หน วยการเรียนรู...

31
หนวย หนวย การ การ เรียนรู เรียนรู แรงและการเคลื่อนทีแรงและการเคลื่อนทีแผนการจัดการเรียนรูที2 เรื่อง แรงพยุง ชื่อรายวิชา – รหัสวิชา วิทยาศาสตรพื้นฐาน ว23101 กลุมสาระการเรียนรูวิทยาศาสตร ชั้นมัธยมศึกษาปที3 ภาคเรียนที่ 1 เวลา 16 ชั่วโมง /หนวย ใชสอนวันที่ 27,28 เดือน พฤษภาคม พ.ศ. 2559 เวลาเรียนครั้งนี2 ชั่วโมง ผูสอน นายวีระพงษ บรรจง โรงเรียนดงเย็นวิทยาคม จังหวัดมุกดาหาร 1. 1. มาตรฐานการเรียนรู/ตัวชี้วัด มาตรฐานการเรียนรู/ตัวชี้วัด สาระที่ 4 : แรงและการเคลื่อนทีมาตรฐาน ว 4.1 : เขาใจธรรมชาติของแรงแมเหล็กไฟฟา แรงโนมถวงและแรงนิวเคลียร มีกระบวนการสืบเสาะหาความรู สื่อสารสิ่งที่เรียนรูและนําความรูไปใชประโยชน อยางถูกตองและมีคุณธรรม ตัวชี้วัด ว 4.1 ม.3/3 ทดลองและอธิบายแรงพยุงของของเหลวที่กระทําตอวัตถุ สาระที่ 8: ธรรมชาติของวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี มาตรฐาน ว 8.1 ใชกระบวนการทางวิทยาศาสตรและจิตวิทยาศาสตรในการสืบเสาะหาความรู การแกปญหารูวาปรากฏการณทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นสวนใหญมีรูปแบบที่แนนอน สามารถอธิบาย และตรวจสอบไดภายใตขอมูลและเครื่องมือที่มีอยูในชวงเวลานั้น ๆ เขาใจวาวิทยาศาสตร เทคโนโลยี สังคม และสิ่งแวดลอม มีความเกี่ยวของสัมพันธกัน ตัวชี้วัด ว 8.1 ม.1-3/1 ตั้งคําถามที่กําหนดประเด็นหรือตัวแปรที่สําคัญในการสํารวจตรวจสอบหรือ ศึกษาคนควาเรื่องที่สนใจไดอยางครอบคลุมและเชื่อถือได ว 8.1 ม.1-3/2 สรางสมมุติฐานที่สามารถตรวจสอบได และวางแผนการสํารวจตรวจสอบ หลาย ๆ วิธี ว 8.1 ม.1-3/3 เลือกเทคนิควิธีการสํารวจตรวจสอบทั้งเชิงปริมาณและเชิงคุณภาพที่ไดผล เที่ยงตรงและปลอดภัย โดยใชวัสดุและเครื่องมือที่เหมาะสม ว 8.1 ม.1-3/4 รวบรวมขอมูล จัดกระทําขอมูลเชิงปริมาณและคุณภาพ ว 8.1 ม.1-3/5 วิเคราะหและประเมินความสอดคลองของประจักษพยานกับขอสรุป ทั้งที่สนับสนุนหรือขัดแยงกับสมมุติฐานและความผิดปกติของขอมูลจากการสํารวจตรวจสอบ ว 8.1 ม.1-3/6 สรางแบบจําลอง หรือรูปแบบที่อธิบายผลหรือแสดงผลของการสํารวจ ตรวจสอบ

Upload: others

Post on 05-Sep-2019

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

หนวยหนวยการการเรียนรู เรียนรู แรงและการเคลื่อนที่แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรูที่ 2 เรื่อง แรงพยุง

ชื่อรายวิชา – รหัสวิชา วิทยาศาสตรพื้นฐาน ว23101 กลุมสาระการเรียนรูวิทยาศาสตร

ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 3 ภาคเรียนที่ 1 เวลา 16 ชั่วโมง /หนวย

ใชสอนวันที่ 27,28 เดือน พฤษภาคม พ.ศ. 2559 เวลาเรียนครั้งนี้ 2 ชั่วโมง

ผูสอน นายวีระพงษ บรรจง โรงเรียนดงเย็นวิทยาคม จังหวัดมุกดาหาร

1.1. มาตรฐานการเรียนรู/ตัวชี้วัดมาตรฐานการเรียนรู/ตัวชี้วัด

สาระที่ 4 : แรงและการเคลื่อนที่

มาตรฐาน ว 4.1 : เขาใจธรรมชาติของแรงแมเหล็กไฟฟา แรงโนมถวงและแรงนิวเคลียร

มีกระบวนการสืบเสาะหาความรู สื่อสารสิ่งที่เรียนรูและนําความรูไปใชประโยชน

อยางถูกตองและมีคุณธรรม

ตัวชี้วัด

ว 4.1 ม.3/3 ทดลองและอธิบายแรงพยุงของของเหลวที่กระทําตอวัตถุ

สาระที่ 8: ธรรมชาติของวิทยาศาสตรและเทคโนโลย ี

มาตรฐาน ว 8.1 ใชกระบวนการทางวิทยาศาสตรและจิตวิทยาศาสตรในการสืบเสาะหาความรู

การแกปญหารูวาปรากฏการณทางธรรมชาติที่เกิดข้ึนสวนใหญมีรูปแบบที่แนนอน สามารถอธิบาย

และตรวจสอบไดภายใตขอมูลและเครื่องมือท่ีมีอยูในชวงเวลานั้น ๆ เขาใจวาวิทยาศาสตร

เทคโนโลยี สังคม และสิ่งแวดลอม มีความเกี่ยวของสัมพันธกัน

ตัวชี้วัด

ว 8.1 ม.1-3/1 ตั้งคําถามที่กําหนดประเด็นหรือตัวแปรที่สําคัญในการสํารวจตรวจสอบหรือ

ศึกษาคนควาเรื่องที่สนใจไดอยางครอบคลุมและเชือ่ถือได

ว 8.1 ม.1-3/2 สรางสมมุติฐานที่สามารถตรวจสอบได และวางแผนการสํารวจตรวจสอบ

หลาย ๆ วิธี

ว 8.1 ม.1-3/3 เลือกเทคนิควิธีการสํารวจตรวจสอบท้ังเชิงปริมาณและเชิงคุณภาพท่ีไดผล

เที่ยงตรงและปลอดภัย โดยใชวัสดุและเครื่องมือที่เหมาะสม

ว 8.1 ม.1-3/4 รวบรวมขอมูล จัดกระทําขอมูลเชิงปริมาณและคุณภาพ

ว 8.1 ม.1-3/5 วิเคราะหและประเมินความสอดคลองของประจักษพยานกับขอสรุป

ทั้งที่สนับสนุนหรือขัดแยงกับสมมุติฐานและความผิดปกติของขอมูลจากการสํารวจตรวจสอบ

ว 8.1 ม.1-3/6 สรางแบบจําลอง หรือรูปแบบที่อธิบายผลหรือแสดงผลของการสํารวจ

ตรวจสอบ

Page 2: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

ว 8.1 ม.1-3/7 สรางคําถามที่นําไปสูการสํารวจตรวจสอบในเรื่องท่ีเกี่ยวของและนําความรูที่ได

ไปใชในสถานการณใหม หรืออธิบายเกี่ยวกับแนวคิด กระบวนการ และผลของโครงงานหรือชิ้นงาน

ใหผูอื่นเขาใจ

ว 8.1 ม.1-3/8 บันทึกและอธิบายผลการสังเกต การสํารวจตรวจสอบคนควาเพิ่มเติม

จากแหลงความรูตาง ๆ ใหไดขอมูลที่เชื่อถือได และยอมรับการเปลี่ยนแปลงความรูที่คนพบ

เมื่อมีขอมูลและประจักษพยานใหมเพิ่มขึ้นหรือโตแยงจากเดิม

ว 8.1 ม.1-3/9 จัดแสดงผลงาน เขียนรายงานและ/หรืออธิบายเกี่ยวกับแนวคิด กระบวนการ

และผลของโครงงานหรือชิ้นงานใหผูอื่นเขาใจ

2. 2. จุดประสงคการเรียนรูจุดประสงคการเรียนรู

1. อธิบายแรงพยุงของของเหลวที่กระทําตอวัตถ ุ(K)

2. สังเกตความสัมพันธระหวางความหนาแนนของวัตถุและความหนาแนนของของเหลวที่มีผล

ตอการลอยและจมของวัตถุ (A)

