2. แรงเสียดทานมที ิศทางเดียวกับการเคลื่อนท่ีเสมอ 5. ∑ ⃑F = − ∑ ⃑F 3. รถยนต์มกั ลนื่ ไถลบนถนนทมี่ นี ำ้ มันหกรดถนน 9. แรงลัพธ์ที่กระทำให้วัตถุเคลื่อนที่นั้นจะมีขนาดของแรงมาก 4. แรงเสยี ดทานเกิดขนึ้ เม่ือวตั ถุ 2 ชิน้ สัมผัสกนั หรือน้อยข้ึนอยู่กับสิ่งใด 5. พืน้ ถนนเปยี กมีแรงเสยี ดทานนอ้ ยกวา่ พ้ืนถนนแหง้ 1. มวลของวัตถกุ ับความเร่งของวัตถุ 4. ขอ้ ใดไม่เกย่ี วขอ้ งกับแรงเสยี ดทานระหว่างล้อกบั ถนน 2. นำ้ หนกั ของวัตถุกบั ความเรว็ ของวตั ถุ 1. พ้นื ท่หี นา้ ยาง 2. น้ำหนกั ของรถ 3. ปริมาตรของวัตถุ 3. ลักษณะพนื้ ผิวถนน 4. ลักษณะของดอกยาง 4. ความหนาแน่นของวตั ถุกับความเรว็ ของวัตถุ 5. ไม่มีข้อถกู 5. มวลของวตั ถุกับความเร็วของวตั ถุ 5. ข้อใดต่อไปน้ใี หค้ วามหมายของแรงได้ถกู ตอ้ งทีส่ ุด 10. ตน้ ยนื อยบู่ นตาชั่งในลฟิ ต์ที่กำลังเคลื่อนทลี่ ง น้ำหนกั ของตน้ มคี ่า 1. สภาพการเคลอื่ นท่ีของวตั ถุ เท่ากับเท่าใด 2. ปรมิ าณทมี่ ีแต่ขนาด 1. N⃑⃑ − m⃑g = 0 2. ⃑N⃑ − m⃑g = ma⃑ 3. ปริมาณท่ที ำใหว้ ตั ถรุ ักษาสภาพการเคลอ่ื นที่ 3. mg − N⃑ = ma 4. ⃑N⃑ = m⃑g 4. ปริมาณเวกเตอร์ท่จี ะเปลี่ยนสภาพ 5. N⃑⃑ = −m⃑g 5. ข้อ 2. และ 4. ถกู เฉลย 1. 1 2. 5 3. 2 4. 1 5. 4 6. 2 7. 2 8. 1 9. 1 10. 3 144

หน่วยการเรยี นร้ทู ี่ 3 แรงและกฎการเคล่ือนที่ แบบทดสอบหลังเรียน หนว่ ยการเรียนรูท้ ี่ 3 คำชแี้ จง : ให้นักเรียนเลือกคำตอบที่ถูกต้องที่สุดเพียงข้อเดียว 1. ในระบบเอสไอแรงมีหน่วยเป็นอะไร 6. ข้อใดกล่าวเก่ยี วกบั แรงไดถ้ ูกตอ้ งทส่ี ุด 1. กิโลกรัม 2. นวิ ตนั 1. เปน็ ปริมาณเวกเตอร์ เพราะมแี ต่ขนาด 3. กรัม 4. ตัน 2. เป็นปรมิ าณเวกเตอร์ เพราะมขี นาดและทศิ ทาง 5. เมตร 3. เป็นปรมิ าณสเกลาร์ เพราะมีแตข่ นาด 2. กฎข้อท่ี 3 ของนิวตันพดู ถึงแรงคกู่ ิริยาและปฏกิ ริ ิยา 4. เปน็ ปริมาณสเกลาร์ เพราะมีแต่ทิศทาง ข้อใดกล่าวถึงแรงคนู่ ไี้ ม่ถูกตอ้ ง 5. เปน็ ปริมาณสเกลาร์ เพราะมขี นาดและทศิ ทาง 1. แรงคนู่ ี้เกิดท่ีเวลาเดยี วกนั 7. ข้อใดเปน็ หนว่ ยคา่ คงตวั โน้มถว่ งสากล 2. แรงคูน่ ้มี ขี นาดเทา่ กนั 1. m/s2 2. km/s2 3. แรงคู่นี้จะต้องกระทบบนวัตถุคนละกอ้ น 3. N/m2kg2 4. m3s2/kg 4. แรงคู่นจ้ี ะตอ้ งมีทศิ ตรงกนั ขา้ มเสมอ 5. m2/kg2 5. แรงคู่นี้มขี นาดเท่ากนั และมีทิศตรงกันข้าม ดงั น้ัน 8. ตน้ ยืนอยู่บนตาช่ังในลฟิ ต์ท่กี ำลงั เคล่อื นท่ลี ง นำ้ หนกั ของตน้ มคี า่ วัตถุจึงอยูใ่ นสภาพสมดลุ เท่ากบั เทา่ ใด 3. ข้อใดต่อไปนไี้ ม่ถูกต้อง 1. N⃑⃑ − m⃑g = 0 2. N⃑⃑ − m⃑g = ma⃑ 1. แรงเสยี ดทานเป็นปริมาณเวกตอร์ 3. mg − N⃑ = ma 4. N⃑⃑ = m⃑g 2. แรงเสยี ดทานมีทิศทางเดยี วกบั การเคลอ่ื นทเี่ สมอ 5. ⃑N⃑ = −m⃑g 3. รถยนต์มักล่ืนไถลบนถนนทมี่ ีนำ้ มันหกรดถนน 9. แรงลัพธ์ที่กระทำให้วัตถุเคลื่อนที่นั้นจะมีขนาดของแรงมาก 4. แรงเสียดทานเกดิ ข้ึนเมอ่ื วตั ถุ 2 ช้ิน สมั ผัสกนั หรือน้อยข้ึนอยู่กับส่ิงใด 5. พื้นถนนเปียกมแี รงเสยี ดทานนอ้ ยกวา่ พืน้ ถนนแห้ง 1. มวลของวตั ถุกบั ความเร่งของวัตถุ 4. ข้อใดไม่เก่ยี วข้องกับแรงเสียดทานระหวา่ งลอ้ กบั ถนน 2. นำ้ หนกั ของวตั ถกุ บั ความเรว็ ของวัตถุ 1. พน้ื ท่หี นา้ ยาง 2. น้ำหนักของรถ 3. ปรมิ าตรของวตั ถุ 3. ลักษณะพ้นื ผวิ ถนน 4. ลกั ษณะของดอกยาง 4. ความหนาแนน่ ของวัตถกุ บั ความเรว็ ของวัตถุ 5. ไมม่ ขี อ้ ถูก 5. มวลของวัตถกุ ับความเร็วของวตั ถุ 5. ข้อใดตอ่ ไปน้ใี หค้ วามหมายของแรงได้ถูกตอ้ งท่สี ดุ 10. ในขณะที่ดึงมวลขึ้นในแนวดิ่ง สามารถหาค่าแรงดึงเชือกได้ 1. สภาพการเคลอื่ นทีข่ องวัตถุ จากสมการใด 2. ปรมิ าณทมี่ ีแต่ขนาด 1. ∑ ⃑F = 0 2. ∑ ⃑F = 1 3. ปรมิ าณท่ีทำใหว้ ตั ถรุ กั ษาสภาพการเคลื่อนท่ี 3. ∑ F⃑ = m⃑g 4. ∑ ⃑F = m⃑a 4. ปริมาณเวกเตอรท์ จี่ ะเปลี่ยนสภาพ 5. ∑ ⃑F = − ∑ F⃑ 5. ข้อ 2. และ 4. ถกู เฉลย 1. 2 2. 5 3. 2 4. 1 5. 4 6. 2 7. 1 8. 3 9. 1 10. 1 145

หน่วยการเรยี นรูท้ ่ี 3 แรงและกฎการเคล่อื นที่ แบบประเมินชนิ้ งาน/ภาระงาน (รวบยอด) แผนฯ แบบประเมนิ ผลงานผงั มโนทัศน์ คำชแ้ี จง : ให้ผู้สอนประเมนิ ผลงาน/ชนิ้ งานของนักเรียนตามรายการที่กำหนด แลว้ ขีด ✓ลงในช่องท่ตี รงกบั ระดบั คะแนน ลำดบั ที่ รายการประเมนิ ระดบั คณุ ภาพ 4 3 21 1 ความสอดคลอ้ งกบั จุดประสงค์ 2 ความถกู ต้องของเนอ้ื หา 3 ความคิดสรา้ งสรรค์ 4 ความตรงตอ่ เวลา รวม ลงช่ือ ................................................... ผปู้ ระเมนิ ............../................./................ เกณฑป์ ระเมินผงั มโนทศั น์ ประเด็นทป่ี ระเมิน 4 ระดบั คะแนน 1 32 1. ผลงานตรงกบั ผลงานสอดคล้องกับ ผลงานสอดคล้องกับ ผลงานสอดคล้องกับ ผล งาน ไม่ ส อด ค ล้ อง จุดประสงคท์ ก่ี ำหนด จดุ ประสงค์ทกุ ประเด็น จุดประสงคเ์ ป็นส่วนใหญ่ จดุ ประสงคบ์ างประเดน็ กับจุดประสงค์ 2. ผลงานมคี วาม เนื้อหาสาระของผลงาน เนื้อหาสาระของผลงาน เนื้อหาสาระของผลงาน เน้ือหาสาระของผลงาน ถูกตอ้ งสมบูรณ์ ถกู ตอ้ งครบถ้วน ถูกต้องเปน็ สว่ นใหญ่ ถกู ตอ้ งเปน็ บางประเด็น ไมถ่ กู ตอ้ งเปน็ ส่วนใหญ่ 3. ผลงานมีความคิด ผล งาน แ สด งออกถึง ผลงานมีแนวคิดแปลก ผลงานมีความน่าสนใจ ผลงานไม่แสดงแนวคิด สร้างสรรค์ ค วาม คิ ด ส ร้างส รรค์ ใหม่แต่ยังไม่เป็นระบบ แต่ยังไม่มีแนวคิดแปลก ใหม่ แ ป ล ก ให ม่ แ ล ะ เป็ น ใหม่ ระบบ 4. ผลงานมคี วามเป็น ผ ล ง า น มี ค ว า ม เป็ น ผลงานส่วนใหญ่มีความ ผ ล ง า น มี ค ว า ม เป็ น ผลงานส่วนใหญ่ไม่เป็น ระเบียบ ระเบียบแสดงออกถึง เป็ นระเบี ยบ แต่ ยั งมี ระเบยี บแต่มขี ้อบกพรอ่ ง ร ะ เ บี ย บ แ ล ะ มี ข้ อ ความประณตี ขอ้ บกพรอ่ งเลก็ น้อย บางส่วน บกพรอ่ งมาก เกณฑก์ ารตดั สินคณุ ภาพ ช่วงคะแนน ระดบั คณุ ภาพ 14–16 ดีมาก 11–13 ดี 8–10 พอใช้ ต่ำกว่า 8 ปรบั ปรุง 146

หนว่ ยการเรยี นรูท้ ่ี 3 แรงและกฎการเคล่อื นที่ แบบประเมินการนำเสนอผลงาน คำชแ้ี จง : ให้ผู้สอนสังเกตพฤติกรรมของนกั เรียนในระหว่างเรียนและนอกเวลาเรียน แล้วขีด ✓ลงในชอ่ งท่ี ตรงกับระดับคะแนน ลำดับท่ี รายการประเมนิ ระดบั คะแนน 1 32 1 ความถูกต้องของเนอื้ หา   2 ความคดิ สร้างสรรค์   3 วธิ กี ารนำเสนอผลงาน   4 การนำไปใชป้ ระโยชน์   5 การตรงต่อเวลา   รวม ลงช่ือ ................................................... ผูป้ ระเมนิ ............/................./................... เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน ให้ 3 คะแนน ผลงานหรือพฤตกิ รรมสอดคล้องกับรายการประเมนิ สมบรู ณ์ชดั เจน ให้ 2 คะแนน ผลงานหรือพฤตกิ รรมสอดคล้องกับรายการประเมนิ เป็นส่วนใหญ่ ให้ 1 คะแนน ผลงานหรอื พฤติกรรมสอดคล้องกับรายการประเมินบางสว่ น เกณฑ์การตดั สินคณุ ภาพ ชว่ งคะแนน ระดบั คณุ ภาพ 14–15 ดีมาก 11–13 ดี 8–10 พอใช้ ต่ำกวา่ 8 ปรบั ปรงุ 147

