ชดกจกรรมการเรยนรวทยาศาสตร เรอง พลงงานไฟฟา ชดนท 2 เรอง กระแสไฟฟา และ ความตางศกย ในจ านวน 5 ชด ไดสรางขนเพอใชประกอบการเรยน วชาวทยาศาสตรพนฐาน ว 23102 ตามหลกสตรแกนกลางการศกษาขนพนฐาน พทธศกราช 2551 กบนกเรยนชนมธยมศกษาปท 3 โรงเรยนเทพศรนทรลาดหญา กาญจนบร
เนอหาทส าคญภายในเลมประกอบดวย แบบทดสอบกอนเรยนซงเปนแบบรายตวเลอก จ านวน 10 ขอ พรอมกบบตรเนอหา แบบฝกหด และบตรกจกรรม ซงเกยวกบ กระแสไฟฟา และความ ตางศกย และการทดลอง เรอง การวดกระแสไฟฟา ความตางศกยไฟฟา ความตานทานไฟฟาและ กฎของโอหม ทงมแบบทดสอบหลงเรยนและเฉลยแบบทดสอบและบตรเฉลยกจกรรม ทายสดมแบบบนทกคะแนนกอนเรยน ระหวางเรยน และหลงเรยน
ชดกจกรรมน ไดรบค าแนะน าจากผเชยวชาญ และมการแกไขปรบปรงจนไดชดกจกรรมการเรยนรทสมบรณและมประสทธภาพ ผจดท าหวงเปนอยางยงวาชดกจกรรมเลมน จะเปนประโยชนแกนกเรยนและชวยพฒนาผเรยน ใหเกดการเรยนรตรงตามมาตรฐานการเรยนรอยางมประสทธภาพ และเปนแนวทางพฒนาการเรยนการสอนในกลมสาระการเรยนรวทยาศาสตรไดเปนอยางด สงผลใหนกเรยนมผลสมฤทธทางการเรยนทสงขน ขอขอบพระคณผมสวนเกยวของทกทานทท าใหชดกจกรรมการเรยนนประสบความส าเรจ
วาสนา หนขาว
โรงเรยนเทพศรนทรลาดหญา กาญจนบร
ส านกงานเขตพนทการศกษามธยมศกษา เขต ๘
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 3
|
สำรบญ หนา
ชดกจกรรมการเรยนรวทยาศาสตร ชดท 2 กระแสไฟฟำ และควำมตำงศกยไฟฟำ
ค าน า ก
สารบญ ข
ค าชแจงในการใชชดกจกรรมส าหรบคร ง
ค าชแจงในการใชชดกจกรรมส าหรบนกเรยน จ
สาระส าคญ 1
มาตรฐานการเรยนร 1
ตวชวด 1
แผนผงชดกจกรรม 2
แบบทดสอบกอนเรยน 3
กระดาษค าตอบแบบทดสอบกอนเรยน 6
1. ปรมาณทางไฟฟา
บตรกจกรรมท 1 การทดลอง เรอง การวดกระแสไฟฟา 7
บตรเนอหาท 1 เรอง กระแสไฟฟาและการวดกระแสไฟฟา 10
สรปสาระส าคญ เรอง การวดกระแสไฟฟา 11
แบบฝกหดท 1 เรอง ชนงาน เรอง การวดกระแสไฟฟา 12
2. การวดคาแรงดนไฟฟาหรอความตางศกยไฟฟา
บตรกจกรรมท 2 การทดลอง เรอง การวดคาแรงดนไฟฟา 13
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 4
|
หนา
ชดกจกรรมการเรยนรวทยาศาสตร ชดท 2 กระแสไฟฟำ และควำมตำงศกยไฟฟำ
บตรเนอหาท 2 เรอง การวดคาแรงดนไฟฟาหรอความตางศกย 16
แบบฝกหดท 2 18
3. ความตานทานไฟฟาของลวดตวน า บตรกจกรรมท 3 การทดลอง เรอง ความตานทานไฟฟาของลวดตวน า 19 บตรเนอหาท 3 เรอง ความตานทานไฟฟา 22 แบบฝกหดท 3 25 แบบฝกหดท 4 26
4. กฎของโอหม บตรกจกรรมท 4 การทดลอง เรอง กฎของโอหม 27 บตรเนอหาท 4 เรอง กฎของโอหม 30 สรปสาระส าคญ 32 แบบฝกหดท 5 เรอง การน ากฎของโอหมไปใช 33
แบบทดสอบหลงเรยน 36
เฉลยแบบทดสอบกอนเรยน 39
เฉลยแบบทดสอบหลงเรยน 40
แนวค าตอบค าาามทายกจกรรมและแบบฝก
แนวค าตอบกจกรรมท 1 การทดลอง เรอง การวดกระแสไฟฟา 42
แนวค าตอบกจกรรมท 2 การทดลอง เรอง การวดคาแรงดนไฟฟา 45
แนวค าตอบกจกรรมท 3 การทดลอง เรอง ความตานทานไฟฟาของลวดตวน า 47
แนวค าตอบกจกรรมท 4 การทดลอง เรอง กฎของโอหม 50
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 5
|
หนา
ชดกจกรรมการเรยนรวทยาศาสตร ชดท 2 กระแสไฟฟำ และควำมตำงศกยไฟฟำ
แนวค าตอบแบบฝกหดท 1 53
แนวค าตอบแบบฝกหดท 2 54
แนวค าตอบแบบฝกหดท 3 55
แนวค าตอบแบบฝกหดท 4 56
บรรณานกรม
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 6
|