3. สืบคนขอมูลการนําความรูเรื่องแรงพยุงของของเหลวไปใชประโยชน(P)

4. สามารถออกแบบการทดลอง ทําการทดลองพรอมทั้งวิเคราะหและสรุปผลการทดลองเรื่อง

ทําอยางไรดินน้ํามันจึงลอยน้ําและนําความรูเรื่องแรงพยุงไปใชในกิจกรรมชีวิตประจําวันได (P)

5. รวมแสดงความคิดเห็นและยอมรับฟงความคิดเห็นของผูอื่นอยางมีเหตุผล (A)

6. เห็นคุณคาตอการเรียนวิทยาศาสตรมากข้ึน (A)

3. 3. แนวความคิดหลักแนวความคิดหลัก

แรงพยุง หรือแรงลอยตัวของของเหลว คือ แรงลัพธของของเหลวที่กระทําตอวัตถุมีคาเทากับ

น้ําหนักของของเหลวที่มีปริมาตรเทากับสวนที่จมของวัตถุ การที่วัตถุลอยอยูที่ผิวของของเหลวได

แสดงวา แรงพยุง หรือแรงลอยตัวที่เกิดขึ้นมีคาเทากับน้ําหนักของวัตถุนั้น แตถาแรงพยุง หรือแรง

ลอยตัวนอยกวาน้ําหนักของวัตถุ วัตถุนั้นจะจมลงใตของเหลว

สําหรับวัตถุตัน แรงพยุง หรือแรงลอยตัวจะขึ้นกับความหนาแนนของวัตถุนั้นเทียบกับความ

หนาแนนของของเหลว วัตถุที่ลอยไดในของเหลวจะมีความหนาแนนนอยกวาความหนาแนนของ

ของเหลว

วัตถุกลวง หรือมีชองวางภายในเนื้อของวัตถุ ถาความหนาแนนเฉลี่ยของวัตถุมีคานอยกวาความ

หนาแนนของของเหลว วัตถุนั้นจะลอยในของเหลวได

4. 4. สาระการเรียนรูสาระการเรียนรู

4.1 ดานความรู / เนื้อหา

4.1.1 แรงพยุง คือ แรงที่ของเหลวกระทําตอวัตถุมีคาเทากับน้ําหนักของของเหลวที่มี

ปริมาตรเทากับสวนที่จมของวัตถุ

4.1.2 ของเหลวที่มีความหนาแนนมากจะมีแรงพยุงมาก

Page 3: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

4.1.3 วัตถุที่ลอยไดในของเหลวจะมีความหนาแนนนอยกวาความหนาแนนของของเหลว

4.2 ดานทักษะกระบวนการ

4.2.1 เขียนแผนผังความคิดหลัก เกี่ยวกับแรงพยุง

4.2.2 วางแผน ออกแบบ ปฏบิัติการทดลอง วิเคราะห อภิปราย และสรุปผลการทดลอง

พรอมทั้งนําเสนอขอสรุปและเขียนรายงานการทดลอง เรื่อง ทําอยางไรดินน้ํามันจึงลอยน้ําได

4.3 คุณลักษณะอันพึงประสงค

4.3.1 จิตวิทยาศาสตร ไดแก ความสนใจ ใฝรู

4.3.2 พฤติกรรมการทํางานกลุม ไดแก กระบวนการกลุม การใหความรวมมือในการทํางาน

บรรยากาศการเรียนในกลุม ผลสําเร็จของงาน การตรงตอเวลา

5. 5. สมรรถนะสําคัญของผูเรียนสมรรถนะสําคัญของผูเรียน

1. ความสามารถในการสื่อสาร

- การอธิบาย การเขียน การพูดหนาชั้นเรียน

2. ความสามารถในการคิด

- การสังเกต การสํารวจ การคิดวิเคราะห การเปรียบเทียบ การสรางคําอธิบาย

การสื่อความหมาย การทํากิจกรรมทดลองโดยใชกระบวนการทางวิทยาศาสตร

3. ความสามารถในการแกปญหา

- การแกปญหาขณะปฏิบัติกิจกรรม

4. ความสามารถในการใชทักษะชีวิต

- การแสวงหาความรูใหมในเรื่องที่เก่ียวของ

5. ความสามารถในการใชเทคโนโลยี

- ทักษะกระบวนการทางเทคโนโลยี และการเลือกใชเทคโนโลยี

66. . ความเขาใจที่คงทนความเขาใจที่คงทน

- แรงพยุงของของเหลวคือแรงที่ของเหลวกระทําตอวัตถุมีคาเทากับน้ําหนักของของเหลวที่มี

ปริมาตรเทากับสวนที่จมของวัตถุ

- วัตถุจะลอยหรือจมขึ้นอยูกับมวลและรูปรางของวัตถุ และความหนาแนนของของเหลว

77. . ชิ้นงานหรือภาระงานชิ้นงานหรือภาระงาน

- สืบคนขอมูลจากบัตรเนื้อหา สื่อ และแหลงเรียนรู

- ทดลองและอภิปรายกิจกรรม สังเกต ทําอยางไรดินน้ํามันจึงลอยน้ําได

- ผังความคิดหรือ Mind Mapping

- บันทึกการเรียนรูหลังเรียน (learning logs)

- ปายนิเทศการเรียนรู

Page 4: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

88. . กิจกรรมการเรียนรูกิจกรรมการเรียนรูตามแบบวัฏจักรตามแบบวัฏจักรการเรียนรูการเรียนรู 7 ขั้น7 ขั้น

1. ครูทักทายนักเรียนและแจงจุดประสงคในการเรียนรูใหนักเรียนรับทราบและเขาใจในกิจกรรม

การเรียนรูในครั้งนี้

2. ครูดําเนินการทดสอบกอนเรียน โดยใหนักเรียนทําแบบทดสอบกอนเรียนชุดที่ 2 เรื่องแรงพยุง

เพื่อตรวจสอบความพรอมและพ้ืนฐานของนักเรียน จํานวน 20 ขอ ใชเวลา 10 นาที

3. ครูแนะนําและซักซอมการทํากิจกรรมในการใชสื่อชุดการสอนตามแบบวัฏจักรการเรียนรู 7 ขั้น

รายวชิาวิทยาศาสตรพื้นฐาน ว23101หนวยการเรียนรูแรงและการเคลื่อนที่ สําหรับนักเรียน

ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 3 ชุดที่ 2 แรงพยุง โดยวิธีการเรียนรูตามแบบวัฏจักรการเรียนรู 7 ขั้น และใช

วิธีการประเมินการเรียนรูแบบประเมินพฤติกรรมการทํางานรวมกันเปนกลุม ใหผูเรียนเขาใจ

โดยสังเขป

ขั้นที่ 1 ตรวจสอบความรูเดิม (Elicit)

1. ครูกระตุนความสนใจของนักเรียน โดยการพูดคุยซักถามประสบการณเดิมของนักเรียน

เกี่ยวกับแรงพยุงของของเหลว เชน

– นักเรียนเคยนําลูกฟุตบอลไปลอยในน้ําหรือไม ลูกฟุตบอลลอยน้ําหรือจมน้ํา

– เมื่อนักเรียนยืนจับลูกบอลอยูบนพื้นสนาม ถาปลอยลูกฟุตบอลออกจากมือ ลูกบอลจะตก

ลงพื้นทันที แตเมื่อปลอยลูกบอลลงน้ําลูกบอลกลับลอยน้ํา นักเรียนคิดวาเปนเพราะเหตุใด

– นักเรียนเคยลอยตัวในน้ําหรือไม การลอยตัวในสระวายน้ํากับการลอยตัวในทะเล สถานที่

ไหนทําใหนักเรียนลอยตัวงายกวากัน นักเรียนคิดวาเปนเพราะเหตุใด

2. ครูและนักเรียนรวมกันอภิปรายคําตอบของนักเรียนเพื่อเชื่อมโยงไปสูการจัดการเรียนรู

เรื่องแรงพยุง

ขั้นที่ 2 เราความสนใจ (Engage)

1. ครูแขวนตุมน้ํามวล 10 นิวตันดวยเครื่องชั่งสปริง นักเรียนอานคาที่ไดจากเครื่องชั่ง จากนั้น

ชั่งวัตถุในน้ํา โดยคอย ๆ หยอนลงในบีกเกอรที่บรรจุน้ํา แลวใหนักเรียนอานคาที่ไดจากเครื่องชั่ง

