ปริมาณและหน่วยทางฟิสิกส์ By ครูณิ

E - BOOK ปริมาณและหน่ วยทางฟิ สิกส์ ชั้นมัธยมศึ กษาปี ที่ 4 รายวิชาฟิ สิกส์เพิ่มเติม กลุ่มสาระวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี จั ด ทำ โ ด ย น า ง ณิ ร ด า จ ง จิ ต ร โ ร ง เ รี ย น ทุ่ ง ส ง วิ ท ย า

คำนำ หนั งสือ E-BOOK เล่มนี้ เป็ นส่วนหนึ่ งของรายวิชา ฟิ สิกส์เพิ่มเติมชั้นมัธยมศึ กษาปี ที่ 4 โดยมีจุดประสงค์เพื่อ การศึ กษาความรู้เรื่องปริมาณและหน่ วยทางฟิ สิกส์ ผู้จัดทำได้เลือกหัวข้อนี้ ในการทำ E-BOOK เนื่ องมา จากเป็ นเรื่องที่น่ าสนใจรวมถึงเป็ นการที่ข้าพเจ้าต้องการให้ ผู้เรียนศึ กษาเรื่องปริมาณสเกลาร์และปริมาณเวกเตอร์ใน การจัดการเรียนการสอนรู ปแบบออนไลน์ ในช่วง สถานการณ์แพร่ระบาดของเชื้อไวรัสโคโรนา (COVID 19) ผู้ จัดทำหวังว่า E-BOOK เล่มนี้ จะให้ความรู้และเป็ นประโยชน์ แก่ผู้อ่านทุกๆท่าน

สารบัญ หน้ า เรื่อง 1 ปริมาณและหน่ วยทางฟิ สิกส์ 2 แบบทดสอบก่อนเรียน 6 1.ความหมายของวิทยาศาสตร์ 8 2.การค้นคว้าความรู้ทางวิทยาศาสตร์ 9 3.ฟิ สิกส์ 11 4.เทคโนโลยี 12 5.ปริมาณกายภาพ 14 6.ระบบหน่ วยระหว่างชาติ 16 7.การบันทึกปริมาณที่มีค่ามากหรือน้ อย 26 แบบฝึ กหัด 30 แบบทดสอบหลังเรียน

หน้ าที่ 1 เรื่อง ปริมาณและหน่ วยทางฟิ สิกส์

หน้ าที่ 2 แบบทดสอบก่อนเรียน ปริมาณและหน่ วยทางฟิ สิกส์ คำ สั่ ง จ ง เ ลื อ ก คำ ต อ บ ที่ ถู ก ต้ อ ง ล ง ใ น ก ร ะ ด า ษ คำ ต อ บ 1. ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ส่ วนใหญ่ได้มาจากการ กระทำในข้อใด ก.การสั งเกตปรากฏการณ์ ธรรมชาติ ข.การทดลองในห้ องปฏิ บั ติ การ ค.การสร้างแบบจำลองทางความคิด ง.ถูกทุกข้อ 2.ต่อไปนี้ ข้อใดเป็ นข้อมูลเชิงคุณภาพ 1.ลูกฟุ ตบอลมีลักษณะเป็ นรู ปทรงกลม 2.โต๊ะเรียนสู งจากพื้นประมาณ 80 เซนติเมตร 3.น้ำตาลทรายขาวมีรสหวานกว่าน้ำตาลทรายแดง คำตอบที่ถูก คือ ก.ข้อ 1 และ 2 ข.ข้อ 2 และ 3 ค.ข้อ 1 และ 3 ง.ข้อ 1 2 และ 3

หน้ าที่ 3 3.ต่อไปนี้ ข้อใดเป็ นข้อมูลเชิงปริมาณ 1.เสื้ อผ้าสี เข้มเหมาะสำหรับคนอ้วน 2.นั กเรียนเดินทางจากบ้านถึงโรงเรียนใช้เวลา 20 นาที 3.วันนี้ อากาศร้อนมาก วัดอุณหภูมิได้ 38 องศา เซลเซี ยส คำตอบที่ ถู กคื อ ก.ข้อ 1 และ 2 ข.ข้อ 2 และ 3 ค.ข้อ 1 และ 3 ง.ข้อ 1 2 และ 3 4.จงพิจารณาข้อความต่อไปนี้ 1.มวล เวลา ความยาว เป็ นปริมาณฐานทั้งหมด 2.ความเร่ง ความดัน พลังงาน เป็ นปริมาณอนุพัทธ์ ทั้ ง ห ม ด 3.ความเร็ว ความถี่ อุณหภูมิ เป็ นปริมาณฐานทั้งหมด คำตอบที่ ถู กคื อ ก.ข้อ 1 และ 2 ข.ข้อ 2 และ 3 ค.ข้อ 1 และ 3 ง.ข้อ 1 2 และ 3