หนว่ ยการเรยี นรู้ที่ 3 แรงและกฎการเคล่อื นท่ี แบบสงั เกตพฤตกิ รรมการทำงานรายบคุ คล คำชแ้ี จง : ใหผ้ ู้สอนสังเกตพฤตกิ รรมของนักเรยี นในระหว่างเรียนและนอกเวลาเรยี น แล้วขดี ✓ลงในช่องที่ ตรงกับระดับคะแนน ลำดับท่ี รายการประเมิน ระดับคะแนน 1 32 1 การแสดงความคดิ เหน็   2 การยอมรบั ฟังความคิดเหน็ ของผู้อ่ืน   3 การทำงานตามหนา้ ท่ีทไ่ี ด้รับมอบหมาย   4 ความมนี ้ำใจ   5 การตรงต่อเวลา   รวม เกณฑ์การให้คะแนน ลงช่ือ ................................................... ผูป้ ระเมนิ ปฏิบัตหิ รือแสดงพฤตกิ รรมอย่างสม่ำเสมอ ............/.................../................ ปฏิบตั ิหรือแสดงพฤตกิ รรมบ่อยคร้งั ปฏิบตั ิหรอื แสดงพฤตกิ รรมบางคร้งั ให้ 3 คะแนน ให้ 2 คะแนน ให้ 1 คะแนน เกณฑ์การตัดสนิ คุณภาพ ชว่ งคะแนน ระดับคุณภาพ 14–15 ดมี าก 11–13 ดี 8–10 พอใช้ ตำ่ กว่า 8 ปรบั ปรุง 148

หน่วยการเรยี นร้ทู ี่ 3 แรงและกฎการเคลือ่ นท่ี แบบสงั เกตพฤตกิ รรมการทำงานกลุ่ม คำชีแ้ จง : ใหผ้ สู้ อนสงั เกตพฤติกรรมของนกั เรียนในระหว่างเรียนและนอกเวลาเรยี น แล้วขดี ✓ลงในชอ่ งที่ ตรงกบั ระดบั คะแนน ลำดบั ท่ี ช่ือ–สกลุ การแสดง การยอมรับ การทำงาน ความมีนำ้ ใจ การมี รวม ของนักเรียน ความคดิ เหน็ ฟังคนอ่นื ตามที่ไดร้ ับ สว่ นร่วมใน 15 มอบหมาย การปรบั ปรุง คะแนน ผลงานกลมุ่ 321321321321321 เกณฑก์ ารให้คะแนน ลงชือ่ ................................................... ผ้ปู ระเมนิ ปฏิบัตหิ รือแสดงพฤติกรรมอย่างสม่ำเสมอ ............./.................../............... ปฏบิ ัติหรือแสดงพฤตกิ รรมบ่อยครั้ง ปฏบิ ัติหรือแสดงพฤตกิ รรมบางครงั้ ให้ 3 คะแนน ให้ 2 คะแนน ให้ 1 คะแนน เกณฑก์ ารตดั สนิ คณุ ภาพ ช่วงคะแนน ระดับคุณภาพ 14–15 ดมี าก 11–13 ดี 8–10 พอใช้ ต่ำกว่า 8 ปรบั ปรุง 149

หน่วยการเรยี นรทู้ ี่ 3 แรงและกฎการเคลอ่ื นท่ี แบบประเมนิ คุณลักษณะอนั พงึ ประสงค์ คำชแ้ี จง : ให้ผูส้ อนสงั เกตพฤติกรรมของนกั เรียนในระหวา่ งเรียนและนอกเวลาเรยี น แล้วขดี ✓ลงในช่องที่ ตรงกบั ระดบั คะแนน คุณลักษณะ รายการประเมนิ ระดับคะแนน อันพึงประสงคด์ า้ น 321 1. รักชาติ ศาสน์ กษัตริย์ 1.1 ยืนตรงเคารพธงชาติ และรอ้ งเพลงชาตไิ ด้ 1.2 เข้าร่วมกิจกรรมทส่ี ร้างความสามัคคีปรองดอง และเป็นประโยชน์ ต่อโรงเรียน 1.3 เข้าร่วมกจิ กรรมทางศาสนาที่ตนนบั ถือ ปฏิบตั ิตามหลักศาสนา 1.4 เขา้ รว่ มกิจกรรมทเ่ี กีย่ วกบั สถาบันพระมหากษตั ริย์ตามทีโ่ รงเรยี นจดั ข้ึน 2. ซ่ือสตั ย์ สจุ ริต 2.1 ใหข้ ้อมลู ทถ่ี ูกต้องและเปน็ จริง 2.2 ปฏิบตั ิในส่ิงท่ถี กู ตอ้ ง 3. มีวินัย รบั ผดิ ชอบ 3.1 ปฏิบัติตามขอ้ ตกลง กฎเกณฑ์ ระเบียบ ขอ้ บังคบั ของครอบครัว มคี วามตรงต่อเวลาในการปฏิบัตกิ ิจกรรมต่าง ๆ ในชีวิตประจำวัน 4. ใฝ่เรียนรู้ 4.1 รจู้ กั ใช้เวลาว่างให้เปน็ ประโยชน์ และนำไปปฏิบัตไิ ด้ 4.2 รจู้ ักจดั สรรเวลาให้เหมาะสม 4.3 เช่ือฟงั คำส่งั สอนของบดิ า-มารดา โดยไม่โตแ้ ยง้ 4.4 ตง้ั ใจเรียน 5. อย่อู ยา่ งพอเพียง 5.1 ใช้ทรพั ย์สินและสิ่งของของโรงเรยี นอยา่ งประหยัด 5.2 ใชอ้ ปุ กรณ์การเรยี นอยา่ งประหยัดและรู้คุณคา่ 5.3 ใชจ้ า่ ยอย่างประหยดั และมกี ารเกบ็ ออมเงิน 6. มุ่งมั่นในการทำงาน 6.1 มีความตั้งใจและพยายามในการทำงานท่ีไดร้ บั มอบหมาย 6.2 มีความอดทนและไม่ทอ้ แทต้ อ่ อุปสรรคเพือ่ ให้งานสำเร็จ 7. รกั ความเปน็ ไทย 7.1 มจี ิตสำนกึ ในการอนรุ ักษ์วฒั นธรรมและภมู ปิ ญั ญาไทย 7.2 เห็นคุณคา่ และปฏิบตั ิตนตามวัฒนธรรมไทย 8. มจี ิตสาธารณะ 8.1 รจู้ ักชว่ ยพอ่ แม่ ผ้ปู กครอง และครทู ำงาน 8.2 รู้จักการดูแลรักษาทรัพยส์ มบตั ิและสิ่งแวดลอ้ มของหอ้ งเรียนและโรงเรียน ลงช่อื .................................................. ผูป้ ระเมิน ............/.................../................ เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน ให้ 3 คะแนน ชว่ งคะแนน ระดับคุณภาพ พฤติกรรมท่ีปฏิบัตชิ ดั เจนและสมำ่ เสมอ ให้ 2 คะแนน 51–60 ดมี าก พฤติกรรมทปี่ ฏิบัตชิ ัดเจนและบ่อยคร้งั ให้ 1 คะแนน 41–50 ดี พฤติกรรมทป่ี ฏบิ ตั ิบางคร้ัง 30–40 พอใช้ ตำ่ กว่า 30 ปรับปรงุ 150

หนว่ ยการเรยี นรทู้ ี่ 3 แรงและกฎการเคล่ือนที่ แผนฯ ที่ 1 แรงและแรงลพั ธ์ แผนการจดั การเรยี นร้ทู ่ี 1 แรงและแรงลัพธ์ เวลา 3 ช่ัวโมง 1. ผลการเรยี นรู้ 4. ทดลองและอธิบายการหาแรงลพั ธข์ องแรงสองแรงท่ที ำมมุ ต่อกันได้ 2. จดุ ประสงค์การเรียนรู้ 1. อธิบายความหมายของแรงและแรงลัพธ์ได้ (K) 2. สามารถเขยี นเวกเตอร์แทนแรงและหาแรงลัพธ์โดยการสร้างรูปได้ (P) 3. สบื ค้นข้อมูลและแรงลัพธ์ของแรงสองแรงโดยการสรา้ งรูปและการคำนวณได้ (P) 3. เพ่อื ใหน้ กั เรียนมเี จตคตติ ่อวิชาฟสิ ิกส์ ในด้านคุณภาพการสอน ดา้ นเนอ้ื หา ด้านกจิ กรรมการเรยี นรู้ และ ดา้ นบรรยากาศการเรยี นรู้ (A) 3. สาระการเรยี นรู้ สาระการเรียนรู้เพมิ่ เตมิ สาระการเรยี นรูท้ ้องถิ่น - แรงเป็นปริมาณเวกเตอร์จึงมีทั้งขนาดและทิศทาง พจิ ารณาตามหลักสูตรของสถานศกึ ษา กรณีที่มีแรงหลาย ๆ แรงกระทำต่อวัตถุ สามารถ หาแรงลัพธ์ท่ีกระทำต่อวัตถุ โดยใช้วิธีเขียน เวกเตอร์ของแรงแบบหางต่อหัว วิธีสร้างรูป ส่ีเหลยี่ มดา้ นขนานของแรงและวธิ ีคำนวณ 4. สาระสำคญั /ความคิดรวบยอด แรง (force) หมายถึง สิ่งที่สามารถทำให้วัตถุท่ีอยู่นิ่งเคลื่อนท่ีหรือทำให้วัตถุที่กำลังเคลื่อนท่ีมีความเร็ว เพ่ิมขน้ึ หรือชา้ ลง หรือเปลีย่ นทศิ ทางการเคลือ่ นท่ีของวตั ถุได้ แรงเป็นปริมาณเวกเตอร์ที่ต้องบอกท้ังขนาดและทิศทาง ดังนั้นการหาผลของแรงลัพธ์ท่ีกระทำต่อวัตถุจาก การรวมกันระหวา่ งแรงย่อย 2 แรงขึ้นไป เราสามารถคำนวณแบบเวกเตอร์ได้ โดยต้องรวมเวกเตอร์ของแรงย่อยที่ มีอยู่ให้เป็นปรมิ าณเดียวกัน เนื่องจากปริมาณเวกเตอร์มีท้ังขนาดและทิศทาง ในการรวมเวกเตอรข์ องแรงย่อยแต่ ละแรงจึงต้องวิเคราะหท์ ้งั ขนาดและทิศทางขณะทนี่ ำมารวมกันเพื่อหาคา่ ของแรงลพั ธ์ 5. สมรรถนะสำคญั ของผู้เรยี นและคณุ ลกั ษณะอันพึงประสงค์ สมรรถนะสำคญั ของผเู้ รยี น คุณลักษณะอันพึงประสงค์ 1. ความสามารถในการสอ่ื สาร 1. มวี นิ ยั 2. ความสามารถในการคิด 2. ใฝ่เรยี นรู้ 1) ทกั ษะการวิเคราะห์ 3. มุ่งม่นั ในการทำงาน 2) ทักษะการสังเกต 4. มคี วามซื่อสัตย์ 3) ทกั ษะการสอ่ื สาร 4) ทกั ษะการทำงานรว่ มกนั 5) ทักษะการนำความรไู้ ปใช้ 3. ความสามารถในการใชท้ กั ษะชีวติ 153