อีกครั้งหนึ่ง จากนั้นครูถามคําถามกระตุนนักเรียนดังนี้

– น้ําหนักของวัตถุในอากาศและในน้ําแตกตางกันหรือไม อยางไร (แตกตางกัน น้ําหนักของ

วัตถุในน้ํามีคานอยกวาน้ําหนักของวัตถุในอากาศ)

– นักเรียนคิดวาน้ําหนักของวัตถุหายไปจริงหรือไม เพราะอะไร (ไมจริง)

2. ครูและนักเรียนรวมกันอภิปรายจากแนวคําตอบของนักเรียน โดยครูยังไมเนนคําตอบ

ที่ถูกตอง

Page 5: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

ขั้นที่ 3 สํารวจและคนหา (Explore)

1. ใหนักเรียนศึกษาแรงพยุงของของเหลวจากบัตรเนื้อหาหรือในหนังสือเรียนวิทยาศาสตร ม.3

เลม 1 สสวท โดยครูชวยอธบิายใหนักเรียนเขาใจวา เมื่อวัตถุอยูในของเหลว ของเหลวทุกชนิดจะ

ออกแรงกระทําตอวัตถุในทิศตรงขาม โดยอารคิมีดีส นักฟสิกสชาวกรีก ไดใหหลักการไววา “เมื่อวัตถุ

อยูในของเหลว แรงพยุงของของเหลวจะมีคาเทากับน้ําหนักของของเหลวที่มีปริมาตรเทากับสวนที่จม

ของวัตถุ” ดังนั้นเราจึงสังเกตไดวาเครื่องชั่งสปริงอานคาน้ําหนักของตุมน้ําหนักไดนอยลง เพราะ

ของเหลวออกแรงพยุงตุมน้ําหนักไว

ทําใหแรงลัพธที่กระทําตอวัตถุมีทิศขึ้นในแนวดิ่ง ไมใชน้ําหนักของวัตถุหายไป

2. แบงนักเรียนกลุมปฏิบัติกิจกรรม สังเกตทําอยางไรดินน้ํามันจึงลอยน้ําได ตามขั้นตอน

ทางวิทยาศาสตร โดยใชทักษะการสังเกต ดังนี้

– นําดินน้ํามันที่เตรียมไวมาปนเปนกอนกลมตันขนาดเสนผานศูนยกลาง 3 เซนติเมตร

1 กอน แลวชัง่น้ําหนัก

– หาปริมาตรของกอนดินน้ํามันโดยการแทนที่น้ําในถวยยูรีกา จากนั้นหาคาความหนาแนน

ของกอนดินน้ํามัน จากน้ําหนักและปริมาตรที่หาได บันทึกผล

– นําน้ําที่ลนออกจากถวยยูรีกามาชั่งน้ําหนัก และหาความหนาแนนของน้ําที่ถูกแทนที่

ดวยกอนดินน้ํามัน บันทึกผล

– นํากอนดินน้ํามันมาปนเปนทรงถวย ใหปากถวยเปนวงกลมที่มีเสนผานศูนยกลาง

3 เซนติเมตร จากนั้นนําไปชั่งน้ําหนัก

– นําถวยดินน้ํามันไปลอยในถวยยูรีกา จากนั้นคอย ๆ หยอนลูกเหล็กกลมลงในถวยดิน

น้ํามัน จนกระทั่งสังเกตไดวา ปากถวยดินน้ํามันอยูปริ่มน้ําพอดี บันทึกปริมาตรที่น้ําถูกแทนที่

นับจํานวนลูกเหล็ก และคํานวณหาคาความหนาแนนของถวยดินน้ํามัน

– ปนถวยดินน้ํามันใหปากถวยมีเสนผานศูนยกลาง 4 เซนติเมตร แลวหาความหนาแนน

ของถวยดินน้ํามันอีกครั้ง บันทึกผล

3. นักเรียนและครูรวมกันตรวจสอบความถูกตองของขอมูลที่ไดจากกิจกรรม

ขั้นที่ 4 อธิบาย (Explain)

1. นักเรียนแตละกลุมสงตัวแทนกลุมนําเสนอผลการปฏิบัติกิจกรรมหนาชั้นเรียน

2. นักเรียนและครูรวมกันอภิปรายและหาขอสรุปจากการปฏิบัติกิจกรรม โดยใชแนว

คําถามตอไปนี้

– เมื่อเปลี่ยนรูปทรงของดินน้ํามัน คาใดทีม่ีคาเทาเดิม และคาใดท่ีมีการเปลี่ยนแปลง (ดิน

น้ํามันมีมวลเทาเดิม แตปริมาตรของดินน้ํามันเปลี่ยนแปลงไป)

– ความหนาแนนของดินน้ํามันแตละรูปทรงจะมากหรือนอยขึ้นอยูกับคาใด อยางไร

(ปริมาตรของดินน้ํามัน โดยความหนาแนนจะแปรผันกลับกับปริมาตร)

Page 6: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

– เมื่อเปรียบเทียบความหนาแนนของดินน้ํามันแตละรูปทรงกับความหนาแนนของน้ํา

ดินน้ํามันรูปทรงใดที่จมน้ํา เพราะอะไร (ดินน้ํามันที่เปนกอนกลม เพราะมีความหนาแนนมากกวาน้ํา)

– ผลสรุปของกิจกรรมนี้คืออะไร (วัตถุจะลอยน้ําไดเมื่อความหนาแนนของวัตถุนอยกวาน้ํา)

3. นักเรียนและครูรวมกันสรุปผลจากการปฏิบัติกิจกรรม โดยใหไดขอสรุปวาเราสามารถทําให

วัตถุที่มีมวลคงที่ลอยหรือจมในของเหลวไดโดยการเปลี่ยนแปลงปริมาตรของวัตถุ เมื่อวัตถุมีปริมาตร

มากขึ้นวัตถุจะมีความหนาแนนนอยลง และเมื่อวัตถุมีความหนาแนนนอยกวาน้ํา วัตถุก็จะลอยน้ํา

ขั้นที่ 5 ขยายความรู (Expand)

1. ครูเพ่ิมเติมความรูใหนักเรียนวา ความหนาแนนของของเหลวก็มีผลตอแรงพยุงของของเหลว

อนุภาคของของเหลวที่มีมากจะสามารถออกแรงพยุงวัตถุไดมากขึ้น

2. ครูใหนักเรียนสืบคนขอมูลการนําความรูเรื่องแรงพยุงของของเหลวไปใชประโยชน

ในการประดิษฐยานพาหนะทางน้ํา

3. นักเรียนคนควาบทความหรือคําศัพทภาษาอังกฤษเกี่ยวกับแรงพยุงของของเหลว

จากหนังสือเรียนภาษาอังกฤษหรืออินเทอรเน็ต และนําเสนอใหเพื่อนในหองฟง พรอมทั้งรวบรวม

คําศัพทและคําแปลลงสมุดสงคร ู

ขั้นที่ 6 ประเมินผล (Evaluate)

1. ครูใหนักเรียนแตละคนพิจารณาวาจากหัวขอท่ีเรียนมาและการปฏิบัติกิจกรรม

มีจุดใดบางที่ยังไมเขาใจหรือยังมีขอสงสัย ถามี ครูชวยอธิบายเพิ่มเติมใหนักเรียนเขาใจ

2. นักเรียนรวมกันประเมินการปฏิบัติกิจกรรมกลุมวามีปญหาหรืออุปสรรคใด และไดมี

การแกไขอยางไรบาง

3. นักเรียนและครูรวมกันแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับประโยชนที่ไดรับจากการปฏิบัติ

กิจกรรม และการนําความรูที่ไดไปใชประโยชน

4. ครูทดสอบความเขาใจของนักเรียนโดยการใหตอบคําถาม เชน

– หลักการของแรงพยุงของของเหลวคืออะไร

– กอนหินขนาดเล็กที่จมน้ํากับเรือลําใหญที่ลอยอยูในน้ํามีสิ่งใดที่แตกตางกัน

– วัตถุน้ําหนัก 500 กรัม มีปริมาตร 1,000 ลูกบาศกเซนติเมตร จะลอยหรือจมน้ํา

เพราะเหตุใด

5. ครูดําเนินการทดสอบหลังเรียนชุดที่ 2 เรื่องแรงพยุงจํานวน 20 ขอ ใชเวลา 20 นาที

เพื่อวัดความกาวหนา/ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน

ขั้นที่ 7 นําความรูไปใช (Extend)