หน้ าที่ 4 5.ต้องการวัดความกว้างของกล่องดินสอ ควรใช้เครื่องมือ วัดชนิ ดใด ก.สายวัด ข.ไม้บรรทัด ค.เวอร์เนี ยร์ ง.ไมโครมิเตอร์ 6.ระบบหน่ วยระหว่างชาติ (หน่ วยเอสไอ) ได้กำหนด หน่ วยของเวลาตามข้อใด ก.ชั่ วโมง ข.วินาที ค.นาที ง.ถูกทุกข้อ 7.ข้อใดเขียนเป็ นปริมาณ 250,000,000 เมตร ในรู ป เลขยกกำลั งได้ ถู กต้ อง ก. 2.5 X เมตร ข. 2.50 X เมตร ค. 2.500 X เมตร ง. 2.5000 X เมตร 8. มวล 34กิโลกรัมมีค่าเท่าใดในหน่ วยไมโครกรัม ก. 3.4X 1010 MG ข. 3.4 X 109 MG ค. 3.4 X 108 MG ง. 3.4X 107 MG

หน้ าที่ 5 9.ปริมาตร 17 ลูกบาศก์เดซิเมตร เท่ากับกี่ลูกบาศก์เมตร ก. 1.7 X ข. 1.7 X ค. 1.7 X ง. 1.7 X 10.รถยนต์คันหนึ่ งวิ่งด้วยอัตราเร็ว 54 กิโลเมตรต่อ ชั่ วโมง เท่ากับกี่เมตรต่อวินาที ก. 10 M/S ข. 15 M/S ค. 20 M/S ง. 25 M/S

หน้ าที่ 6 1. ความหมายของวิทยาศาสตร์ วิทยาศาสตร์ (SCIENCE) หมายถึง การศึ กษา หาความจริงเกี่ยวกับ ปรากฏการณ์ ธรรมชาติรอบๆตัว เรา ทั้งที่มีชีวิตและไม่มีชีวิต อย่างมีขั้นตอนและ ระเบียบแบบแผน วิทยาศาสตร์แบ่งออกได้ ดังนี้

หน้ าที่ 7 1. วิทยาศาสตร์บริสุทธิ์ (PURE SCIENCE) หรือ วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ (NATURAL SCIENCE) เป็ นการ ศึ กษาหาความจริงใหม่ๆ เกี่ยวกับปรากฏการณ์ธรรมชาติ เพื่อนำไปสู่ กฎเกณฑ์ และทฤษฎีต่างๆทางวิทยาศาสตร์ เช่น กฎการเคลื่อนที่ของนิ วตัน กฎของโอห์ม ทฤษฎีสัม พัทธภาพของของไอน์ สไตน์ ทฤษฎีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ า ของแมกซ์เวลล์ เป็ นต้น วิทยาศาสตร์บริสุทธิ์แบ่งออกเป็ น 2 สาขาคือ ก.วิทยาศาสตร์กายภาพ (PHYSICAL SCIENCE) ศึ กษา ค้นคว้าเกี่ยวกับสิ่ งไม่มีชีวิต เช่น ฟิ สิกส์ เคมีดาราศาสตร์ ธรณีวิทยา เป็ นต้น ข.วิทยาศาสตร์ชีวภาพ (BIOLOGICAL SCIENCE) ศึ กษา ค้นคว้าเกี่ยวกับสิ่ งมีชีวิต เช่น พฤกษศาสตร์ สัตวศาสตร์ เป็ นต้น 2. วิทยาศาสตร์ประยุกต์ ( APPLIED SCIENCE ) เป็ นการ นำความรู้จากกฎเกณฑ์ หรือทฤษฎี ของวิทยาศาสตร์บริสุ ทธิ์ มาประยุกต์เป็ นหลักการทางเทคโนโลยี เพื่อนำไปใช้ให้ เกิดประโยชน์ แก่สังคม เช่น วิศวกรรมศาสตร์ แพทยศาสตร์ สถาปั ตยกรรมศาสตร์ เป็ นต้น