หนว่ ยการเรยี นรทู้ ่ี 3 แรงและกฎการเคล่ือนที่ แผนฯ ท่ี 1 แรงและแรงลพั ธ์ 6. กิจกรรมการเรียนรู้  แนวคดิ /รูปแบบการสอน/วธิ ีการสอน/เทคนิค : สบื เสาะหาความรู้ 5Es (5Es Instructional Model) ชั่วโมงท่ี 1 ขั้นนำ กระตุ้นความสนใจ (Engage) 1. ครูให้นักเรียนทำแบบทดสอบก่อนเรียนหน่วยการเรียนรู้ที่ 3 จำนวน 10 ข้อ โดยใช้เวลา 30 นาที เพื่อ นำไปส่กู ารศึกษาในเรื่อง แรงและกฎการเคล่ือนท่ี 2. ครูขออาสาสมัคร 1 คนออกมายืนหน้าห้องเรียน และให้ออกแรงผลักโต๊ะ และประตู แล้วให้นักเรียน สังเกต พรอ้ มถามคำถามกระตนุ้ ความสนใจ - นักเรยี นสังเกตเห็นอะไร (โตะ๊ เคล่อื นท่ี ประตูเปิดออก) - นักเรยี นคิดวา่ การที่เพ่ือนผลักโตะ๊ และประตู ทำให้โต๊ะและประตเู คลื่อนที่ไดเ้ พราะเหตใุ ด (เพราะเพ่ือน ออกแรงในการผลัก) - นักเรยี นคิดว่าความหมายของ แรง คืออะไร (แรง คือ ส่ิงท่สี ามารถทำให้วตั ถุท่ีอย่นู ่ิงเคลื่อนท่หี รือทำให้ วัตถทุ ีก่ ำลังเคล่ือนทม่ี คี วามเร็วเพิม่ ขนึ้ หรือชา้ ลง หรอื เปล่ยี นทิศทางการเคลือ่ นที่ของวตั ถุได้) 3. ครูให้นักเรียนดูภาพหน้าหนว่ ย จากน้ันร่วมกันสนทนากบั นักเรียนถึงเรื่อง การเคล่ือนท่ีของวัตถุ เกี่ยวข้อง กบั สิง่ ใด โดยใชค้ ำถามเพือ่ เชื่อมโยงให้นกั เรยี นเกิดการเรียนรู้ในประเดน็ ต่อไปน้ี • การทีว่ ัตถุจะเคลอ่ื นทีห่ รอื ไม่เคล่ือนที่ แรงต้องมีสว่ นเก่ียวข้องทกุ ครง้ั หรอื ไม่ อย่างไร • ครูถามคำถาม Big Question ว่า “ถา้ นักเรียนออกแรงกระทำต่อวัตถุ เพ่ือให้วตั ถุเคลื่อนท่ี แต่วัตถุ นน้ั กลับไม่เคลือ่ นที่ เพราะเหตุใดจงึ เป็นเช่นน้นั ” (แนวตอบ : การออกแรงกระทำต่อวัตถุอาจทำให้วัตถุเคล่ือนท่ีได้ หรือวัตถุอาจไม่เคล่ือนที่ เนื่องจากมีแรงย่อยอ่ืนมาร่วมกระทำ ทำให้เกิดการหักล้างของแรงในปริมาณเวกเตอร์ ดังน้ันวัตถุที่จะ เคลอื่ นท่ไี ดห้ รือไมไ่ ด้ ข้นึ อยู่กับแรงลพั ธท์ ีม่ ากระทำต่อวตั ถุ) 4. ครูและนักเรียนรว่ มกันอภปิ รายคำตอบของนักเรียนเพื่อเช่ือมโยงไปสู่การจัดการเรียนรู้ เรือ่ ง แรง และแรง ลัพธ์ 5. ครูถามคำถาม Prior knowledge จากหนังสือเรียน หน้า 87 ว่า เมื่อนักเรียนเข็นรถแล้วรถนั้นเคลื่อนท่ี ทราบหรือไมว่ า่ สง่ิ ใดทีท่ ำให้รถเคล่อื นที่ (แนวตอบ : สงิ่ ใดที่ทำให้รถเคลื่อนที่ คือ แรง) 6. ครูและนักเรียนร่วมกันสนทนา เก่ียวกับ เรื่อง การที่วัตถุจะเคลื่อนท่ีหรือไม่เคล่ือนท่ี แรงต้องมีส่วน เก่ียวขอ้ งทุกครงั้ หรือไม่ อยา่ งไร 7. ครูถามนักเรียนเพื่อสร้างความสนใจว่า การท่ีวัตถุจะเคลื่อนท่ีหรือไม่เคล่ือนที่ แรงต้องมีส่วนเก่ียวข้องทุก ครงั้ หรอื ไม่ และการหาแรงลพั ธห์ าได้กวี่ ิธี อะไรบา้ ง อย่างไร” (ทงิ้ ช่วงให้นกั เรยี นคดิ ) 8. นักเรียนร่วมกันอภิปรายในแต่ละกลุ่ม ครูอาจเปิดโอกาสให้นักเรียนได้แสดงความคิดเห็น โดยยังไม่เน้น ถูกผดิ 9. ตัวแทนนกั เรียนแตล่ ะกล่มุ นำเสนอความเห็นของกลุ่ม 154

หน่วยการเรยี นรู้ที่ 3 แรงและกฎการเคลอ่ื นท่ี แผนฯ ท่ี 1 แรงและแรงลัพธ์ 10. ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรายเกี่ยวกับ การท่ีวัตถุจะเคล่ือนที่หรือไม่เคล่ือนที่ แรงต้องมีส่วนเกี่ยวข้อง ทุกครั้งหรือไม่ และการหาแรงลัพธ์หาได้กว่ี ิธี อะไรบ้าง อย่างไร จากแนวคำตอบของนักเรยี น โดยครูยังไม่ เนน้ คำตอบทถ่ี กู ตอ้ ง 11. ครูแจ้งจุดประสงค์ในการเรียนหัวข้อนี้ให้นักเรียนทราบ โดยบอกนักเรียนว่า วันน้ีนักเรียนต้องสรุปให้ได้ ว่าแรงคอื อะไร แรงลพั ธค์ ืออะไร และเราสามารถการหาแรงลัพธ์ไดอ้ ยา่ งไร ขั้นสอน สำรวจคน้ หา (Explore) 1. ครูให้นักเรียนค้นคว้าหาความรู้เก่ียวกับแรงและแรงลัพธ์ จากหนังสือเรียน เพื่อเป็นการทำความเข้าใจ เน้อื หาด้วยตนเองในเบอ้ื งต้น 2. ครูเน้นให้นักเรียนทราบวา่ ถ้ามีแรงหลาย ๆ แรง มากระทำต่อวัตถุเดยี วกัน ในเวลาเดียวกัน เสมอื นกับว่า มีแรงเพียงแรงเดียวมากระทำต่อวัตถุน้ัน เรียกแรงเสมือนแรงเดียวนี้ว่า แรงลัพธ์ และอธิบายเพิ่มเติมว่า แรงลัพธ์ คือ ผลรวมของแรงหลาย ๆ แรงท่ีกระทำตอ่ วตั ถนุ น้ั 3. ครถู ามนกั เรียนว่า นกั เรียนสามารถหาแรงลัพธ์ได้อย่างไร โดยถามวิธีการหาแรงลัพธ์ 4. ครนู ำอภิปรายเรื่องวิธีการหาแรงลัพธ์ โดยอธบิ ายวา่ วธิ ีการหาแรงลพั ธ์น้นั มี 2 วธิ ี คือ วิธีการสร้างรปู และ วิธีการคำนวณ 5. ครสู าธติ วิธกี ารหาแรงลพั ธ์จากวิธีแรก คอื วิธีการสรา้ งรูป จากตัวอยา่ งท่ี 3.1 และวิธีที่ 2 วิธีการคำนวณ จากตวั อยา่ งท่ี 3.2 และ 3.3 ในหนงั สือเรียน หน้า 89-92 6. จากน้นั ครถู ามคำถาม H.O.T.S ว่า การหาแรงลัพธ์ โดยการคำนวณจะต้องนำหลักการใดทางคณิตศาสตร์ มาใช้ (แนวตอบ : ทฤษฎีของพธี ากอรัส ทฤษฎีสเี่ หลี่ยมด้านขนาน กฎของไซน์ และกฎของโคไซน์) 7. ครอู ธบิ ายการหาแรงลัพธใ์ นกรณีมี 2 แรงทำมมุ ใด ๆ ต่อกนั โดยจะใช้ความสัมพนั ธ์ทางคณิตศาสตรใ์ น หนังสือเรยี น หนา้ 93 และสาธิตวธิ กี ารหาแรงลัพธจ์ ากตวั อย่างท่ี 3.4 8. ครูอธิบายเพ่ิมเติมวา่ ถ้ามีแรงหลาย ๆ แรงมากระทำกับวตั ถุ การหาแรงลัพธ์ สามารถหาไดโ้ ดยวิธีการแตก แรงหรือแยกแรง ซง่ึ การแตกแรงหรอื แยกแรง คือ การแยกแรง 1 แรง ออกเป็นแรงองค์ประกอบ 2 แรง ซง่ึ ตง้ั ฉากอยู่ตามแนวแกน x และแกน y ดังภาพประกอบในหนงั สือเรียน หน้า 95 จากนั้นครูและนักเรียน ศกึ ษาการหาแรงลัพธ์ โดยวิธกี ารแตกแรงหรือแยกแรงรว่ มกัน จากตวั อยา่ งท่ี 3.5 ในหนังสือเรียน หนา้ 97 ช่วั โมงท่ี 2 ขนั้ สอน สำรวจคน้ หา (Explore) 1. ครูทบทวนบทเรียนทีเ่ รียนมาแล้ว ดว้ ยการซกั ถามและอธิบาย ตอบข้อสงสยั ของนักเรียน แลว้ ให้นักเรียน แบ่งกลมุ่ ซงึ่ ครูอาจใชเ้ ทคนิคการแบ่งกลมุ่ ผลสมั ฤทธิ์ (STAD) คือ การจัดกจิ กรรมการเรียนรูท้ ่ีมีสมาชิก กลมุ่ 4–5 คน มรี ะดับสตปิ ญั ญาแตกตา่ งกัน คือ เก่ง 1 คน: ปานกลาง 2–3 คน: อ่อน 1 คน พร้อมท้งั เลือกประธานกลุม่ รองประธานกลมุ่ เลขานุการกล่มุ และสมาชกิ กลุ่ม โดยสับเปล่ยี นหนา้ ทใ่ี นการทำ กิจกรรมกล่มุ 155

หนว่ ยการเรยี นรูท้ ่ี 3 แรงและกฎการเคล่อื นท่ี แผนฯ ท่ี 1 แรงและแรงลพั ธ์ (หมายเหตุ : ครูเริม่ ประเมนิ นักเรยี น โดยใชแ้ บบสังเกตการณท์ ำงานกลมุ่ ) 2. ครูชี้แจงจุดประสงค์การทดลองให้นักเรียนทราบ ดังน้ี - หาขนาดและทิศทางของแรงลพั ธข์ องแรงสองแรงท่ีทำมุมต่อกัน - หาแรงลัพธ์ของแรงทั้งสามด้วยวิธกี ารเขียนเวกเตอร์แบบหางต่อหัว 3. นกั เรยี นทำกจิ กรรมการทดลอง เร่ือง การหาขนาดและทศิ ทางของแรงลัพธ์ 4. ครูให้ความรูท้ ี่จำเป็นต่อการทดลอง ใหข้ น้ั ตอนและรายละเอยี ดในการทดลองแกน่ กั เรียน โดยใช้วธิ ีการตา่ ง ๆ ตามความเหมาะสม 5. นกั เรียนลงมอื ทดลองตามขนั้ ตอนการทดลองทีก่ ำหนดในหนังสอื เรียน หนา้ 98 และบันทกึ ผลการทดลอง ชวั่ โมงท่ี 3 ขั้นสอน อธิบายความรู้ (Explain) 1. นักเรียนแต่ละกลุ่มนำเสนอ และสรุปผลการทำกิจกรรม การหาขนาดและทิศทางของแรงลัพธ์หน้าช้ัน เรียน 2. ครูและนักเรียนร่วมกนั อภิปรายและหาข้อสรุปจากการปฏิบัตกิ จิ กรรม โดยใชค้ ำถามตอ่ ไปนี้ • เวกเตอร์ของแรงลพั ธ์จะมีขนาดเท่ากับเวกเตอรข์ องแรงทสี่ ามหรือไม่ และทศิ ทางเปน็ อย่างไร 3. ครูและนักเรียนรว่ มกนั สรุปผลจากการปฏบิ ัติกิจกรรม โดยให้ได้ขอ้ สรุปว่า ขณะกระดาษอยู่นิ่ง แรงลัพธ์ท่ี กระทำต่อกระดาษเป็นศูนย์ ซึ่งแสดงให้เห็นได้ด้วยการใช้วิธีหางเวกเตอร์ต่อหัวเวกเตอร์ (โดยให้นักเรียน วาดรปู แรงทงั้ สามแรง) ข้ันสรุป ขยายความเขา้ ใจ (Elaborate) 1. ครูอภิปรายองค์ความรู้จากการทำกิจกรรมว่า การหาขนาดและแรงลัพธ์สองแรงสามารถหาได้กี่กรณี อะไรบ้าง 2. ครชู ว่ ยอธิบายสรุปเพ่ือใหน้ กั เรยี นเขา้ ใจดังนี้ • แรง (Force) คือ สิ่งท่ีกระทำต่อวัตถุในรูปของการพยายามดึง หรือดัน ท่ีจะทำให้วัตถุน้ันเคล่ือนท่ี และเม่ือแรงมากระทำต่อวัตถุ วัตถุอาจจะเคลื่อนท่ีหรือไม่ก็ได้ ท้ังน้ี เพราะอาจมีแรงอ่ืนกระทำต่อ วัตถุด้วย เช่น ถ้าวัตถุวางอยู่บนพ้ืน แรงเสียดทานระหว่างพื้นกับวัตถุก็จะกระทำต่อวัตถุด้วย หาก แรงที่กระทำต่อวตั ถไุ มม่ ากพอที่จะเอาชนะแรงเสียดทาน วตั ถุกจ็ ะไม่เคลื่อนท่ี (ซ่ึงแรงเสียดทานเรา จะเรียนใหห้ วั ขอ้ ตอ่ ไป) • แรงลัพธ์ คือ ผลรวมของแรงหลาย ๆ แรงท่ีกระทำต่อวัตถุนั้น และการรวมแรงเป็นการหาค่าแรง ลัพธ์ ทำไดโ้ ดยวิธีการวาดรปู และวิธีการคำนวณ ใชห้ าแรงลัพธข์ องแรงย่อยทีม่ ี 2 แรง 156