1. นําความรูเรื่องแรงพยุงหรือแรงลอยตัวไปใชประโยชนในดานตางๆ เชน การประดิษฐเสื้อ

Page 7: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

ชูชีพ เรือ แพยาง เปนตน

2. นักเรียนนําความรูที่ไดเรียนรูมา พรอมทั้งสืบคนขอมูลเกี่ยวกับแรงพยุงเพิ่มเติมแลวนําขอมูล

ทีค่นควาไดมาจัดทําปายนิเทศใหเพ่ือน ๆ ในโรงเรียนทราบ เพื่อเปนการแลกเปลี่ยนเรียนรู

99. . แนวทางการบูรณาการแนวทางการบูรณาการ

ภาษาตางประเทศ : ฟง พูด อาน และเขียนบทความและคําศัพทภาษาอังกฤษเกี่ยวกับแรงพยุง

ที่เรียนรูหรือที่นักเรียนสนใจ

10. สื่อการเรียนรู 10. สื่อการเรียนรู / นวัตกรรม / เทค/ นวัตกรรม / เทคโนโลยีที่ใชโนโลยีที่ใช

1. คูมือชุดการสอนตามแบบวัฏจักรการเรียนรู 7 ขั้น สําหรับนักเรียน ชุดที่ 2 แรงพยุง

2. หนังสือเรียน วิทยาศาสตร ม.3 เลม 1 สสวท

3. อุปกรณทดลองวิทยาศาสตร ดินน้ํามัน /ถวยยูเรกา/น้ํา/กระบอกตวง/ลูกเหล็ก

4. บัตรเนื้อหา เรื่องแรงพยุง

5. บัตรกิจกรรมที่ 2 สังเกต ทําอยางไรดินน้ํามันจึงลอยน้ําได

6. E-book หนวยการเรียนรูแรงและการเคลื่อนที่ เรื่อง แรงพยุง

1111. . แหลงขอมูลสารสนเทศแหลงขอมูลสารสนเทศ

1. ศูนยแสดงผลงานทางวิทยาศาสตร โรงเรียนดงเย็นวิทยาคม

2. ศูนยสื่อการสอน กลุมสาระการเรียนรูวิทยาศาสตร โรงเรียนดงเย็นวิทยาคม

3. หองสมุดโรงเรียนดงเย็นวิทยาคม

4. บทเรียนทางอินเทอรเน็ต

12. การวัดและประเมินผล12. การวัดและประเมินผล

1. การตรวจชิ้นงาน/ภาระงาน

ประเด็นที่ตองประเมิน ดานความรู

1. ทําความเขาใจกับปญหา

2. วางแผนแกปญหา

3. การดําเนินการ

วิธีวัดและประเมินผล เครื่องมือที่ใชในการประเมินผล เกณฑการประเมิน

ตรวจชิ้นงาน บัตรกิจกรรมที่ 2 สังเกต ทําอยางไรดินน้ํามัน

จึงลอยน้ําได

ผานเกณฑประเมิน

ไมนอยกวารอยละ 70

Page 8: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

ประเด็นที่ตองประเมิน ดานเนื้อหา

1. ความถูกตองของเนื้อหา

2. การใชภาษาในการสรุปความและสื่อความ

3. การสงงานตรงตามกําหนดเวลา

4. ความเปนระเบียบเรียบรอยและสะอาด

วิธีวัดและประเมินผล เครื่องมือที่ใชในการประเมินผล เกณฑการประเมิน

ตรวจชิ้นงาน แบบบันทึกการเรียนรูหลังเรียน (learning logs) ผานเกณฑประเมิน

ไมนอยกวารอยละ 70

2. แบบประเมินทักษะ/กระบวนการ

ประเด็นที่ตองประเมิน การตรวจชิ้นงาน

ภาระงานที่ 1

1. สมมุติฐานการทดลอง

2. จุดประสงคการทดลอง

3. การบันทึกผลการทดลอง

4. การวิเคราะหและสรุปผลการทดลอง

วิธีวัดและประเมินผล เครื่องมือที่ใชในการประเมินผล เกณฑการประเมิน

ตรวจชิ้นงาน แบบรายงานการทดลอง

เรื่อง สังเกต ทําอยางไรดินน้ํามันจึงลอย

น้ําได

ผานเกณฑประเมิน

ไมนอยกวารอยละ 70

ภาระงานที่ 2

1.ความถูกตองของการเชื่อมโยงประเด็นท่ีเกี่ยวของกันของเนื้อหา

2.ความถูกตองของการสรุปแนวคิด ความคิดและประเด็นสําคัญ

3.สีสันและรปูแบบมีความเหมาะสม

4.ความเปนระเบียบเรียบรอย สะอาดและสวยงาม

วิธีวัดและประเมินผล เครื่องมือที่ใชในการประเมินผล เกณฑการประเมิน

ตรวจชิ้นงาน แผนผังความคิด เรื่องแรงพยุง ผานเกณฑประเมิน

ไมนอยกวารอยละ 70

Page 9: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

ภาระงานที่ 3

1. การใชอุปกรณ

2. ลําดับขั้นตอน

3. ระยะเวลาที่ใช

4. การนําเสนอขอมูลและการสรุปผล

5. การทําความสะอาดและจัดเก็บอุปกรณ

วิธีวัดและประเมินผล เครื่องมือที่ใชในการประเมินผล เกณฑการประเมิน

ตรวจชิ้นงาน แบบประเมินทักษะในการปฏิบัติการทดลอง

ของนักเรียน

ผานเกณฑประเมิน

ไมนอยกวารอยละ 70

3. คุณลักษณะอันพึงประสงค

3.1 จิตวิทยาศาสตร

ประเด็นที่ตองประเมิน

1. ความสนใจ ใฝรู

วิธีวัดและประเมินผล เครื่องมือที่ใชในการประเมินผล เกณฑการประเมิน

การสังเกต แบบสังเกตพฤติกรรม

(ดานจิตวิทยาศาสตร)

ผานเกณฑประเมิน

ไมนอยกวารอยละ 70

3.2 พฤติกรรมทํางานกลุม

ประเด็นที่ตองประเมิน

1. กระบวนการกลุม

2. การใหความรวมมือ

3. บรรยากาศการเรียนในกลุม

4. ผลสําเร็จของงาน

5. การตรงตอเวลา

วิธีวัดและประเมินผล เครื่องมือที่ใชในการประเมินผล เกณฑการประเมิน

การสังเกต แบบสังเกตพฤติกรรมการทํางานกลุม ผานเกณฑประเมิน

ไมนอยกวารอยละ 70

Page 10: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

4. สมรรถนะสําคัญของผูเรียน

ประเด็นที่ตองประเมิน

1. ความสามารถในการสื่อสาร

2. ความสามารถในการคิด

3. ความสามารถในการแกปญหา

4. ความสามารถในการใชทักษะชีวิต

5.ความสามารถในการใชเทคโนโลย ี

วิธีวัดและประเมินผล เครื่องมือที่ใชในการประเมินผล เกณฑการประเมิน

การสังเกต แบบประเมินสมรรถนะสําคัญของผูเรียน ผานเกณฑการประเมิน

ในระดับผาน

Page 11: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

รายวิชา วิชาวิทยาศาสตรพื้นฐาน ว23101 ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 3