หน้ าที่ 8 2.การค้นคว้าหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ การค้นคว้าหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ ความรู้ทาง วิทยาศาสตร์เป็ นการค้นคว้าหาความจริงจากปรากฎ การณ์ ธรรมชาติ ซึ่ งสามารถทำได้ 3 แนวทางคือ 1. จากการสั งเกตปรากฏการณ์ ธรรมชาติ 2. จากการทดลองในห้องปฏิบัติการ 3. จากการสร้างแบบจำลอง ( MODEL ) ทางความคิด

หน้ าที่ 9 3.ฟิ สิกส์ เป็ นวิทยาศาสตร์แขนงหนึ่ ง ศึ กษาธรรมชาติของ สิ่ งไม่มีชีวิต ซึ่งได้แก่ การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ และปรากฏการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นรอบตัวเรา การค้นคว้า หาความรู้ทางฟิ สิกส์ทำได้โดยการสังเกต การทดลอง และการเก็บข้อมูลมาวิเคราะห์เพื่อสรุ ปผลเป็ นทฤษฎี หลักหรือกฎ ความรู้เหล่านี้ สามารถนำไปใช้อธิบาย ปรากฎการณ์ธรรมชาติ หรือทำนายสิ่ งที่อาจเกิดขึ้นใน อนาคตและความรู้นี้ สามารถนำไปใช้เป็ นพื้นฐานในการ แสวงหาความรู้ใหม่เพิ่มเติม และพัฒนาคุณภาพชีวิตของ มนุษย์

หน้ าที่ 10 ความสำคัญของการศึ กษาทางด้านฟิ สิกส์ คือ ข้อมูลที่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงกฎและทฤษฎีที่มีอยู่ เดิม ข้อมูลที่ได้นี้ แบ่งออกเป็ น 2 ประเภท คือ ข้อมูลเชิงคุณภาพ ( QUALITATIVE DATA ) เป็ นข้อมูลที่ไม่เป็ นตัวเลข ได้จากการสังเกตตาม ขอบเขตของการรับรู้ เช่น รู ปร่าง ลักษณะ กลิ่น สี รส เป็ นต้น ข้อมูลเชิงปริมาณ ( QUANTITATIVE DATA ) เป็ นข้อมูลที่เป็ นตัวเลข ได้จากการวัดปริมาณต่างๆ โดยใช้เครื่องมือวัดและวิธีการวัดที่ถูกต้อง เช่น มวล ความยาว เวลา อุณหภูมิ เป็ นต้น

หน้ าที่ 11 4.เทคโนโลยี เป็ นวิทยาการที่เกี่ยวข้องกับศิ ลปะ ในการสร้างการ ผลิตหรือการใช้อุปกรณ์ เพื่อก่อให้เกิดประโยชน์ กับ มนุษย์โดยตรง

หน้ าที่ 12 5.ปริมาณกายภาพ ปริมาณกายภาพ ( PHYSICAL QUANTITY ) เป็ นปริมาณทางฟิ สิกส์ที่ได้จากข้อมูลเชิงปริมาณ เช่น มวล แรง ความยาว เวลา อุณหภูมิ เป็ นต้น ปริมาณกายภาพแบ่งออกเป็ น 2 ชนิ ด คือ 5.1. ปริมาณฐาน ( BASE UNIT ) เป็ นปริมาณหลักของ ระบบหน่ วยระหว่างชาติ มี 7 ปริมาณ ดังนี้

หน้ าที่ 13 5.2. ปริมาณอนุพัทธ์ ( DERIVED UNIT ) เป็ นปริมาณที่ ได้จากปริมาณฐานตั้งแต่ 2 ปริมาณขึ้นไปมาสัมพันธ์กัน ดังตัวอย่างต่อไปนี้