หนว่ ยการเรยี นรทู้ ี่ 3 แรงและกฎการเคลอื่ นที่ แผนฯ ท่ี 1 แรงและแรงลพั ธ์ 2. ครูเปิดโอกาสให้นักเรียนสอบถามเน้ือหาเรื่อง แรงและแรงลัพธ์ ว่ามีส่วนไหนท่ียังไม่เข้าใจและให้ความรู้ เพิม่ เตมิ ในสว่ นนั้น 3. ครูให้นักเรยี นร่วมกันทำใบงานที่ 3.1 เรื่อง แรงและแรงลพั ธ์ 4. ครูมอบหมายให้นักเรียนแต่ละคนทำแบบฝึกหัดจาก Unit Question 3 ข้อ 18 ในหนังสือเรียนหน้า 141 เปน็ การบ้าน ตรวจสอบผล (Evaluate) 1. ครูตรวจสอบผลการทำแบบทดสอบก่อนเรียน 2. ครสู งั เกตการตอบคำถามของนกั เรียน 3. ครตู รวจสอบผลจากใบงานท่ี 3.1 เร่ือง แรงและแรงลัพธ์ 4. ครูตรวจการทำแบบฝกึ หดั จาก Unit Question 3 5. ครตู รวจแบบฝึกหัดที่ 1.1 – 1.2 เรอื่ ง แรงและแรงลัพธ์ 6. ครูตรวจสอบผลการใบกจิ กรรม เร่อื ง การหาขนาดและทิศทางของแรงลัพธ์ 7. การวัดและประเมนิ ผล รายการวัด วิธวี ดั เครือ่ งมอื เกณฑ์การประเมนิ 7.1 การประเมินก่อนเรียน ตรวจแบบทดสอบ แบบทดสอบกอ่ นเรยี น ประเมินตามสภาพจรงิ - แบบทดสอบก่อน ก่อนเรยี น เรียน หน่วยการ เรยี นรู้ท่ี 3 เรอ่ื ง แรง และกฎการเคล่ือนท่ี 7.2 การประเมินระหว่าง การจัดกิจกรรม 1) แรงและแรงลัพธ์ - ตรวจใบงานที่ 3.1 - ใบงานท่ี 3.1 ร้อยละ 60 ผา่ นเกณฑ์ 2) การนำเสนอ - ประเมินการนำเสนอ - ผลงานที่นำเสนอ ระดับคุณภาพ 2 ผลงาน ผลงาน ผ่านเกณฑ์ - แบบสังเกตพฤตกิ รรม 3) พฤติกรรมการ - สงั เกตพฤติกรรม การทำงานรายบุคคล ระดบั คุณภาพ 2 ทำงานรายบคุ คล การทำงานรายบุคคล - แบบสงั เกตพฤติกรรม ผ่านเกณฑ์ การทำงานกลุ่ม 4) พฤติกรรมการ - สังเกตพฤติกรรม - แบบประเมิน ระดบั คุณภาพ 2 ทำงานกลุ่ม การทำงานกลุ่ม คณุ ลักษณะ ผา่ นเกณฑ์ อันพึงประสงค์ 5) คณุ ลักษณะ - สงั เกตความมวี ินยั ระดับคุณภาพ 2 อนั พงึ ประสงค์ ใฝเ่ รียนรู้ และม่งุ ม่ัน ผ่านเกณฑ์ ในการทำงาน 157

หน่วยการเรยี นรู้ท่ี 3 แรงและกฎการเคลื่อนท่ี แผนฯ ที่ 1 แรงและแรงลัพธ์ 8. สอื่ /แหล่งการเรียนรู้ 8.1 ส่อื การเรียนรู้ 1) หนงั สอื เรียน รายวิชาเพมิ่ เติม ฟสิ กิ ส์ ม.4 เล่ม 1 หนว่ ยการเรยี นรทู้ ี่ 3 แรงและกฎการเคล่อื นท่ี 2) ใบงานท่ี 3.1 เรือ่ ง แรงและแรงลพั ธ์ 3) ชุดการทดลอง เร่อื ง การหาขนาดและทศิ ทางของแรงลัพธ์ 4) PowerPoint เรอ่ื ง แรงและกฎการเคลือ่ นที่ 8.2 แหลง่ การเรยี นรู้ 1) ห้องเรยี น 2) ห้องสมดุ 3) แหล่งข้อมลู สารสนเทศ 158

หน่วยการเรยี นรูท้ ่ี 3 แรงและกฎการเคลื่อนที่ แผนฯ ที่ 1 แรงและแรงลพั ธ์ ใบงานท่ี 3.1 เรือ่ ง แรงและแรงลพั ธ์ คำช้แี จง : ใหน้ กั เรียนตอบคำถามต่อไปนี้และแสดงวธิ ีทำใหถ้ ูกต้อง 1. แรงมีความหมายวา่ อย่างไร 2. จงหาขนาดและทศิ ทางของแรงลัพธ์ (R⃑ ) ของแรงย่อยทม่ี ีขนาดและทิศทางตามรปู โดยการคำนวณ 159

หนว่ ยการเรยี นร้ทู ่ี 3 แรงและกฎการเคลอื่ นที่ แผนฯ ที่ 1 แรงและแรงลัพธ์ ใบงานท่ี 3.1 เรอื่ ง แรงและแรงลพั ธ์ คำชี้แจง : ให้นกั เรียนตอบคำถามตอ่ ไปนแ้ี ละแสดงวิธีทำให้ถูกต้อง 3. จงหาขนาดและทิศทางของแรงลัพธ์ ของแรงต่าง ๆ ที่มากระทำรว่ มกนั โดยมีขนาดและทิศทางตามรปู 160

หน่วยการเรยี นรทู้ ่ี 3 แรงและกฎการเคลื่อนที่ แผนฯ ท่ี 1 แรงและแรงลัพธ์ ใบงานที่ 3.1 เฉลย เร่ือง แรงและแรงลพั ธ์ คำช้แี จง : ให้เตมิ ข้อความหรอื ความหมายของคำตอ่ ไปน้ีใหส้ มบูรณ์ 1. แรงมคี วามหมายวา่ อย่างไร แรง (force) หมายถึง สิ่งท่ีสามารถทำให้วัตถุที่อยู่นิ่งเคล่ือนที่หรือทำให้วัตถุท่ีกำลังเคลื่อนท่ีมีความเร็ว เพ่ิมขึ้นหรือช้าลง หรือเปลี่ยนทิศทางการเคล่ือนที่ของวัตถุได้ แรงเป็นปริมาณเวกเตอร์ท่ีต้องบอกทั้งขนาดและ ทิศทาง ดังนนั้ การหาผลของแรงลพั ธท์ ่ีกระทำตอ่ วัตถุจากการรวมกันระหว่างแรงย่อย 2 แรงข้นึ ไป 2. จงหาขนาดและทิศทางของแรงลพั ธ์ (R⃑ ) ของแรงย่อยทม่ี ีขนาดและทิศทางตามรูป โดยการคำนวณ จากสมการ R⃑ = √F12 + F22 + 2F1F2 cos θ F1 = 900 N F2 = 400 N θ = 60° R⃑ = √(900)2 + (400)2 + (2)(400)(900) cos 60 = √1330000 = 1153.25 N จากสมการ tan α = F1 sin θ F2+F1 cos θ tan α = 400 sin 60 900+400 cos 60 α = 17.48° ดังน้ัน แรงลัพธ์มีขนาด 1153.25 N มีทิศทามุมกับแนวนอน 17.48° 161

หนว่ ยการเรยี นรู้ที่ 3 แรงและกฎการเคล่อื นท่ี แผนฯ ท่ี 1 แรงและแรงลพั ธ์ ใบงานที่ 3.1 เฉลย เร่ือง แรงและแรงลพั ธ์ คำชแี้ จง : ให้เติมข้อความหรอื ความหมายของคำตอ่ ไปน้ใี หส้ มบูรณ์ 3. จงหาขนาดและทิศทางของแรงลพั ธ์ ของแรงตา่ ง ๆ ที่มากระทำรว่ มกนั โดยมขี นาดและทิศทางตามรูป แยกแรง 400 N ไปตามแกน X = 400 cos 45° แยกแรง 400 N ไปตามแกน Y = 400 sin 45° แยกแรง 900 N ไปตามแกน X = 900 cos 60° แยกแรง 900 N ไปตามแกน Y = 900 sin 60° รวมแรงตามแกน x, ∑Fx = 900 cos 60° – 400 cos 45° รวมแรงตามแกน X; ∑Fx = 900 cos 60° – 400 cos 45° ∑Fx = 167.15 N รวมแรงตามแกน Y; ∑Fy = 900 sin 60° – 400 sin 45° ∑Fy = 1062.2 N R = √(∑ Fx)2 + (∑ Fy)2 = √(167)2 + (1062)2 R = 1,075 N หาทศิ ทางของแรงลพั ธ์ จากสมการ tan α = ∑ Fy ∑ Fx = 1062 167 = 6.36 tan α = 81.05° ดงั น้ัน แรงลพั ธ์มีขนาด 1075 นวิ ตัน มีทิศทามมุ กบั แกน X 81.05° 162

หน่วยการเรยี นรทู้ ี่ 3 แรงและกฎการเคล่อื นที่ แผนฯ ท่ี 1 แรงและแรงลพั ธ์ 9. ความเหน็ ของผู้บริหารสถานศึกษาหรือผ้ทู ีไ่ ด้รับมอบหมาย ขอ้ เสนอแนะ ลงชือ่ ................................. (ดร.อนงคน์ ชุ วิรยิ สุขหทยั ) ตำแหน่ง ผอู้ ำนวยการโรงเรียนนาวังวทิ ยา 10. บนั ทกึ ผลหลงั การสอน  ด้านความรู้  ด้านสมรรถนะสำคญั ของผู้เรยี น  ดา้ นคณุ ลกั ษณะอันพงึ ประสงค์  ด้านความสามารถทางวิทยาศาสตร์  ดา้ นอ่นื ๆ (พฤติกรรมเด่น หรือพฤติกรรมท่มี ีปญั หาของนักเรยี นเป็นรายบุคคล (ถ้ามี))  ปญั หา/อปุ สรรค  แนวทางการแกไ้ ข 163

หนว่ ยการเรยี นร้ทู ี่ 3 แรงและกฎการเคลอ่ื นท่ี แผนฯ ท่ี 2 กฎการเคลอื่ นทีข่ องนวิ ตัน แผนการจดั การเรยี นรทู้ ่ี 2 กฎการเคลอ่ื นที่ของนิวตนั เวลา 8 ช่ัวโมง 1. ผลการเรียนรู้ 5. เขยี นแผนภาพของแรงที่กระทำต่อวัตถอุ ิสระ ทดลองและอธิบายกฎการเคล่อื นท่ีของนวิ ตันและการใช้กฎ การเคล่อื นท่ีของนิวตันกับสภาพการเคลอ่ื นที่ของวัตถุ รวมท้งั คำนวณปรมิ าณตา่ ง ๆ ทเี่ ก่ยี วขอ้ งได้ 2. จดุ ประสงค์การเรียนรู้ 1. สามารถบอกความหมายของมวลและกฎการเคลื่อนท่ีของนิวตนั ท้งั สามข้อได้ (K) 2. มที ักษะการคำนวณหากฎการเคลอ่ื นท่ีของนวิ ตันไดถ้ ูกต้อง (P) 3. เพอ่ื ให้มเี จตคติต่อวิชาฟิสิกส์ ในด้านคณุ ภาพการสอน ดา้ นเน้อื หา ดา้ นกจิ กรรมการเรียนรู้ และด้าน บรรยากาศการเรียนรู้ (A) 3. สาระการเรียนรู้ สาระการเรยี นรู้เพมิ่ เติม สาระการเรียนรูท้ ้องถิน่ - สมบัติของวัตถุทีต่ ้านการเปล่ียนสภาพการเคล่ือนท่ี พิจารณาตามหลักสูตรของสถานศกึ ษา เรียกว่า ความเฉ่ือย มวลเป็นปริมาณท่ีบอกให้ ทราบวา่ วัตถใุ ดมีความเฉอ่ื ยมากหรือนอ้ ย - การหาแรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุสามารถเขียนเป็น แผนภาพของแรงท่ีกระทำตอ่ วัตถุอสิ ระได้ - กรณที ่ีไมม่ ีแรงภายนอกมากระทำ วัตถุจะไม่เปลย่ี น สภาพการเคล่ือนท่ีซ่ึงเป็นไปตามกฎการเคล่ือนท่ี ขอ้ ท่หี นง่ึ ของนวิ ตนั - กรณีท่ีมีแรงภายนอกมากระทำโดยแรงลัพธ์ท่ี กระทำต่อวัตถุ ไม่เป็นศูนย์ วัตถุจะมีความเร่ง โดย ความเร่งมีทิศทางเดียวกับแรงลัพธ์ ความสัมพันธ์ ระหว่างแรงลัพธ์ มวลและความเร่ง เขียนแทนได้ ด้วยสมการ n ∑ ⃑Fi = ma⃑ i=0 ตามกฎการเคลอ่ื นทีข่ ้อท่หี น่งึ ของนวิ ตนั สาระการเรียนรู้เพมิ่ เตมิ สาระการเรียนรู้ทอ้ งถ่นิ - เมื่อวัตถุสองก้อนออกแรงกระทำต่อกัน แรง พิจารณาตามหลกั สตู รของสถานศึกษา ระหว่างวัตถุทั้งสองจะมีขนาดเท่ากัน แต่มีทิศ ทางตรงข้ามและกระทำต่อวัตถุคนละก้อน เรียกว่า แรงคู่กิริยา-ปฏิกิริยา ซึ่งเป็นไปตามกฎการ เคลื่อนที่ข้อที่สามของนวิ ตนั และเกิดขึ้นได้ทั้งกรณี ที่วัตถุท้งั สองสมั ผัสกันหรอื ไมส่ ัมผัสกันก็ได้ 165