ผูสอน นายวีระพงษ บรรจง กลุมสาระการเรียนรูวิทยาศาสตร โรงเรียนดงเย็นวิทยาคม

คําชี้แจง

1. แบบทดสอบจํานวน 20 ขอ 20 คะแนน ใหใชเวลาทําแบบทดสอบ 10 นาท ี

2. นักเรียนทําเครื่องหมาย ทับ ขอ ก ข ค หรือ ง ที่เห็นวาถูกที่สุดเพียงขอเดียว

คําสั่ง

จงเลือกคําตอบท่ีถูกท่ีสุดเพียงคําตอบเดียว แลวกาเครื่องหมายกากบาท (X) ลงในชอง

1. จากรูป ขอใดถูกตอง

ก. วัตถุมีความหนาแนนมากกวาของเหลว

ข. วัตถุมีความหนาแนนเทากับของเหลว

ค. วัตถุมีความหนาแนนนอยกวาของเหลว

ง. วัตถุมีความหนาแนนมากกวาหรือนอยกวาของเหลวก็ได

2. เมื่อวัตถุมีความหนาแนนนอยกวาของเหลว ผลจะเปนอยางไร

ก. วัตถุจะลอยในของเหลว

ข. วัตถุจะจมในของเหลว

ค. วัตถุจะลอยปริ่มในของเหลว

ง. วัตถุจะลอยแลวคอย ๆ จมในของเหลว

3. ขอใดไมใชปจจัยที่เกี่ยวของกับแรงพยุง

ก. ชนิดของวัตถุ

ข. ขนาดของวัตถุ

ค. ชนิดของของเหลว

ง. ปริมาตรของของเหลว

Page 12: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

4. ขนาดของแรงพยุงเทากับเทาใด

ก. น้ําหนักของของเหลวที่อยูในภาชนะ

ข. น้ําหนักของของเหลวที่ถูกแทนที่

ค. น้ําหนักของวัตถุชิ้นนั้น ๆ

ง. น้ําหนักครึ่งหนึ่งของของเหลวที่ถูกแทนที่

5. ความหนาแนนของวัตถุมีความหมายตรงกับขอใด

ก. ผลรวมระหวางมวลวัตถุและปริมาตรของวัตถุ

ข. ผลคูณระหวางมวลวัตถุและปริมาตรของวัตถุ

ค. อัตราสวนระหวางมวลวัตถุตอปริมาตรของวัตถุ

ง. ผลตางของมวลวัตถุกับปริมาตรของวัตถุ

6. การจมหรือการลอยของวัตถุไมไดขึ้นอยูกับขอใด

ก. มวลของวัตถุ

ข. ปริมาตรของวัตถุ

ค. ชนิดของของเหลว

ง. ความหนาแนนของวัตถุ

7. ความหนาแนนของน้ํามีคาเทาไร

ก. 1 กิโลกรัมตอลูกบาศกเมตร

ข. 10 กิโลกรัมตอลูกบาศกเมตร

ค. 100 กิโลกรัมตอลูกบาศกเมตร

ง. 1,000 กิโลกรัมตอลูกบาศกเมตร

8. เมื่อนําวัตถุกอนหนึ่งแขวนดวยเครื่องช่ังสปริงอานคาน้ําหนักได 8.25 นิวตัน แตเมื่อนําไปชั่งใน

น้ํา พบวา อานคาน้ําหนักบนเครื่องชั่งสปริงได 6.55 นิวตัน แรงพยุงท่ีน้ํากระทําตอวัตถุนี้มีคา

เทาไร

ก. 1.70 g/cm3

ข. 6.55 g/cm3

ค. 8.25 g/cm3

ง. 14.80 g/cm3

Page 13: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

9. เหล็กแทงหนึ่งมีมวล 250 กรัม มีความหนาแนน 7.5 กรัมตอลูกบาศกเซนติเมตร แทงเหล็ก

นี้จะมีปริมาตรเทาไร

ก. 0.03 ลูกบาศกเซนติเมตร

ข. 33.33 ลูกบาศกเซนติเมตร

ค. 257. 5 ลูกบาศกเซนติเมตร

ง. 1,875 ลูกบาศกเซนติเมตร

10. ขอใดสามารถอธิบายโดยใชหลักอารคิมีดีส

ก. เรือ

ข. น้ําแข็งลอยน้ํา

ค. ปลาในน้ํา

ง. ทุกขอที่กลาวมา

11. ขอใดเปนความหมายของแรงพยุง

ก. แรงที่อากาศกระทํากับวัตถุ มีคาเทากับน้ําหนักของวัตถุที่ชั่งในอากาศ

ข. แรงที่ของเหลวกระทําตอวัตถุมีคาเทากับน้ําหนักของวัตถุมีคาเทากับน้ําหนักของของเหลวที่มี

ปริมาตรเทากับสวนที่จมของวัตถุ

ค. แรงที่ของเหลวดันวัตถุไวไมใหจม

ง. แรงที่ทําใหปริมาตรวัตถุแทนที่น้ํา

12. ขอใดกลาวไมถูกตองเกี่ยวกับแรงพยุง

ก. ของเหลวที่มีความหนาแนนมากจะมีแรงพยุงมาก

ข. วัตถุที่ลอยไดในของเหลวมีความหนาแนนนอยกวาความหนาแนนของของเหลว

ค. วัตถุเมื่อชั่งในอากาศจะมากกวาในน้ําเนื่องจากมีแรงพยุงกระทํากับวัตถุมีทิศลงแนวดิ่ง

ง. ขนาดแรงพยุงเทากับผลตางของวัตถุที่ชั่งในน้ํากับที่ชั่งในอากาศ

Page 14: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

ชั่งวัตถุ ในอากาศได 20 N ชั่งในตําแหนง A ได 10 N ชั่งใน

A ตําแหนง B ได 15 N

B

13. จากรูปแรงพยุง ณ ตําแหนง B เทากับเทาใด

ก. 20 N ข. 15 N

ค. 5 N ง. 0 N

14. จากรปูแรงพยุง ณ ตําแหนง A เทากับเทาใด

ก. 10 N

ข. 15 N

ค. 5 N

ง. 0 N

15. จากรูปน้ํามีความหนาแนนเทากับเทาใด ถาปริมาตรน้ําลนเทากับ 5 ลูกบาศกเซนติเมตร

ก. 1000 kg/m3

ข. 15 kg/m3

ค. 5 kg/m3

ง. 20 kg/m3

16. จากรูปขอใดกลาว ไมถูกตอง เกี่ยวกับวัตถุที่ตําแหนง A และ B

ก. ตําแหนง A มีแรงพยุงมากกวาตําแหนง B

ข. ตําแหนง B มีแรงพยุงมากกวาตําแหนง A

ค. ตําแหนง A ชั่งน้ําหนักไดมากกวาตําแหนง B

ง. ตําแหนง B ชั่งน้ําหนักไดมากกวาตําแหนง B

17. วัตถุสามารถลอยตัวอยูไดเพราะอะไร

ก. แรงโนมถวง

ข. แรงเสียดทาน

ค. แรงกิริยา

ง. แรงพยุง

Page 15: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

18. แรงลอยตัวของของเหลวมีแรงกระทําวัตถุตรงขามกับแรงไร

ก. แรงเสียดทาน

ข. แรงลัพธ

ค. แรงดันอากาศ

ง. แรงโนมถวง

19. ถาวัตถุมีความหนาแนนมากกวาน้ําเมื่อนําไปลอยน้ํา ผลจะเปนอยางไร

ก. จมน้ํา

ข. ลอยน้ําได

ค. ลอยอยูผิวน้ํา

ง. ลอยปริ่มน้ํา

20. ขอใดไมไดใชประโยชนจากแรงพยุง

ก. เสื้อชูชีพ

ข. แพยาง

ค. ชุดวายน้ํา

ง. เรือ

Page 16: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

ประกอบแผนการจัดการเรียนรูที่ 2

เรื่อง แรงพยงุ รายวิชา วิทยาศาสตรพื้นฐาน ว23101 ระดับชันมัธยมศึกษาปที่ 3 สอนโดย นายวีระพงษ บรรจง จุดประสงคการเรียนรู 1. อธิบายแรงพยุงของของเหลวที่กระทําตอวัตถุ (K)

2. สังเกตความสัมพันธระหวางความหนาแนนของวัตถุและความหนาแนนของของเหลวที่มีผล

ตอการลอยและจมของวัตถุ (A)

3. สืบคนขอมูลการนําความรูเรื่องแรงพยุงของของเหลวไปใชประโยชน(P)

แรงพยุงแรงพยุง

แรงพยุง หรือ แรงลอยตัว (Buoyant Force, FB) หมายถึง แรงลัพธของแรงที่ของเหลว

กระทํากับวัตถุสวนที่จมอยูในของเหลว มีขนาดเทากับ น้ําหนักของของเหลวที่มีปริมาตรเทากับวัตถุสวนที่จม ถาวัตถุอยูนิ่งในน้ํา แรงลัพธที่กระทําตอวัตถุจะมีคาเทากับศูนย ตามกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน จะไดวา

แรงพยุง = น้ําหนักของวัตถุที่ชั่งในอากาศ – น้ําหนักวัตถุที่ชั่งในของเหลว

ดังนั้น เมือ่เราชั่งน้ําหนักของวัตถุในของเหลวจะนอยกวาเมื่อชั่งในอากาศ ดังภาพที่ 1

เนื่องจากของแข็งเมื่ออยูในของเหลวจะเกิดแรงดันจากของเหลวกระทํากับวัตถุสวนที่จม ซึ่งก็คือแรงพยุงนั่นเอง