หน้ าที่ 14 6.ระบบหน่ วยระหว่างชาติ ในสมัยก่อนหน่ วยที่ใช้สำหรับวัดปริมาณต่างๆ มีหลายระบบ เช่น ระบบอังกฤษ ระบบเมตริกและ ระบบของไทย ทำให้ไม่เป็ นมาตรฐานเดียวกัน ดัง นั้ นปั จจุบันหลายๆประเทศ รวมทั้งประเทศไทยด้วย ได้ใช้หน่ วยสากลที่เรียกว่า ระบบหน่ วยระหว่างชาติ (THE INTERNATION SYSTEM OF UNIT ) เรียกย่อว่า ระบบเอสไอ ( SI UNITS ) ซึ่งประกอบด้วยหน่ วยฐาน และหน่ วยอนุพัทธ์ ดังนี้

หน้ าที่ 15 6.1. หน่ วยฐาน (BASE UNIT) เป็ นปริมาณหลักของระบบ หน่ วยระหว่างชาติ มี 7 ปริมาณ ดังนี้ 6.2. หน่ วยอนุพัทธ์ (DERIVED UNIT) เป็ นปริมาณที่ได้ จากปริมาณฐานตั้งแต่ 2 ปริมาณขึ้นไปมาสัมพันธ์กัน ดังตัวอย่างต่อไปนี้

หน้ าที่ 16 7.การบันทึกปริมาณที่มีค่ามากหรือน้ อย ผลที่ได้จากการวัดปริมาณทางวิทยาศาสตร์ บางครั้งมี ค่ามากกว่าหรือน้ อยกว่า 1 มากๆทำให้เกิดความยุ่งยากใน การนำไปใช้งาน ดังนั้ น การบันทึกปริมาณดังกล่าว เพื่อให้ เกิดความสะดวกในการนำไปใช้สามารถทำได้ 2 วิธี คือ 7.1. เขียนให้อยู่ในรู ปของจำนวนเต็มหนึ่ งตำแหน่ ง ตามด้วย เลขทศนิ ยม แล้วคูณด้วยเลขสิบยกกำลังบวกหรือลบ ดังนี้

หน้ าที่ 17 ตัวอย่างที่ 1 จงเขียนปริมาณต่อไปนี้ ในรู ปเลขยกกำลัง วิธีทำ ก. 360,000,000 เมตร = เมตร กิโลเมตร ข. 6,539,000 กิโลเมตร = กิโลกรัม วินาที ค. 0.00038 กิโลกรัม = ง. 0.00117 วินาที =

หน้ าที่ 18 7.2. เขียนโดยใช้คำ “อุปสรรค ( PREFIX)” คำอุปสรรค คือ คำที่ใช้เติมหน้ าหน่ วย SI เพื่อทำให้ หน่ วย SI ใหญ่ขึ้นหรือเล็กลง ดังแสดงในตาราง ประโยชน์ ของคำอุปสรรค ช่วยเปลี่ยนหน่ วยให้เหมาะสม กะทัดรัด สวยงาม

หน้ าที่ 19 ตัวอย่างทฤษฎีเลขชี้กำลัง เพื่อใช้ในการเปลี่ยนหน่ วย

หน้ าที่ 20 ตัวอย่างที่ 2 มวลขนาด 0.08 กรัมมีขนาดกี่กิโลกรัม

หน้ าที่ 21

หน้ าที่ 22

หน้ าที่ 23

หน้ าที่ 24

หน้ าที่ 25

หน้ าที่ 26 แบบฝึ กหัด นั กเรียนทำเอง 1 1. จงเขียนปริมาณต่อไปนี้ ในรู ปเลขยกกำลัง ก. 154,000,000 เมตร = 1.54 X เมตร ข. 8,139,000 กิโลเมตร = 8.39 X กิโลเมตร ค. 0.000237 กิโลกรัม = 2.37 X กิโลกรัม ง. 0.00007 วินาที = 7.0 X วินาที

หน้ าที่ 27 2.จงเขียนปริมาณต่อไปนี้ โดยใช้คำอุปสรรค

หน้ าที่ 28 ตัวอย่าง การเปลี่ยนหน่ วยของพื้นที่ (ตาราง) และ การเปลี่ยนหน่ วยของปริมาตร (ลูกบาศก์) ตัวอย่าง การเปลี่ยนหน่ วยเวลา ตัวอย่าง การเปลี่ยนความเร็ว