หน่วยการเรยี นร้ทู ี่ 3 แรงและกฎการเคล่อื นท่ี แผนฯ ที่ 2 กฎการเคลอื่ นทขี่ องนวิ ตนั 4. สาระสำคญั /ความคิดรวบยอด มวล (mass) เป็นสมบัติประจำตัวของวัตถุอย่างหนึ่งโดยเป็นสมบัติทางความเฉื่อย (inertia) ตอการ เปลยี่ นแปลงการเคลอื่ นที่ของวตั ถุ โดยท่ีมวลเป็นปริมาณสเกลาร ในระบบเอสไอมหี น่วยเป็นกิโลกรมั (kg) กฎข้อท่ีหน่ึงของนิวตัน หรือกฎแห่งความเฉ่ือย กล่าวว่า \"วัตถุทุกชนิดจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงท่ี นอกจากมีแรงมากระทำต่อวัตถุ\" กฎข้อท่ีสองของนิวตัน กล่าวว่า \"ความเร่งของของวัตถุจะแปลผันตรงกับแรงสุทธิท่ีกระทำต่อวัตถุ และ แปรผกผันกับมวลของวัตถุ\" ทิศของความเร่งจะมีทิศเดียวกับแรงสุทธิท่ีกระทำบนวัตถุ สามารถเขียนอยู่ในรูป ของสมการทางคณิตศาสตร์ได้ดังน้ี n ∑ F⃑ i = ma⃑ i=0 กฎข้อท่ีสามของนิวตัน - กฎของแรงกิริยาและแรงปฏิกิรยิ า กล่าวว่า \"เม่ือวัตถุชิ้นหนึ่งออกแรง (แรงกิริยา , action) กระทำต่อวัตถุอีกช้ินหน่ึง วัตถุอันหลังจะออกแรงด้วยขนาดที่เท่ากันแต่ทิศตรงกันข้าม (แรงปฏิกิริยา - reaction) กบั แรงที่เกดิ จากวัตถอุ ันแรก\" 5. สมรรถนะสำคัญของผ้เู รียนและคณุ ลกั ษณะอนั พงึ ประสงค์ สมรรถนะสำคญั ของผูเ้ รียน คณุ ลกั ษณะอนั พงึ ประสงค์ 1. ความสามารถในการสอ่ื สาร 1. มวี นิ ยั 2. ความสามารถในการคิด 2. ใฝเ่ รียนรู้ 1) ทกั ษะการวเิ คราะห์ 3. มงุ่ ม่นั ในการทำงาน 2) ทักษะการสังเกต 4. มีความซ่ือสัตย์ 3) ทักษะการสือ่ สาร 4) ทักษะการทำงานรว่ มกนั 5) ทกั ษะการนำความรู้ไปใช้ 3. ความสามารถในการใชท้ ักษะชีวติ 6. กิจกรรมการเรยี นรู้  แนวคดิ /รูปแบบการสอน/วธิ ีการสอน/เทคนิค : สืบเสาะหาความรู้ 5Es (5Es Instructional Model) ช่วั โมงท่ี 1 ขัน้ นำ กระตุน้ ความสนใจ (Engage) 1. ครแู ละนักเรียนรว่ มกนั ทบทวนความรเู้ ดิมเกยี่ วกบั แรง เพ่ือเปน็ ความรู้พื้นฐานนำไปสกู่ ารศึกษา เรื่อง มวล 2. จากคำถาม Prior Knowledge มวลมผี ลตอ่ การเคลื่อนท่ีหรอื ไม่ อยา่ งไร (แนวตอบ วัตถุใดท่ีมีมวลมาก จะต้านการเปลี่ยนสภาพการเคล่ือนท่ีมาก ในทางกลับกัน วัตถุใดมี มวลนอ้ ยจะตา้ นการเปลยี่ นสภาพการเคลื่อนทีน่ ้อย) 166

หนว่ ยการเรยี นรู้ที่ 3 แรงและกฎการเคลอ่ื นท่ี แผนฯ ที่ 2 กฎการเคลอื่ นท่ีของนวิ ตัน 3. ครูเปิดประเด็นและนำอภิปรายโดยคำถามที่เช่ือมโยงสู่ชีวิตประจำวนั ว่า ระหว่างรถยนต์กับรถบรรทุก ถ้า เคล่ือนท่ีด้วยความเร็วคงตัวเท่ากัน เม่ือเบรกอย่างกะทันหันรถคันไหนสามารถหยุดน่ิงได้ก่อน เพราะเหตุ ใด (รถยนต์ เพราะว่า รถยนตม์ มี วลน้อย ยอ่ มมีความเฉื่อยนอ้ ยกวา่ ) 4. ครูให้นักเรียนจับคู่ทดลอง โดยการนำไม้บรรทัดมาดีดให้เคล่ือนที่กลับไปกลับมา แล้วช่วยกันสังเกตการ เคลือ่ นทีข่ องไมบ้ รรทัด จากนั้นนำดนิ น้ำมนั มาติดไว้ท่ปี ลายไมบ้ รรทัด แล้วดดี ไมบ้ รรทดั เหมอื นเดมิ อีกคร้ัง สังเกตการเคล่ือนท่ีของไม้บรรทัด แล้วให้นักเรียนทุกคนช่วยกันตอบคำถามโดยใช้คำถามว่า จากการ ทดลองทั้ง 2 กรณี การเคลื่อนที่ตา่ งกันหรือไม่ อย่างไร (เคล่ือนที่ตา่ งกัน ไม้บรรทัดที่ไม่มีมวลดินน้ำมันติด จะเคล่ือนที่ครบวงรอบโดยใช้เวลาในการเคล่ือนท่ีกลับไปกลับมาแล้วจึงหยุด ส่วนไม้บรรทัดท่ีมีมวลดิน น้ำมันตดิ อยู่ จะเคล่ือนที่ใชเ้ วลานานกว่าไมบ้ รรทัดท่ีไมม่ มี วลดินนำ้ มนั ติดอยู่จึงจะหยุดน่ิง 5. ครูถามนักเรียนต่อไปว่า เพราะเหตุใด ไม้บรรทัดท่ีมีมวลดินน้ำมันติดอยู่ ให้เวลาเคลื่อนท่ีนานกว่าจึงจะ หยุดน่งิ (เปน็ เพราะมีมวลเข้ามาเกย่ี วข้อง ถ้ามีมวลมากความเฉ่ือยก็จะมาก จึงทำให้ไม้บรรทดั ท่ีมีมวลของ ดินน้ำมันตดิ อยู่ จงึ ใช้เวลานานกวา่ ไมบ้ รรทดั เปลา่ จึงจะหยุดเคลอื่ นท่ี) 6. ครูชี้ให้นักเรียนเห็นว่า การเคลื่อนท่ีมีความเฉ่ือยมาเกี่ยวข้อง แล้วถามนักเรียนว่า ความเฉ่ือย คืออะไร (ความเฉ่ือย คือ สมบัติของวัตถุที่พยายามรักษาสภาพการเคลื่อนท่ี ดังนั้นการท่ีวัตถุมีมวลมาก ๆ วัตถุน้ัน จะมีความเฉื่อยมาก การเปลี่ยนสภาพการเคลื่อนที่ทำได้ยากกว่าวัตถุที่มีมวลน้อย หรือวัตถุมีมวลมากมี ความเฉ่ือยมากทำให้วัตถุน้ันเคลื่อนท่ียาก ต้องใช้แรงมาก วัตถุท่ีมีมวลน้อยมีความเฉ่ือยน้อยทำให้วัตถุ เคลื่อนทีง่ ่าย ใช้แรงนอ้ ย) 7. นกั เรยี นช่วยกันตอบคำถาม แสดงความคดิ เห็นตามความรู้และประสบการณ์ของนักเรียน โดยครยู ังไม่เน้น คำตอบท่ีถูกตอ้ ง ครูและนกั เรยี นอภิปรายสรปุ รว่ มกัน ชว่ั โมงที่ 2 ขนั้ สอน สำรวจค้นหา (Explore) 1. ครถู ามคำถาม Prior Knowledge เพ่ือนำไปสกู่ ารศกึ ษา เร่อื ง กฎการเคล่อื นท่ีของนิวตนั วา่ ถ้านกั เรยี น ออกแรงเข็นรถ แตร่ ถไม่เคลอื่ นที่ นักเรยี นคดิ วา่ เป็นเพราะเหตใุ ด (แนวตอบ วัตถุคงสภาพอยู่น่ิง หรือสภาพการเคล่ือนท่ีด้วยความเร็วคงตัว ซ่ึงเป็นไปตามกฎการ เคลอ่ื นทขี่ ้อที่หนง่ึ ของนวิ ตัน) 2. ครูให้นักเรยี นแบ่งเป็นกลุ่ม กลุ่มละ 4-5 คน ให้สมาชิกในกลุ่มเลือกหัวหน้ากลุม่ เพ่ือประสานงานกลมุ่ และ มอบหมายหน้าท่ีให้สมาชิกในกลุ่มตามความสามารถ (พอประมาณ) ไปสืบค้นข้อมูล หรือกิจกรรมท่ี เก่ียวขอ้ งกับกฎการเคลื่อนท่ีข้อทห่ี นึ่งของนิวตันจากแหล่งเรียนรู้ต่าง ๆ เพื่อนำมาจดั ปา้ ยนเิ ทศ 3. นกั เรียนนำข้อมลู ที่ได้จากการสบื ค้นมาวิเคราะห์และเรียบเรียงเนอื้ หาเพ่ือใชส้ ำหรบั การนำเสนอโดย แลกเปลีย่ นความคิดเห็นกนั ภายในกลุม่ (หมายเหตุ : ครูเร่ิมประเมินนักเรียน โดยใช้แบบสงั เกตการณ์ทำงานกลมุ่ ) 4. นักเรียนแต่ละกลมุ่ ร่วมกันคิดวเิ คราะห์ ค้นหาวิธีการ การจัดป้ายนิเทศเรื่อง กฎการเคล่ือนท่ีข้อที่หน่ึงของ นิวตัน เพื่อนำเสนอประกอบการรายงานหน้าช้ันเรียน โดยนักเรียนทุกคนต้องใช้วัสดุ อุปกรณ์ หรือวัสดุ เหลอื ใช้ (เช่น หนงั สอื พมิ พ์) ทมี่ ใี นโรงเรยี นเทา่ นนั้ สำหรบั ตกแตง่ ปา้ ยนเิ ทศสำหรบั ใช้นำเสนอ 167