Page 17: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

ภาพที่ 10 แสดง การเปรียบเทยีบน้ําหนักของวัตถุ เม่ือชั่งในน้ํากับชั่งในอากาศ ( ที่มา : หนังสือเรียนรายวชิาพื้นฐานวิทยาศาสตร วิทยาศาสตร 5 , หนา 16 )

ความหนาแนนความหนาแนน

ความหนาแนนของวัตถุ (Density) คือ อัตราสวนระหวางมวลของวัตถุตอปริมาตรของวัตถุหนวย

ของความหนาแนนไดแก กรัมตอลูกบาศกเซนติเมตร (g/cm3) หรือ กิโลกรัมตอลูกบาศกเมตร

(kg/m3)

ดังนั้น ความหนาแนนของวัตถ ุ =

หรือ =

เมื่อ = ความหนาแนนของวัตถุ มีหนวยเปน g/cm3 หรือ kg/m3

m = มวลของวัตถ ุมีหนวยเปน g หรือ kg

V = ปริมาตรของวัตถุ มีหนวยเปน cm3 หรือ m3

*** น้ํามีความหนาแนน 1 g/cm3 หรือ 1,000 kg/m3 *** การจมและการลอยของวัตถุในของเหลวขึ้นอยูกับความหนาแนนของวัตถุกับความหนาแนนของของเหลวนั้น วัตถุที่มีความหนาแนนมากกวาน้ําจะทําใหจมน้ําได หากตองการใหมีความหนาแนนนอยลงตองมีการเปลี่ยนแปลงรูปรางหรือรูปทรงของวัตถุ เพื่อใหมีปริมาตรมากขึ้น จนมีความหนาแนนนอยกวาน้ํา ตัวอยางเชน เหล็กมีความหนาแนน 7.8 กรัมตอลูกบาศกเซนติเมตร ซึ่ง

มากกวา

Page 18: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

ความหนาแนนของน้ํา เหล็กจึงจมน้ํา แตเมื่อนําเหล็กมาทําเปนเรือเหล็กจะลอยน้ําได ที่เปนเชนนี้เนื่องจากภายในเรือเหล็กสวนใหญเปนที่วาง เรือเหล็ก จึงมีปริมาตรมากขึ้น ทําใหความหนาแนนของเรือเหล็กนอยกวาความหนาแนนของน้ํา

หลักอารคิมีดีส อารคิมีดีส Archimedes นกัปราชญชาวกรีกไดศึกษาเกี่ยวกับ

ขนาดของแรงที่เกิดขึ้นในของเหลวที่กระทําตอวัตถุที่จมอยูในของเหลว และสรุปเปนหลักการเกี่ยวกับแรงพยุงไววา “น้ําหนักวัตถุที่หายไปเมื่อชั่งในของเหลว จะเทากับน้ําหนักของของเหลวที่มีปริมาตรเทากับปริมาตรวัตถุสวนที่จม”

ขนาดของแรงพยุง = ขนาดน้ําหนักของของเหลวที่ถูกวัตถุแทนที่

สมการที่ใชในการคํานวณหาแรงพยุงเปนดังนี ้

=

เมื่อ คือ ความหนาแนนของของเหลว มีหนวยเปน กิโลกรัมตอลูกบาศกเมตร(kg/m3)

คือ ปริมาตรของของเหลวที่ถูกแทนที่ มีหนวยเปน ลูกบาศกเมตร (m3)

คือ ความเรงเนื่องจากแรงโนมถวงของโลก มีหนวยเปน เมตร/วินาที2 (m/s2)

คือ ขนาดของแรงพยุง มีหนวยเปน นิวตัน (N)

ดังนั้น แรงพยุงหรือแรงลอยตัวที่ของเหลวกระทําตอวัตถุมีขนาดเทากับน้ําหนักของของเหลวที่มีปริมาตรเทากับปริมาตรของวัตถุสวนที่จมอยูในของเหลว สรุปไดดังนี้

1. วัตถุที่มีความหนาแนนมากกวาของเหลว จะจมในของเหลว

2. วัตถุที่มีความหนาแนนเทากับของเหลว จะลอยปริ่มในของเหลว

3. วัตถุที่มีความหนาแนนนอยกวาของเหลว จะลอยในของเหลว

Page 19: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

การคํานวณหาแรงพยุงและปริมาณที่เก่ียวของการคํานวณหาแรงพยุงและปริมาณที่เก่ียวของ ตัวอยาง 1

เมื่อนําดินน้ํามันกอนหนึ่งแขวนดวยเครื่องชั่งสปริง พบวา อานคาน้ําหนักได 5.45

นิวตัน แตเมื่อนําไปชั่งในน้ํา พบวา อานคาน้ําหนักบนเครื่องชั่งสปริงได 4.20 นิวตัน แรง

พยุงท่ีน้ํากระทําตอดินน้ํามันมีคาเทาไร

วิธีทํา จากสมการ

แรงพยุงของน้ํา = น้ําหนักของวัตถุที่ชั่งในอากาศ – น้ําหนักวัตถุที่ชั่งในน้ํา

แทนคา แรงพยุงของน้ํา = 5.45 N – 4.20 N

= 1.25 N

แรงพยุงที่น้ํากระทําตอดินน้ํามันมีคาเทากับ 1.25 นิวตัน ตอบ

ตัวอยาง 2

เหล็กแทงหนึ่งมีน้ําหนัก 7.84 นิวตัน เมื่อชั่งในอากาศ ถานําแทงเหล็กไปชั่งขณะ

จมอยูในน้ํา เครื่องชั่งอานคาได 6.86 นิวตัน จงหาปริมาตรของแทงเหล็ก (กําหนดใหน้ํามี

ความหนาแนนเทากับ 1.0 x 103 กโิลกรัมตอลูกบาศกเมตร และความเรงเนื่องจากแรงโนม

ถวงของโลก เทากับ 9.8 เมตรตอวินาทีกําลังสอง)

วิธีทํา แรงพยุงของน้ํา = น้ําหนักของวัตถุที่ชั่งในอากาศ – น้ําหนักวัตถุที่ชั่งใน

น้ํา

= 7.84 N – 6.86 N

= 0.98 N

จากสมการ =

=

แทนคา =

= m3

ปริมาตรของแทงเหล็กมีคาเทากับ 1.0 x 10-4 ลูกบาศกเมตร ตอบ

Page 20: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

ตัวอยาง 3

กอนหินกอนหนึ่งมีมวล 450 กรัม มีความหนาแนน 9.5 กรัมตอลูกบาศก

เซนติเมตร แทงเหล็กนี้จะมีปริมาตรเทาไร

วิธีทํา จากโจทยกําหนดให m = 450 g , = 9.5 g/cm3 ตองการหา V

จากสมการ =

หรือ =

แทนคา =

= cm3

ปริมาตรของกอนหินมีคาเทากับ 47.37 ลูกบาศกเซนติเมตร ตอบ

หลักการเรื่องแรงพยุงท่ีพบเห็นโดยทั่วไปในชีวิตประจําวัน เชน น้ําแข็งลอยเหนือ

ผิวน้ํา เรือ ทุนลอยบนผิวน้ํา เรือดําน้ํา การปลอยโคมลอยหรือบอลลูน การดํารงชีวิตของ

ปลาในน้ํา เปนตน

ภาพที่ 11 แสดงตัวอยางแรงพยุงที่พบเห็นในชีวิตประจําวัน ที่มา : http://www.google.co.th/search?q =แรงลอยตัว&hl

สืบคนเมื่อ 13 ตุลาคม 2555.