หน้ าที่ 29 แบบฝึ กหัด นั กเรียนทำเอง 2

หน้ าที่ 30 แบบทดสอบหลังเรียน ปริมาณและหน่ วยทางฟิ สิกส์ คำ สั่ ง จ ง เ ลื อ ก คำ ต อ บ ที่ ถู ก ต้ อ ง ล ง ใ น ก ร ะ ด า ษ คำ ต อ บ 1.ต่อไปนี้ ข้อใดเป็ นข้อมูลเชิงคุณภาพ 1.ลูกฟุ ตบอลมีลักษณะเป็ นรู ปทรงกลม 2.โต๊ะเรียนสู งจากพื้นประมาณ 80 เซนติเมตร 3.น้ำตาลทรายขาวมีรสหวานกว่าน้ำตาลทรายแดง คำตอบที่ถูก คือ ก.ข้อ 1 และ 2 ข.ข้อ 2 และ 3 ค.ข้อ 1 และ 3 ง.ข้อ 1 2 และ 3 2. ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ส่ วนใหญ่ได้มาจากการ กระทำในข้อใด ก.การสั งเกตปรากฏการณ์ ธรรมชาติ ข.การทดลองในห้ องปฏิ บั ติ การ ค.การสร้างแบบจำลองทางความคิด ง.ถูกทุกข้อ

หน้ าที่ 31 3.ระบบหน่ วยระหว่างชาติ (หน่ วยเอสไอ) ได้กำหนด หน่ วยของเวลาตามข้อใด ก.ชั่ วโมง ข.วินาที ค.นาที ง.ถูกทุกข้อ 4.ต้องการวัดความกว้างของกล่องดินสอ ควรใช้เครื่องมือ วัดชนิ ดใด ก.สายวัด ข.ไม้บรรทัด ค.เวอร์เนี ยร์ ง.ไมโครมิเตอร์ 5.ข้อใดเขียนเป็ นปริมาณ 250,000,000 เมตร ในรู ป เลขยกกำลั งได้ ถู กต้ อง ก. 2.5 X เมตร ข. 2.50 X เมตร ค. 2.500 X เมตร ง. 2.5000 X เมตร 6. มวล 34กิโลกรัมมีค่าเท่าใดในหน่ วยไมโครกรัม ก. 3.4X 1010 MG ข. 3.4 X 109 MG ค. 3.4 X 108 MG ง. 3.4X 107 MG

หน้ าที่ 32 7.ปริมาตร 17 ลูกบาศก์เดซิเมตร เท่ากับกี่ลูกบาศก์เมตร ก. 1.7 X ข. 1.7 X ค. 1.7 X ง. 1.7 X 8.รถยนต์คันหนึ่ งวิ่งด้วยอัตราเร็ว 54 กิโลเมตรต่อ ชั่ วโมง เท่ากับกี่เมตรต่อวินาที ก. 10 M/S ข. 15 M/S ค. 20 M/S ง. 25 M/S 9.จงพิจารณาข้อความต่อไปนี้ 1.มวล เวลา ความยาว เป็ นปริมาณฐานทั้งหมด 2.ความเร่ง ความดัน พลังงาน เป็ นปริมาณอนุพัทธ์ ทั้ ง ห ม ด 3.ความเร็ว ความถี่ อุณหภูมิ เป็ นปริมาณฐานทั้งหมด คำตอบที่ ถู กคื อ ก.ข้อ 1 และ 2 ข.ข้อ 2 และ 3 ค.ข้อ 1 และ 3 ง.ข้อ 1 2 และ 3

หน้ าที่ 33 10.ต่อไปนี้ ข้อใดเป็ นข้อมูลเชิงปริมาณ 1.เสื้ อผ้าสี เข้มเหมาะสำหรับคนอ้วน 2.นั กเรียนเดินทางจากบ้านถึงโรงเรียนใช้เวลา 20 นาที 3.วันนี้ อากาศร้อนมาก วัดอุณหภูมิได้ 38 องศา เซลเซี ยส คำตอบที่ ถู กคื อ ก.ข้อ 1 และ 2 ข.ข้อ 2 และ 3 ค.ข้อ 1 และ 3 ง.ข้อ 1 2 และ 3