หนว่ ยการเรยี นรู้ท่ี 3 แรงและกฎการเคลอ่ื นที่ แผนฯ ที่ 2 กฎการเคลอื่ นที่ของนวิ ตนั ช่วั โมงท่ี 3 ขั้นสอน อธบิ ายความรู้ (Explain) 5. ครูให้นักเรียนแต่กลุ่มส่งตัวแทน 2 คน แต่ละกลุ่มนำเสนอหน้าช้ันเรียน พร้อมป้ายนิเทศของกลุ่มตนเอง โดยครูและนักเรยี นกล่มุ อืน่ ๆ ชว่ ยกันประเมินการอภปิ รายและการนำเสนอ ขั้นสรปุ ขยายความเขา้ ใจ (Elaborate) 1. หลักจากท่ีทกุ คนนำเสนอหนา้ ช้ันเรยี นครบแล้ว ครนู ำนกั เรียนอภปิ รายสรุปเกีย่ วกบั กฎการเคลอ่ื นที่ข้อท่ี หนง่ึ ของนิวตนั ดังนี้ กฎการเคล่ือนที่ข้อทหี่ น่งึ ของนิวตัน หรืออาจเรยี กวา่ กฎแห่งความเฉื่อย (inertia law) กลา่ วว่า “วัตถจุ ะคงสภาพอยู่นิ่ง หรอื สภาพเคล่ือนทีด่ ้วยความเรว็ คงตัวในแนวตรง นอกจากจะมีแรงลัพธ์ซึง่ มีค่าไม่ เปน็ ศนู ยม์ ากระทำ” หรือสรุปเปน็ สมการ ∑F = 0 2. ครนู ำสอ่ื power point เรอ่ื ง กฎการเคล่ือนท่ีข้อท่ีหนงึ่ ของนวิ ตนั ใหน้ ักเรียนศกึ ษา พร้อมทั้งอภิปราย ร่วมกับนกั เรียนเพื่อสรุป กฎการเคลอ่ื นที่ข้อที่หนึ่งของนวิ ตัน 3. ครนู ำอภปิ รายและให้ความรเู้ ก่ยี วกับการนำกฎการเคล่ือนที่ข้อทีห่ น่ึงของนวิ ตันไปอธิบายปรากฎการณ์ ต่าง ๆ ที่เกดิ ขนึ้ ในชีวิตประจำวัน โดยนำอภปิ รายโดยคำถามที่วา่ เพราะเหตุใด เมื่อรถท่ีกำลังเคลอ่ื นท่อี ยู่ คนขับรถเหยยี บเบรกกะทันหัน เพือ่ จะหยดุ รถ ตวั เราจงึ ถูกผลกั มาขา้ งหนา้ ก็เพราะวตั ถุตอ้ งการรกั ษา สภาพการเคล่ือนทเ่ี ดิม ซง่ึ เป็นไปตามกฎข้อที่หนง่ึ ของนวิ ตัน 4. ครูเปดิ โอกาสให้นกั เรยี นสอบถามเนอ้ื หาเร่ือง กฎข้อทห่ี นึ่งของนิวตนั ว่ามสี ่วนไหนท่ียังไม่เขา้ ใจและให้ ความรูเ้ พิ่มเติมในส่วนนัน้ ชั่วโมงที่ 4 ขนั้ นำ กระต้นุ ความสนใจ (Engage) 1. ครทู บทวนความรเู้ ดมิ เก่ียวกบั เร่อื งกฎการเคลื่อนที่ข้อที่หนึง่ ของนวิ ตัน เพอ่ื จะได้เช่อื มโยงเนอื้ หา 2. ครถู ามนกั เรียนว่า ถ้าวัตถุเคล่อื นท่โี ดยมีแรงลัพธม์ ากระทำที่มีคา่ มากกว่าศูนย์ วตั ถุจะเคลอื่ นที่อย่างไร และจะมีปรมิ าณใดบา้ งเกดิ ข้ึนขณะวัตถุเคลอ่ื นท่ี (ท้ิงช่วงให้นักเรยี นคิด) เพ่อื นำไปสกู่ ารศกึ ษา เรื่อง กฎ การเคล่ือนทข่ี ้อทส่ี องของนิวตนั 3. นกั เรียนช่วยกันตอบคำถาม แสดงความคิดเห็นตามความร้แู ละประสบการณ์ของนักเรียน โดยครยู ังไมเ่ นน้ คำตอบที่ถูกต้อง ครแู ละนักเรียนอภิปรายสรปุ ร่วมกนั 168

หนว่ ยการเรยี นรทู้ ี่ 3 แรงและกฎการเคลอ่ื นท่ี แผนฯ ท่ี 2 กฎการเคลอ่ื นทข่ี องนวิ ตนั ขน้ั สอน สำรวจคน้ หา (Explore) 1. ครทู บทวนความรเู้ ดมิ เก่ียวกบั กฎการเคลื่อนท่ีข้อทีห่ น่ึงของนิวตัน เพื่อจะได้เชื่อมโยงเนอ้ื หา 2. นักเรียนสืบค้นข้อมูลเพื่อหาคำตอบจากหนังสือเรียน หน้า 102 และเพ่ือนำไปสู่เน้ือหาเก่ียวกับกฎการ เคลอื่ นทข่ี อ้ ทีส่ องของนิวตนั 3. ครูอธิบายว่า เม่ือมีแรงลัพธ์คงตัวและมีค่ามากกว่าศูนย์มากระทำต่อวัตถุจะเคลื่อนท่ีตามทิศของแรงลัพธ์ ด้วยความเร่งโดยความเร่งแปรผันตรงกับแรงลัพธ์และแปรผกผันกับมวล หรือสรุปเป็นสมการ ∑F = ma เราเรยี กสมการนีว้ ่า กฎการเคลอื่ นทข่ี อ้ ที่สองของนิวตนั 4. ครูยกตัวอย่างเพื่อให้นักเรียนเข้าใจมากข้ึน สมมติว่านักเรียนมีมวล 50 กิโลกรัม และเดินด้วยความเร่ง 1 เมตร/วินาที2 นักเรียนสามารถหาแรงที่ใช้ไดโ้ ดยการแทนคา่ มวลและความเร่งลงในสมการ นนั่ คอื แรง = 50 kg x 1 m/s2 แรง = 50 kg.m/s2 = 50 N 5. ครูให้นักเรียนศึกษาตัวอย่างการคำนวณเก่ียวกับกฎการเคลื่อนที่ข้อท่ีสองของนิวตัน พร้อมทั้งให้นักเรียน ฝึกแกโ้ จทย์ปัญหาในหนังสือเรียน หน้า 103-104 ตามขนั้ ตอนการแก้โจทยป์ ัญหา ดังนี้ • ขัน้ ท่ี 1 ครใู หน้ กั เรยี นทุกคนทำความเข้าใจโจทย์ตวั อย่าง • ข้ันท่ี 2 ครูถามนักเรียนว่า ส่ิงที่โจทย์ต้องการถามหาคืออะไร และจะหาสิ่งท่ีโจทย์ต้องการ ต้องทำ อย่างไร • ขน้ั ท่ี 3 ครใู หน้ ักเรยี นดูวธิ ีทำในการคำนวณหาคำตอบ • ขน้ั ที่ 4 ตรวจสอบคำตอบของโจทย์ตัวอยา่ งว่าถกู ต้อง หรอื ไม่ 6. ครใู หน้ ักเรยี นทำแบบฝกึ หดั เร่อื ง กฎการเคล่อื นท่ีของนวิ ตัน เปน็ การบ้านส่งในชวั่ โมงตอ่ ไป ชว่ั โมงท่ี 5 ขน้ั สอน สำรวจค้นหา (Explore) 7. ครูถามนกั เรียนวา่ ถา้ นักเรยี นจะทำการทดลอง เพื่อศึกษาการเคลอื่ นท่ีของวตั ถุ เม่ือมแี รง 2 แรงท่ีมขี นาด ของแรงแตกต่างกนั และมีทศิ ทางตรงกนั ขา้ มกระทำต่อวัตถุชนิ้ เดยี วกนั นกั เรียนจะกำหนดปัญหานี้ไดว้ า่ อย่างไร โดยให้นักเรียนแต่ละกลุ่ม ร่วมกันกำหนดปัญหา หลงั จากนัน้ ครนู ำข้อปัญหาของแต่ละกล่มุ เขยี น ไวบ้ นกระดาน เพ่ือใหน้ กั เรยี นรว่ มกันวเิ คราะห์และสรปุ รว่ มกัน 8. ครูให้นกั เรียนแบ่งกล่มุ ซึ่งครูอาจใชเ้ ทคนิคการแบ่งกลุ่มผลสัมฤทธ์ิ (STAD) คือ การจดั กิจกรรมการเรยี นรู้ ทมี่ สี มาชกิ กลุ่ม 4–5 คน มีระดบั สตปิ ญั ญาแตกต่างกนั คือ เก่ง 1 คน: ปานกลาง 2–3 คน: อ่อน 1 คน พรอ้ มทัง้ เลอื กประธานกลุม่ รองประธานกลุ่ม เลขานุการกลมุ่ และสมาชกิ กลมุ่ โดยสบั เปลีย่ นหน้าท่ีใน การทำกจิ กรรมกลุ่ม (หมายเหตุ : ครูเริ่มประเมนิ นักเรียน โดยใชแ้ บบสังเกตการณท์ ำงานกล่มุ ) 9. ครชู ้แี จงจุดประสงค์การทดลองใหน้ ักเรียนทราบ ดงั น้ี 169

หนว่ ยการเรยี นรู้ท่ี 3 แรงและกฎการเคลอ่ื นที่ แผนฯ ท่ี 2 กฎการเคลอื่ นที่ของนวิ ตนั - เพ่ือศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างแรงที่กระทำต่อวัตถุกับความเร่งของวัตถุท่ีเกิดจากแรงนั้น เมื่อมวลของ วัตถทุ ี่พิจารณามคี ่าคงตัว 10. ครใู หน้ ักเรียนทำกจิ กรรมการทดลอง เรอื่ ง แรงและความเร่ง 11. ครใู ห้ความรทู้ ่ีจำเป็นตอ่ การทดลอง แนะนำการจดั เตรยี มอปุ กรณ์ แนะนำให้ข้ันตอน และรายละเอียดใน การทดลองแกน่ กั เรยี น โดยใช้วธิ กี ารตา่ ง ๆ ตามความเหมาะสม 12. ครูอาจถามกระต้นุ ใหน้ กั เรยี นไดค้ ดิ ด้วยตัวอยา่ งคำถามต่อไปนี้ • ถ้ามวลสองข้างเทา่ กัน รถทดลองจะมกี ารเคลอ่ื นท่หี รือไม่ • รถทดลองเคลอ่ื นท่ีด้วยความเร่งหรือไม่ อย่างไร 13. นักเรียนลงมือทดลองตามขั้นตอนการทดลองท่ีกำหนดในหนังสือเรียน หน้า 105-106 และบันทึกผลการ ทดลอง 14. นักเรียนแต่ละกลุ่มวิเคราะห์สรุปผลการทดลอง วิธีการหาค่าความเร่งของการตกอย่างอิสระของถุง ทราย จากการทำกิจกรรมโดยใช้เครื่องเคาะสัญญาณเวลาและนำแสนอหน้าช้ันเรียน ครูและนักเรียนร่วม อภิปรายการทดลองตามแนวคำถามท้ายการทดลอง สรุปการเรียนรู้ 15. ครูเช่ือมโยงความรจู้ ากการทดลองให้นักเรียนได้ร่วมกันวิเคราะห์ถึงความสัมพันธ์ของปริมาณต่าง ๆ ที่ เกี่ยวข้องกบั กฎการเคลือ่ นทีข่ ้อท่ีสองของนิวตัน 16. ครแู ละนกั เรียนรว่ มกนั อภปิ รายเกยี่ วกับกฎการเคล่ือนที่ข้อท่ีสองของนิวตัน ชวั่ โมงท่ี 6 ขน้ั สอน อธิบายความรู้ (Explain) 1. นกั เรยี นแตล่ ะกล่มุ ร่วมกันวิเคราะห์ผลการทดลองและสรปุ ผลการทดลอง 2. ครูใหต้ วั แทนแต่ละกลมุ่ นำเสนอผลการทดลอง 3. นักเรียนบันทึกผลการทดลองในใบงานกิจกรรม เร่ือง แรงและความเร่ง เขียนกราฟความสัมพันธ์จากผล การทดลองท่ไี ด้ แลว้ วิเคราะห์ผล และสรุปผลทดลองจากกราฟความสัมพันธ์ ขน้ั สรุป ขยายความเข้าใจ (Elaborate) 1. หลักจากที่ทุกคนนำเสนอหน้าช้ันเรียนครบแล้ว ครูนำนักเรียนอภิปรายและสรุปเกี่ยวกับกฎการเคล่ือนที่ ขอ้ ท่ีสองของนิวตัน ดงั น้ี กฎข้อที่สองของนิวตัน กล่าวว่า \"ความเร่งของของวัตถุจะแปลผันตรงกับแรงสุทธิที่กระทำต่อวัตถุ และแปรผกผันกับมวลของวัตถุ\" ทิศของความเร่งจะมีทิศเดียวกับแรงสุทธิท่ีกระทำบนวัตถุ สามารถเขียน อยใู่ นรูปของสมการทางคณิตศาสตรไ์ ด้ คอื ∑F = ma 2. ครูเปิดโอกาสให้นักเรียนสอบถามเน้ือหาเรื่อง กฎการเคลื่อนที่ข้อท่ีสองของนิวตัน ว่ามีส่วนไหนท่ียังไม่ เข้าใจและให้ความรู้เพิม่ เติมในส่วนนนั้ และนกั เรียนสามารถดูจากสอ่ื ดิจทิ ลั เรอ่ื ง กฎการเคลอ่ื นท่ีข้อท่สี อง จากหนังสอื เรียน หน้า 104 ด้วยวิธีการสแกน QR Code 170