Page 21: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

แผนการจัดการเรียนรูที่ 2 เรื่อง แรงพยุง

คําชี้แจง ใหนักเรียนแตละกลุมปฏิบัติ ดังนี ้ 1. อานวิธีทํากิจกรรมใหเขาใจ 2. ตอบคําถามกอนทํากิจกรรม 3. ทํากิจกรรมและบันทึกผล 4. ตอบคําถามหลังทํากิจกรรม

จุดประสงคของกิจกรรม 1. อธิบายหลักการของแรงพยุงของของเหลวที่กระทําตอวัตถ ุ 2. สังเกตปจจัยที่มีผลตอการลอยและจมของวัตถุ

ขั้นตอน 1. นําดินน้ํามันที่เตรียมไวมาปนเปนกอนกลมตันขนาดเสนผานศูนยกลาง 3 เซนติเมตร 1 กอน แลวชั่งน้ําหนัก 2. หาปริมาตรของกอนดินน้ํามันโดยการแทนที่น้ําในถวยยูรีกาดังรูป (ก) นําผลที่ไดจากขอ 1 และ 2 มาหาคาความหนาแนนของกอนดินน้ํามัน บันทึกผล 3. นําน้ําที่ลนออกจากถวยยูรีกาในขอ 2 มาชั่งน้ําหนัก และหาความหนาแนนของน้ําที่ถูกแทนที ่ดวยกอนดินน้ํามัน บันทึกผล 4. นํากอนดินน้ํามันจากขอ 1 มาปนเปนทรงถวย ใหปากถวยเปนวงกลมที่มีเสนผานศูนยกลาง 3 เซนติเมตร ดังรูป (ข) จากนั้นนําไปชั่งน้ําหนัก 5. นําถวยดินน้ํามันไปลอยในถวยยูรีกาดังรูป (ค) จากนั้นคอย ๆ หยอนลูกเหล็กกลมลงในถวยดินน้ํามัน จนกระทั่งสังเกตไดวา ปากถวยดินน้ํามันอยูปริ่มน้ําพอดี บันทึกปริมาตรที่น้ําถูกแทนที่ นับจํานวนลูกเหล็กกลม และคํานวณหาคาความหนาแนนของถวยดินน้ํามัน บันทึกผล

6. ปฏิบัติตามขั้นตอนที่ 4–5 อีกครั้ง โดยปนถวยดินน้ํามันใหปากถวยมีเสนผานศูนยกลาง

กิจกรรมที่ 2 สังเกต : ทําอยางไรดินน้ํามันจึงลอยน้ําได

Page 22: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

4 เซนติเมตร บันทึกผล

การหาปริมาตรของดินน้ํามัน

คําถามกอนทํากิจกรรม บันทึกผลการสังเกต

วัตถุ น้ําหนัก (กรัม)

ปริมาตร (ลูกบาศก

เซนติเมตร)

ความหนาแนน (กรัม/ลูกบาศกเซนติเมตร)

กอนดินน้ํามัน

น้ําที่ลนจากการถูกแทนที่ ดวยกอนดินน้ํามัน ถวยดินน้ํามันเสนผานศูนยกลาง 3 เซนติเมตร ถวยดินน้ํามันเสนผานศูนยกลาง 4 เซนติเมตร

สรุปผล …………………………………………………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Page 23: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

คําถามหลังทํากิจกรรม 1. ดินน้ํามันแตละรูปทรงมีน้ําหนักและปริมาตรแตกตางกันหรือไม อยางไร .................................................................................................................................................... 2. ดินน้ํามันแตละรูปทรงมีความหนาแนนเทากันหรือไม อยางไร .................................................................................................................................................... 3. ตัวแปรที่มีผลตอความหนาแนนของดินน้ํามันคืออะไร เพราะอะไร .................................................................................................................................................... 4. ลูกเหล็กกลมที่ใสลงในถวยดินน้ํามันทําหนาที่อะไร .................................................................................................................................................... 5. เปรียบเทียบคาความหนาแนนของดินน้ํามันทีจ่มและลอยกับความหนาแนนของน้ํา .................................................................................................................................................... 6. ปจจัยใดที่มีผลตอการลอยหรือจมของดินน้ํามัน …………………………………………………………………………………………………………………………………………………

7. ความคลาดเคลื่อนของกิจกรรมนี้เกิดจากสาเหตุใดไดบาง …………………………………………………………………………………………………………………………………………………

8. ผลสรุปของกิจกรรมนี้คืออะไร …………………………………………………………………………………………………………………………………………………

9. ถาเปลี่ยนน้ําเปนของเหลวชนิดอื่นแทน นักเรียนคิดวาผลการสังเกตจะเปลี่ยนไปหรือไม เพราะอะไร …………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Page 24: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

รายวิชา วิชาวิทยาศาสตรพื้นฐาน ว23101 ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 3

ผูสอน นายวีระพงษ บรรจง กลุมสาระการเรียนรูวิทยาศาสตร โรงเรียนดงเย็นวิทยาคม

คําชี้แจง

1. แบบทดสอบจํานวน 20 ขอ 20 คะแนน ใหใชเวลาทําแบบทดสอบ 10 นาท ี

2. นักเรียนทําเครื่องหมาย ทับ ขอ ก ข ค หรือ ง ที่เห็นวาถูกที่สุดเพยีงขอเดียว

คําสั่ง

จงเลือกคําตอบท่ีถูกท่ีสุดเพียงคําตอบเดียว แลวกาเครื่องหมายกากบาท (X) ลงในชอง

1. ขอใดสามารถอธิบายโดยใชหลักอารคิมีดีส

ก. เรือ

ข. น้ําแข็งลอยน้ํา

ค. ปลาในน้ํา

ง. ทุกขอที่กลาวมา

2. เหล็กแทงหนึ่งมีมวล 250 กรัม มีความหนาแนน 7.5 กรัมตอลูกบาศกเซนติเมตร แทงเหล็ก

นี้จะมีปริมาตรเทาไร

ก. 0.03 ลูกบาศกเซนติเมตร

ข. 33.33 ลูกบาศกเซนติเมตร

ค. 257. 5 ลูกบาศกเซนติเมตร

ง. 1,875 ลูกบาศกเซนติเมตร

Page 25: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

3. เมื่อนําวัตถุกอนหนึ่งแขวนดวยเครื่องช่ังสปริงอานคาน้ําหนักได 8.25 นิวตัน แตเมื่อนําไปชั่งใน

น้ํา พบวา อานคาน้ําหนักบนเครื่องชั่งสปริงได 6.55 นิวตัน แรงพยุงท่ีน้ํากระทําตอวัตถุนี้มีคา

เทาไร

ก. 1.70 g/cm3

ข. 6.55 g/cm3

ค. 8.25 g/cm3

ง. 14.80 g/cm3

4. ความหนาแนนของน้ํามีคาเทาไร

ก. 1 กิโลกรัมตอลูกบาศกเมตร

ข. 10 กิโลกรัมตอลูกบาศกเมตร

ค. 100 กิโลกรัมตอลูกบาศกเมตร

ง. 1,000 กิโลกรัมตอลูกบาศกเมตร

5. การจมหรือการลอยของวัตถุไมไดขึ้นอยูกับขอใด

ก. มวลของวัตถุ

ข. ปริมาตรของวัตถุ

ค. ชนิดของของเหลว

ง. ความหนาแนนของวัตถุ

6. ความหนาแนนของวัตถุมีความหมายตรงกับขอใด

ก. ผลรวมระหวางมวลวัตถุและปริมาตรของวัตถุ

ข. ผลคูณระหวางมวลวัตถุและปริมาตรของวัตถุ

ค. อัตราสวนระหวางมวลวัตถุตอปริมาตรของวัตถุ

ง. ผลตางของมวลวัตถุกับปริมาตรของวัตถุ

7. ขนาดของแรงพยุงเทากับเทาใด

ก. น้ําหนักของของเหลวที่อยูในภาชนะ

ข. น้ําหนักของของเหลวที่ถูกแทนที่

ค. น้ําหนักของวัตถุชิ้นนั้น ๆ

ง. น้ําหนักครึ่งหนึ่งของของเหลวที่ถูกแทนที่

Page 26: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

8. ขอใดไมใชปจจัยที่เกี่ยวของกับแรงพยุง

ก. ชนิดของวัตถุ

ข. ขนาดของวัตถุ

ค. ชนิดของของเหลว

ง. ปริมาตรของของเหลว

9. เมื่อวัตถุมีความหนาแนนนอยกวาของเหลว ผลจะเปนอยางไร

ก. วัตถุจะลอยในของเหลว

ข. วัตถุจะจมในของเหลว

ค. วัตถุจะลอยปริ่มในของเหลว

ง. วัตถุจะลอยแลวคอย ๆ จมในของเหลว

10. จากรูป ขอใดถูกตอง

ก. วัตถุมีความหนาแนนมากกวาของเหลว

ข. วัตถุมีความหนาแนนเทากับของเหลว

ค. วัตถุมีความหนาแนนนอยกวาของเหลว

ง. วัตถุมีความหนาแนนมากกวาหรือนอยกวาของเหลวก็ได

11. ขอใดเปนความหมายของแรงพยุง

ก. แรงที่อากาศกระทํากับวัตถุ มีคาเทากับน้ําหนักของวัตถุที่ชั่งในอากาศ

ข. แรงที่ของเหลวกระทําตอวัตถุมีคาเทากับน้ําหนักของวัตถุมีคาเทากับน้ําหนักของของเหลวที่มี