หนว่ ยการเรยี นรทู้ ่ี 3 แรงและกฎการเคลื่อนท่ี แผนฯ ที่ 2 กฎการเคลอื่ นท่ีของนวิ ตัน 3. ครูนำอภิปรายและให้นักเรียนร่วมกันยกตัวอย่าง อธิบายปรากฎการณ์ หรือเทคโนโลยีต่าง ๆ ท่ีเกี่ยวข้อง กบั กฎการเคลือ่ นท่ขี ้อทสี่ องของนิวตนั 4. ครูและนักเรียนร่วมกันเฉลยคำถามจาก Unit Question 3 และแบบฝึกหัด เรื่อง กฎการเคลื่อนที่ของนิว ตนั 5. ครูมอบหมายให้นักเรียนแต่ละคนทำแผนผังมโนทัศน์ (Concept Mapping) แล้วส่งเป็นการบ้านในคาบ เรยี นต่อไป ช่วั โมงท่ี 7-8 ขั้นนำ กระตนุ้ ความสนใจ (Engage) 1. ครูทบทวนความรเู้ ดมิ เก่ียวกบั เรอ่ื งกฎการเคลื่อนท่ขี ้อท่ีหน่งึ และข้อท่ีสองของนวิ ตนั เพ่อื จะได้เช่ือมโยง เน้อื หา 2. ครอู าจจะสาธติ หรือถามนักเรยี นวา่ การปลอ่ ยลกู ปิงปองหรอื ลูกเทนนสิ บนพ้ืนโตะ๊ ให้นกั เรียนสงั เกตและ รว่ มกันอภิปรายวา่ เหตใุ ดลูกปงิ ปองหรือลกู เทนนิสจงึ กระดอนข้ึนจากพน้ื โต๊ะ โดยใหน้ กั เรยี นแสดงความ คิดเหน็ 3. ครูต้ังคำถามวา่ ทศิ ทางของแรงเนอื่ งจากการตกของลูกปงิ ปองหรือลกู เทนนสิ กับทิศทางของแรงท่ีพนื้ โต๊ะ กระทำตอบโต้ลูกปิงปองหรือลูกเทนนสิ มที ิศทางอยา่ งไร 4. นักเรียนชว่ ยกันตอบคำถาม แสดงความคิดเหน็ ตามความรแู้ ละประสบการณ์ของนักเรียน โดยครูยังไมเ่ น้น คำตอบที่ถูกตอ้ ง 5. ครอู ธบิ ายเพ่มิ เติมว่า แรงท่ีลกู ปงิ ปองหรือลูกเทนนิสพงุ่ ชนพน้ื เรยี กว่า แรงกิริยา ส่วนแรงที่พ้ืนออกแรงตอบ โต้ เรียกวา่ แรงปฏิกริ ยิ า ขัน้ สอน สำรวจคน้ หา (Explore) 1. นักเรียนสบื ค้นขอ้ มลู เพ่ือหาคำตอบจากหนังสือเรียน หน้า 107 และเพ่ือนำไปสูเ่ น้ือหาเกย่ี วกบั กฎการ เคลือ่ นท่ีขอ้ ที่สามของนวิ ตัน 2. ครูอธิบายว่า เราไม่ได้ออกแรงกระทำต่อวัตถุเพียงฝา่ ยเดยี วเท่านนั้ เม่ือวัตถุหน่งึ ออกแรงกระทำกับอกี วัตถุ หนึ่ง วัตถุที่สองก็จะออกแรงกระทำกลับไปยังวัตถุแรก โดยที่แรงกระทำกลับน้ีจะมีขนาดเท่ากันแต่มีทิศ ตรงกันข้ามกับแรงแรก ซึ่งนิวตนั เรียกแรงท้งั สองน้ีว่าเปน็ แรงกริ ิยา (action) และแรงปฏิกริ ิยา (reaction) กฎข้อที่สามของนิวตันได้กล่าวไว้ว่า ถ้าวัตถุหน่ึงออกแรงกระทำกับอีกวัตถุหน่ึง วัตถุท่ีถูกกระทำจะออก แรงทมี่ ีขนาดเท่ากนั แต่มที ิศทางตรงกันข้ามกระทำกลับต่อวัตถแุ รก 3. ครูยกตัวอย่างเพื่อให้นักเรียนเข้าใจมากขึ้น สมมติว่านักเรียนใช้ค้อนออกแรงตอกตะปูเข้าไปในเน้ือไม้ ใน ขณะเดียวกนั ตะปูก็ออกแรงกระทำกลับไปยงั ค้อน ซึง่ ทำใหค้ ้อนหยุดเคล่ือนท่เี ทา่ กนั แต่ตรงกันข้าม 4. ครูถามนกั เรียนว่า แรงกิริยาและแรงปฏกิ ริ ิยาหักลา้ งกันหรือไม่ (ทงิ้ ชว่ งให้นกั เรียนคิด) 171

หนว่ ยการเรยี นร้ทู ี่ 3 แรงและกฎการเคล่อื นที่ แผนฯ ท่ี 2 กฎการเคลอื่ นทีข่ องนวิ ตนั 5. ครูนำอภิปรายว่า ในเร่ืองแรง แรงสมดุล คือ แรงที่เท่ากันแต่มีทิศทางตรงกันข้าม เม่ือนำมารวมกันจะได้ แรงลัพธ์เป็นศูนย์ คือ แรงหักล้างกนั ทำให้วตั ถไุ มเ่ ปลยี่ นการเคลอื่ นท่ี ดังนั้น แรงกิริยาและแรงปฏกิ ิรยิ าใน กฎขอ้ ทีส่ ามของนวิ ตัน จึงไม่หักลา้ งกนั เมอื่ แรงทัง้ สองมีขนาดเท่ากนั แต่มีทิศตรงกนั ข้าม 6. ครใู หน้ ักเรียนพิจารณาเหตกุ ารณท์ ก่ี ำหนดให้ แล้วบอกว่าอาศยั กฎขอ้ ทส่ี ามของนวิ ตันอยา่ งไร • ลูกบอลท่ีตกอสิ ระ (แรงโน้มถ่วงกระทำต่อลูกบอล อาศัยกฎข้อที่สามของนิวตัน โลกจะออกแรงนี้ ซึ่งมีค่าเท่ากับแรง ทลี่ ูกบอลกระทำตอ่ โลก) • กล่องวางนง่ิ อยูบ่ นโต๊ะ (โลกออกแรงโน้มถ่วงกระทำต่อกล่อง ดังนั้นกล่องจะถูกผลักข้ึน โต๊ะออกแรงขึ้นในทิศต้ังฉากกับ ผวิ โต๊ะ อาศัยกฎข้อทีส่ ามของนิวตนั จะไดว้ า่ กลอ่ งจะออกแรงในทิศลงกระทำต่อโตะ๊ ) • เม่อื รับลูกบอล (เม่ือรับลูกบอลมือจะออกแรงกระทำต่อลูกบอลอาศัยกฎข้อท่ีสามของนิวตัน ลูกบอลจะออกแรง ขนาดเทา่ กนั ในทศิ ตรงขา้ มกระทำกบั มือ) 7. ครูถามคำถาม H.O.T.S ว่า ในชีวิตประจำวัน เห็นได้ว่า มีแต่วัตถุเคล่ือนท่ีเข้าหาโลก เหตุใดโลกจึงไม่ เคลือ่ นท่ีหาวัตถุ (แนวตอบ วัตถุจะตกสู่พื้นโลกเน่ืองจากโลกมีสนามโน้มถ่วง (gravitational field) อยู่รอบโลก สนามโน้มถ่วงทำให้เกิดแรงดึงดูดกระทำต่อมวลของวัตถุทั้งหลาย แรงดึงดูดนี้เรียกว่า แรงโน้มถ่วง (gravitational force) และสนามมที ิศพ่งุ สศู่ ูนยก์ ลางของโลก แตว่ ตั ถไุ ม่ม)ี ขัน้ สอน อธิบายความรู้ (Explain) 1. นักเรียนร่วมกันวิเคราะหผ์ ลการทดลองและอภปิ รายสรุป 2. ครูถามคำถาม Prior Knowledge ว่า ตุ๊กตาผูกเชือกแขวนกับเพดานห้องในแนวดิ่ง มีแรงชนิดใดกระทำ บ้าง (แนวตอบ แรงดึงในเสน้ เชือก) 3. ครูนำอภิปรายว่า แรงตึงเชือก (Tension) คือ แรงที่เกิดข้ึนในเส้นเชือก ลวด และอ่ืน ๆ ซึ่งแรงจะเกิด เฉพาะตามแนวเส้นเชอื กเทา่ นั้น และมีทิศพุง่ ออกจากระบบท่ีเรากำลังพจิ ารณาเสมอ ซ่ึงแรงดงึ เชือกนี้ เป็น แรงที่ใชก้ ฎข้อท่ีสามของนวิ ตนั มากที่สุด 4. ครูให้นักเรียนศึกษาข้อมูลเกี่ยวกับแรงดึงในเส้นเชือกในแต่ละกรณี จากนั้นครูสุ่มนักเรียนให้ออกมาสรุป หนา้ ชั้นเรยี น พร้อมท้งั อธิบายเพมิ่ เติมในสว่ นที่นักเรียนยงั ไม่เข้าใจ 5. ครูถามคำถาม Prior Knowledge ว่า น้ำหนักที่อ่านได้จากเครื่องช่ังน้ำหนัก เป็นค่าน้ำหนักจริงหรือไม่ อยา่ งไร (แนวตอบ เครื่องช่ังน้ำหนักจะบอกมวล มีหน่วยเป็นกิโลกรัม (kg) เช่น เด็กชายปอช่ังน้ำหนักตัวเองได้ 54 kg ตัวเลข 54 คอื คา่ มวลของเดก็ ชายปอ ส่วนน้ำหนักจะเท่ากับ 540 นิวตนั (N) 6. ครูให้ความร้เู พ่ิมเติมเก่ียวกบั เรอ่ื งน้ำหนักกับนักเรียนว่า นำ้ หนกั หมายถงึ แรงบนวัตถุอนั เนื่องมาจากความ โน้มถ่วง ขนาดของน้ำหนักในปริมาณสเกลาร์ เขียนแทนด้วย W คือผลคูณของมวลของวัตถุ mกับขนาด 172

หนว่ ยการเรยี นรูท้ ่ี 3 แรงและกฎการเคล่อื นท่ี แผนฯ ท่ี 2 กฎการเคลอื่ นท่ีของนวิ ตนั ของความเร่งเนื่องจากความโน้มถ่วง g น่ันคือ W = mg หน่วยวัดของน้ำหนักใช้อย่างเดียวกันกับหน่วยวัด ของแรง ซ่งึ กค็ อื นวิ ตนั 7. ครยู กตัวอย่างว่า วตั ถหุ นึง่ มมี วลเท่ากบั 1 กโิ ลกรมั มีน้ำหนักประมาณ 9.8 นวิ ตนั บนพ้ืนผิวโลก มีน้ำหนัก ประมาณหน่ึงในหกเทา่ บนพื้นผวิ ดวงจันทร์ และมนี ้ำหนกั ทีเ่ กือบจะเปน็ ศนู ย์ในห้วงอวกาศทไี่ กลออกไป 8. ครูอธิบายเพ่ิมเติมว่า ในการตกอย่างอิสระของวัตถุใกล้ผิวโลก พบว่า วัตถุจะเคลื่อนที่ด้วยความเร่งคงตัว ถ้าเราใช้กฎการเคล่ือนที่ข้อท่ีสองของนิวตัน จะสามารถอธบิ ายได้ว่า ในขณะที่วัตถุตกจะต้องมีแรงกระทำ ต่อวัตถุ จึงทำให้วัตถุเคลื่อนท่ีด้วยความเร่ง ซ่ึงมีแรงมากระทำต่อวัตถุก็คือ แรงดึงดูดของโลกท่ีกระทำต่อ วตั ถุ จะเรยี กแรงนี้ว่า น้ำหนัก น่นั เอง 9. ครใู หน้ กั เรยี นตอบคำถามจาก Unit Question 3 จากหนังสอื เรยี น เร่อื ง กฎการเคล่อื นทขี่ องนวิ ตัน ขัน้ สรปุ ขยายความเขา้ ใจ (Elaborate) 1. ครนู ำนกั เรยี นอภิปรายและสรุปเกย่ี วกับกฎการเคล่อื นท่ีของนิวตนั ดังน้ี กฎข้อที่หน่ึง ∑F = 0 เป็นกฎของการเคล่ือนท่ีของวัตถุ โดยที่เมื่อวัตถุมีการเคลื่อนที่ก็จะเกิด ความเร่ง แต่ถ้าวัตถุมีความเร็วคงที่ ก็จะทาให้ความเร่งเป็น 0 ถึงแม้ว่า วัตถุจะมีความเร็ว แต่ถ้าหาก ความเรง่ เปน็ 0 ก็จะไมม่ กี ารเพมิ่ ความเร็ว ทำใหว้ ัตถุเหมือนอยใู่ นสภาพหยดุ นิง่ กฎข้อทสี่ อง ∑F = ma ถ้าหากมแี รงมากระทำกับวตั ถุ ทำใหว้ ตั ถุเคล่อื นทด่ี ว้ ยความเร่ง โดยความเร่ง จะแปรผันกบั แรงทกี่ ระทำ กฎข้อที่สอง ∑F = -∑F แรงเป็นปริมาณเวกเตอร์ ดังน้ัน แรงจึงมีทิศทางที่แรงไปทุกทิศทางจะมีแรง สวนทิศทางของแรงนัน้ เสมอ 2. ครูเปิดโอกาสให้นักเรียนสอบถามเน้ือหาเรอื่ ง กฎการเคล่ือนท่ีของนิวตัน ว่ามีส่วนไหนที่ยังไม่เข้าใจและให้ ความร้เู พ่ิมเติมในส่วนนนั้ และนักเรียนสามารถดูจากสอ่ื ดิจิทลั เรือ่ ง กฎการเคล่ือนที่ขอ้ ที่สาม จากหนงั สือ เรียน หนา้ 103 ด้วยวธิ ีการสแกน QR Code 3. ครูนำอภิปรายและให้นักเรียนร่วมกันยกตัวอย่าง อธิบายปรากฎการณ์ หรือเทคโนโลยีต่าง ๆ ท่ีเกี่ยวข้อง กบั กฎการเคลื่อนทข่ี องนวิ ตัน 4. ครูให้นกั เรียนทำใบงานที่ 3.2 เรื่อง กฎการเคลื่อนที่ของนวิ ตนั 5. ครูและนักเรียนร่วมกันเฉลยคำถามจาก Unit Question 3 และแบบฝึกหัด เรื่อง กฎการเคลื่อนที่ของนิว ตนั 6. ครูมอบหมายให้นักเรียนแต่ละคนทำแผนผงั มโนทัศน์ (Concept Mapping) เรื่อง กฎการเคลื่อนที่ของนิว ตนั แลว้ สง่ เปน็ การบ้านในคาบเรยี นตอ่ ไป ตรวจสอบผล (Evaluate) 1. ครูประเมินผล โดยการสงั เกตการตอบคำถาม การร่วมกันทำผลงาน และจากการนำเสนอผลงาน 2. ครสู งั เกตความสนใจ ความกระตือรือร้นในการเรียนรู้ของนกั เรยี น 3. ครูตรวจสอบผลการใบกิจกรรม เรอื่ ง แรงและความเร่ง 4. ครูวดั และประเมนิ ผลจากใบงานท่ี 3.2 เร่ือง กฎการเคลื่อนทข่ี องนิวตนั 5. ครูตรวจการทำแบบฝึกหดั จาก Unit Question 3 173

หนว่ ยการเรยี นรูท้ ี่ 3 แรงและกฎการเคลอื่ นที่ แผนฯ ที่ 2 กฎการเคลอ่ื นทข่ี องนวิ ตัน 6. ครตู รวจแบบฝึกหัดท่ี 3.1 - 3.3 เร่อื ง กฎการเคลื่อนท่ีของนวิ ตนั 7. ครูประเมินผลงานจากแผนผงั มโนทศั น์ (Concept Mapping) ทน่ี กั เรยี นได้สร้างข้นึ จากขัน้ ขยายความ เข้าใจของนักเรยี นเปน็ รายบุคคล 7. การวัดและประเมนิ ผล รายการวดั วธิ วี ัด เครอื่ งมือ เกณฑก์ ารประเมนิ 7.1 การประเมนิ ระหว่าง การจัดกิจกรรม 1) กฎการเคล่ือนที่ - ตรวจใบงานท่ี 3.2 - ใบงานที่ 3.2 ร้อยละ 60 ผา่ นเกณฑ์ ของนิวตัน 2) การนำเสนอ - ประเมินการนำเสนอ - ผลงานท่ีนำเสนอ ระดับคุณภาพ 2 ผลงาน ผลงาน ผ่านเกณฑ์ - แบบสังเกตพฤติกรรม 3) พฤติกรรมการ - สังเกตพฤติกรรม การทำงานรายบุคคล ระดบั คุณภาพ 2 ทำงานรายบคุ คล การทำงานรายบุคคล - แบบสังเกตพฤตกิ รรม ผ่านเกณฑ์ การทำงานกลุ่ม 4) พฤติกรรมการ - สังเกตพฤติกรรม - แบบประเมิน ระดับคุณภาพ 2 ทำงานกล่มุ การทำงานกลุ่ม คุณลกั ษณะ ผ่านเกณฑ์ อันพงึ ประสงค์ 5) คุณลกั ษณะ - สงั เกตความมวี นิ ัย ระดบั คุณภาพ 2 อนั พงึ ประสงค์ ใฝ่เรยี นรู้ และมงุ่ มั่น ผา่ นเกณฑ์ ในการทำงาน 8. สือ่ /แหลง่ การเรยี นรู้ 8.1 สอ่ื การเรยี นรู้ 1) หนังสอื เรียน รายวิชาเพม่ิ เติม ฟสิ กิ ส์ ม.4 เล่ม 1 หน่วยการเรียนร้ทู ่ี 3 แรงและกฎการเคลือ่ นที่ 2) ใบงานที่ 3.2 เรือ่ ง กฎการเคล่อื นท่ีของนวิ ตนั 3) ชดุ การทดลองเครอื่ งเคาะสญั ญาณเวลา 4) PowerPoint เรือ่ ง กฎการเคล่อื นทขี่ องนิวตัน 8.2 แหลง่ การเรียนรู้ 1) ห้องเรยี น 2) หอ้ งสมดุ 3) แหลง่ ขอ้ มูลสารสนเทศ 174

หนว่ ยการเรยี นรู้ท่ี 3 แรงและกฎการเคล่ือนท่ี แผนฯ ท่ี 2 กฎการเคลอ่ื นท่ขี องนวิ ตนั ใบงานท่ี 3.2 เรอ่ื ง กฎการเคล่ือนท่ขี องนิวตัน ตอนท่ี 1 คำช้ีแจง : ใหเ้ ตมิ ข้อความหรอื ความหมายของคำตอ่ ไปนีใ้ หส้ มบูรณ์ จากกฎการเคลอื่ นที่ขอ้ ทหี่ นงึ่ ของนิวตัน จงอธบิ าย 1. เม่อื รถหยดุ อยา่ งกะทนั หนั ทำไมคนถงึ พุ่งไปข้างหน้า 2. คนในรถเป็นอย่างไรเมื่อรถเล้ียวขวา ตอนที่ 2 คำชี้แจง : จงแสดงวิธที ำอย่างละเอยี ด 1. แรง F กระทำบนวัตถมุ วล m1 ทำใหเ้ กดิ ความเร่ง 3 m/s2 และถา้ แรง F ดังกล่าว กระทำวัตถุมวล m2 จะทำให้ เกิดความเรง่ 1 m/s2 จงหา ก) อตั ราส่วนระหวา่ งมวล m1 และ m2 ข) ถา้ นามวล m1 ผูกติดกับมวล m2 แรง F ดังกลา่ ว จะทำใหม้ วลเหล่านเี้ กดิ ความเร่งเท่าใด 175

หนว่ ยการเรยี นร้ทู ่ี 3 แรงและกฎการเคล่ือนท่ี แผนฯ ที่ 2 กฎการเคลอ่ื นท่ีของนวิ ตนั ใบงานท่ี 3.2 เรือ่ ง กฎการเคลื่อนทข่ี องนิวตัน ตอนท่ี 2 คำช้แี จง : จงแสดงวธิ ีทำอยา่ งละเอยี ด (ตอ่ ) 2. รถกระบะมวล 1.2 × 103 กิโลกรมั ถกู เรง่ ให้เปลี่ยนแปลงความเร็วจาก 60 กโิ ลเมตรต่อช่ัวโมง เปน็ 80 กิโลเมตร ต่อชั่วโมง ด้วยแรงขับสมำ่ เสมอในเวลา 20 วินาที จงหาแรงทำต่อรถกระบะ เม่ือไม่คำนึงถงึ แรงตา้ นอากาศ 3. ลิฟต์มีมวล 500 กโิ ลกรมั ต้องการบรรทกุ คนครั้งละ 8 คน โดยเฉล่ียคนหนงึ่ คนมีมวล 80 กโิ ลกรัม โดยลฟิ ตจ์ ะ เคลือ่ นทีด่ ้วยอัตราเร็ว 10 เมตรต่อวินาที หลงั จากเริ่มเคลื่อนท่ีได้ 25 เมตร วิศวกรจะต้องออกแบบให้เคเบิลรับแรง ได้เปน็ 2 เทา่ เขาจะต้องใชส้ ายเคเบิลที่รบั แรงได้ถงึ เท่าไร 4. นกั ตกปลาออกแรงดึงปลาขนาด 1.2 กโิ ลกรมั โดยใชเ้ ชือกซง่ึ ทนแรงไดส้ ูงสดุ 20 นวิ ตนั จงหาความเร่งสูงสุด ขณะทีด่ งึ ปลาข้ึนในแนวด่ิง 176

หนว่ ยการเรยี นรทู้ ี่ 3 แรงและกฎการเคลื่อนที่ แผนฯ ที่ 2 กฎการเคลอ่ื นท่ขี องนวิ ตัน ใบงานท่ี 3.2 เฉลย เรื่อง กฎการเคลอื่ นท่ีของนวิ ตนั ตอนท่ี 1 คำชแี้ จง : ให้เติมข้อความหรือความหมายของคำตอ่ ไปน้ีใหส้ มบรู ณ์ จากกฎการเคลือ่ นที่ขอ้ ทหี่ นึง่ ของนิวตัน จงอธิบาย 1. เมอ่ื รถหยดุ อย่างกะทนั หัน ทำไมคนถึงพุ่งไปข้างหนา้ เมื่อรถหยดุ อยา่ งกะทันหนั จะทำใหค้ นท่ีอยู่ในรถจึงพุ่งไปข้างหน้า เนอ่ื งจากในขณะทร่ี ถเคลื่อนที่ไปขา้ งหน้า คนทอ่ี ยู่ในรถจะเคลือ่ นทด่ี ว้ ยความเร็วเดยี วกันกับรถ หากรถเบรกกะทนั หัน รถจะเปลยี่ นความเรว็ เป็นศนู ย์ แต่ คนในรถยังคงเคล่ือนท่ีดว้ ยความเรว็ เดิมจงึ ทำให้ยงั คงเคลือ่ นที่ต่อไปข้างหน้า 2. คนในรถเปน็ อยา่ งไรเม่ือรถเลี้ยวขวา เมอื่ รถเล้ียวขวา คนจะเอยี งไปดา้ นซา้ ย เน่ืองจากในขณะที่รถเคล่อื นท่ไี ปข้างหน้า คนท่อี ยู่ในรถ จะเคลื่อนท่ี ด้วยความเร็วเดียวกันกบั รถ ขณะทร่ี ถเลี้ยวขวา รถจะเปล่ียนทิศทางของการเคล่อื นท่ี แต่คนยังคงมีความเรว็ ไป ทศิ ทางเดมิ ทำให้มองเห็นคนเอยี งไปทางซา้ ย แตถ่ า้ มองจากดา้ นนอกตวั รถจะมองเห็นคนเคล่อื นที่ไปยังเสน้ ตรง เหมือนเดิม ตอนท่ี 2 คำชี้แจง : จงแสดงวิธีทำอย่างละเอยี ด 1. แรง F กระทำบนวตั ถุมวล m1 ทำใหเ้ กดิ ความเร่ง 3 m/s2 และถ้าแรง F ดงั กลา่ ว กระทำวตั ถมุ วล m2 จะทำให้ เกดิ ความเร่ง 1 m/s2 จงหา ก) อัตราส่วนระหวา่ งมวล m1 และ m2 จากกฎข้อทส่ี องของนวิ ตัน จะไดว้ ่า F1 = m1a1 (1) และ F2 = m2a2 (2) นำสมการ (1)/(2) จะไดว้ า่ m1 = a1 = 1 m2 a2 3 ข) ถ้านามวล m1 ผกู ตดิ กับมวล m2 แรง F ดงั กลา่ ว จะทำใหม้ วลเหลา่ นเ้ี กดิ ความเรง่ เท่าใด จาก F = (m1 + m2)a = m1a2 3 N = (1 + 3)a a = 0.75 m/s2 177