ปริมาตรเทากับสวนที่จมของวัตถุ

ค. แรงที่ของเหลวดันวัตถุไวไมใหจม

ง. แรงที่ทําใหปริมาตรวัตถุแทนที่น้ํา

12. ขอใดกลาวไมถูกตองเกี่ยวกับแรงพยุง

ก. ของเหลวที่มีความหนาแนนมากจะมีแรงพยุงมาก

ข. วัตถุที่ลอยไดในของเหลวมีความหนาแนนนอยกวาความหนาแนนของของเหลว

ค. วัตถุเมื่อชั่งในอากาศจะมากกวาในน้ําเนื่องจากมีแรงพยุงกระทํากับวัตถุมีทิศลงแนวดิ่ง

ง. ขนาดแรงพยุงเทากับผลตางของวัตถุที่ชั่งในน้ํากับที่ชั่งในอากาศ

Page 27: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

ชั่งวัตถุ ในอากาศได 20 N ชั่งในตําแหนง A ได 10 N ชั่งใน

A ตําแหนง B ได 15 N

B

13. จากรูปแรงพยุง ณ ตําแหนง B เทากับเทาใด

ก. 20 N ข. 15 N

ค. 5 N ง. 0 N

14. จากรูปแรงพยุง ณ ตําแหนง A เทากับเทาใด

ก. 10 N

ข. 15 N

ค. 5 N

ง. 0 N

15. จากรูปน้ํามีความหนาแนนเทากับเทาใด ถาปริมาตรน้ําลนเทากับ 5 ลูกบาศกเซนติเมตร

ก. 1000 kg/m3

ข. 15 kg/m3

ค. 5 kg/m3

ง. 20 kg/m3

16. จากรูปขอใดกลาว ไมถูกตอง เกี่ยวกับวัตถุที่ตําแหนง A และ B

ก. ตําแหนง A มีแรงพยุงมากกวาตําแหนง B

ข. ตําแหนง B มีแรงพยุงมากกวาตําแหนง A

ค. ตําแหนง A ชั่งน้ําหนักไดมากกวาตําแหนง B

ง. ตําแหนง B ชั่งน้ําหนักไดมากกวาตําแหนง B

17. วัตถุสามารถลอยตัวอยูไดเพราะอะไร

ก. แรงโนมถวง

ข. แรงเสียดทาน

ค. แรงกิริยา

ง. แรงพยุง

Page 28: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

18. แรงลอยตัวของของเหลวมีแรงกระทําวัตถุตรงขามกับแรงไร

ก. แรงเสียดทาน

ข. แรงลัพธ

ค. แรงดันอากาศ

ง. แรงโนมถวง

19. ถาวัตถุมีความหนาแนนมากกวาน้ําเมื่อนําไปลอยน้ํา ผลจะเปนอยางไร

ก. จมน้ํา

ข. ลอยน้ําได

ค. ลอยอยูผิวน้ํา

ง. ลอยปริ่มน้ํา

20. ขอใดไมไดใชประโยชนจากแรงพยุง

ก. เสื้อชูชีพ

ข. แพยาง

ค. ชุดวายน้ํา

ง. เรือ

Page 29: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

ขอ 1 ขอ 2 ขอ 3 ขอ 4 ขอ 5 ขอ 6 ขอ 7 ขอ 8 ขอ 9 ขอ 10

ข ก ง ข ค ค ง ก ข ง

ขอ 11 ขอ 12 ขอ 13 ขอ 14 ขอ 15 ขอ 16 ขอ 17 ขอ 18 ขอ 19 ขอ 20

ข ค ค ก ก ก ง ง ก ค

ขอ 1 ขอ 2 ขอ 3 ขอ 4 ขอ 5 ขอ 6 ขอ 7 ขอ 8 ขอ 9 ขอ 10

ง ข ก ง ค ค ข ง ก ข

ขอ 11 ขอ 12 ขอ 13 ขอ 14 ขอ 15 ขอ 16 ขอ 17 ขอ 18 ขอ 19 ขอ 20

ข ค ค ก ก ก ง ง ก ค

Page 30: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

แผนการจัดการเรียนรูที่ 2 เรื่อง แรงพยุง

คําถามกอนทํากิจกรรม

บันทึกผลการสังเกต

วัตถุ น้ําหนัก (กรัม)

ปริมาตร (ลูกบาศก

เซนติเมตร)

ความหนาแนน (กรัม/ลูกบาศกเซนติเมตร)

กอนดินน้ํามัน 25.8 14.0 1.84 น้ําที่ลนจากการถูกแทนที่ ดวยกอนดินน้ํามัน

14.0 14.0 1.00

ถวยดินน้ํามันเสนผานศูนยกลาง 3 เซนติเมตร

25.8 39.8 0.65

ถวยดินน้ํามันเสนผานศูนยกลาง 4 เซนติเมตร

25.8 45.8 0.56

สรุปผล ดินน้ํามันมีน้ําหนักหรือมีมวลเทาเดิมถึงแมวาจะมีรูปรางเปลี่ยนไป แตความหนาแนนของดินน้ํามันเปลี่ยนไปเมื่อรูปรางเปลี่ยนไป โดยการทํากอนดินน้ํามันใหเปนรูปทรงถวยจะทําใหดนิน้ํามันมีความหนาแนนที่นอยลง และเมื่อความหนาแนนนอยกวาน้ํา ดินน้ํามันจึงลอยน้ําได

บัตรเฉลยคําถามบัตรเฉลยคําถาม

Page 31: หน วยการเรียนรู แรงและการเคลื่อนที่ แผนการจัดการเรียนรู ... · ว 8.1 ม.1-3/7

คําถามหลังทํากิจกรรม 1. ดินน้ํามันแตละรูปทรงมีน้ําหนักและปริมาตรแตกตางกันหรือไม อยางไร ดินน้ํามันมีน้ําหนักเทาเดมิเสมอ ปริมาตรของดินน้ํามันนอยลงเมื่อเปลี่ยนรูปรางของกอนดินน้ํามันเปนรูปทรงถวย 2. ดินน้ํามันแตละรูปทรงมีความหนาแนนเทากันหรือไม อยางไร ไมเทากัน กอนดินน้ํามันมีความหนาแนนมากที่สุด ถวยดินน้ํามันเสนผานศูนยกลาง 3 เซนติเมตร และถวยดินน้ํามันเสนผานศูนยกลาง 4 เซนติเมตรมีความหนาแนนนอยลงตามลําดับ 3. ตัวแปรที่มีผลตอความหนาแนนของดินน้ํามันคืออะไร เพราะอะไร ปริมาตรของดินน้ํามัน เพราะเมื่อน้ําหนักของดินน้ํามันคงที่ ความหนาแนนของดินน้ํามันจะแปรผลผันกับปริมาตรของดินน้ํามัน คือ ความหนาแนนจะลดลงเมื่อปริมาตรเพิ่มขึ้น 4. ลูกเหล็กกลมที่ใสลงในถวยดินน้ํามันทําหนาที่อะไร เพื่อใหวัดคาปริมาตรของถวยที่มีเสนผานศูนยกลางไมเทากันขณะลอยอยูที่ผิวน้ําเหมือนกัน 5. เปรียบเทียบคาความหนาแนนของดินน้ํามันทีจ่มและลอยกับความหนาแนนของน้ํา กอนดินน้ํามันจมน้ําเพราะความหนาแนนมากกวาน้ํา ถวยดินน้ํามันลอยน้ําเพราะความหนาแนนนอยกวาน้ํา 6. ปจจัยใดที่มีผลตอการลอยหรือจมของดินน้ํามัน ความหนาแนนของดินน้ํามันเมื่อเปรียบเทียบกับน้ํา 7. ความคลาดเคลื่อนของกิจกรรมนี้เกิดจากสาเหตุใดไดบาง 1) ถวยดินน้ํามันของแตละกลุมมีเสนผานศูนยกลางไมเทากัน 2) ถวยดินน้ํามันของแตละกลุมมีความหนาบางไมเทากัน 8. ผลสรุปของกิจกรรมนี้คืออะไร วัตถุที่มีน้ําหนักหรือมวลเทากัน เมื่อทําใหมีปริมาตรเพิ่มขึ้น ความหนาแนนก็จะนอยลง 9. ถาเปลี่ยนน้ําเปนของเหลวชนิดอื่นแทน นักเรียนคิดวาผลการสังเกตจะเปลี่ยนไปหรือไม เพราะอะไร เกิดการเปลี่ยนแปลงเมื่อของเหลวมีความหนาแนนไมเทากับน้ํา