ค ำชแจงในกำรใชชดกจกรรมกำรเรยนรวทยำศำสตร
ส ำหรบคร
1. ชดกจกรรมการเรยนรวทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 3 เรอง พลงงานไฟฟา ประกอบดวยชดกจกรรมการเรยนรทงหมด 5 ชดดงน ชดกจกรรมการเรยนรชดท 1 การเกดกระแสไฟฟา ชดกจกรรมการเรยนรชดท 2 กระแสไฟฟา และความตางศกย ชดกจกรรมการเรยนรชดท 3 วงจรไฟฟา ชดกจกรรมการเรยนรชดท 4 เครองใชไฟฟาในบาน ชดกจกรรมการเรยนรชดท 5 การใชไฟฟาอยางประหยดและปลอดภย 2. ชดกจกรรมการเรยนรวทยาศาสตรนคอชดท 2 กระแสไฟฟา และความตางศกย ใชเปน สอการเรยนรประกอบการใชแผนการจดการเรยนรท 4 าง 7 เรอง กระแสไฟฟาและความตางศกย 3. ครควรศกษาค าแนะน าในการใชชดกจกรรมการเรยนรใหเขาใจกอนจดกจกรรมการเรยนร 4. ครตองชแจงขนตอนการเรยนโดยใชชดกจกรรมการเรยนรใหนกเรยนเขาใจทกคนกอนด าเนนกจกรรมตางๆ 5. าานกเรยนศกษาชดกจกรรมการเรยนรไมเขาใจครควรแนะน าเพมเตมอาจใหนกเรยนไดปฏบตกจกรรมทงในและนอกเวลาเรยนจะท าใหผเรยนมทกษะและมความรความเขาใจมากยงขน
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 7
|
สำระ มำตรฐำนกำรเรยนร
ตวชวด
สาระการเรยนร
สาระท 5 : พลงงาน
สาระท 8 : ธรรมชาตของวทยาศาสตรและเทคโนโลย
มำตรฐำนกำรเรยนร
มำตรฐำน ว 5.1
เขาใจความสมพนธระหวางพลงงานกบการด ารงชวต การเปลยนรปพลงงาน ปฏสมพนธระหวางสารและพลงงาน ผลของการใชพลงงานตอชวตและสงแวดลอม มกระบวนการสบเสาะหาความร สอสารสงทเรยนร และน าความรไปใชประโยชน
มำตรฐำน ว 8.1
ใชกระบวนการทางวทยาศาสตร และจตวทยาศาสตรในการสบเสาะหาความร การแกปญหา รวาปรากฏการณทางธรรมชาตทเกดขนสวนใหญมรปแบบทแนนอน สามาราอธบายและตรวจสอบไดภายใตขอมลและเครองมอทมอยในชวงเวลานน ๆ เขาใจวาวทยาศาสตร เทคโนโลย สงคม และสงแวดลอมมความเกยวของสมพนธกน
ตวชวด
ทดลองและอธบายความสมพนธระหวางความตางศกย กระแสไฟฟา ความตานทานและน าความรไปใชประโยชน (ว 5.1 ม.3/2)
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 8
|
แผนผงล ำดบกำรใช
ชดกจกรรมกำรเรยนร
ตรวจค าตอบ
แบบทดสอบกอนเรยน
ท าแบบทดสอบ กอนเรยน
ศกษามาตรฐานการเรยนรและตวชวด
ศกษาเนอหาจากใบความร
ท ากจกรรม
ตรวจค าตอบ
หลงเรยน
ตรวจค าตอบ / หาแนวค าตอบ
ท าแบบทดสอบหลงเรยน
ศกษาชดการเรยนร ชดตอไป
ไมเขาใจเนอหา หรอตอบผด
ไมผาน
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 9
|
แบบทดสอบกอนเรยน
ชดกจกรรมกำรเรยนรวทยำศำสตร ชดท 2 เรอง ปรมำณทำงไฟฟำ ควำมสมพนธของกระแสไฟฟำ ควำมตำงศกยไฟฟำ และควำมตำนทำนไฟฟำ ชนมธยมศกษำปท 3 จ ำนวน 10 ขอ คะแนน 10 คะแนน ใชเวลำ 10 นำท
ค ำชแจง: แบบทดสอบเปนแบบปรนยเลอกตอบ ก ข ค และ ง จ ำนวน 10 ขอ
ค ำสง: จงเลอกค ำตอบทถกตองทสดเพยงขอเดยว แลวท ำเครองหมำย × ลงในกระดำษค ำตอบ
1. ตวน าไฟฟาทดควรมคณสมบตอยางไร
ก. มความตานทานไฟฟาคงท ข. มความตานทานไฟฟานอยมาก
ค. มความตานทานไฟฟาเปนศนย ง. เปลยนแปลงความตานทานไฟฟาได
2. คาความตานทานไฟฟาของเสนลวดเสนหนงจะขนอยกบสงใด
ก. แปรผนตรงกบความยาวของเสนลวด
ข. แปรผนตรงกบพนทภาคตดขวางของเสนลวด
ค. แปรผนตรงกบความยาว แตแปรผกผนกบพนทภาคตดขวางของเสนลวด
ง. แปรผกผนกบความยาว แตแปรผนตรงกบพนทภาคตดขวางของเสนลวด
3. โวลตมเตอรมวธการตอกบสงทตองการจะวดในวงจรไฟฟาแบบใด
ก. ตอขนานกบสงทจะวด ข. ตอครอมขวแบตเตอร
ค. ตออนกรมกบสงทจะวด ง. ตอระหวางขวบวกและขวลบ
4. เมอเพมกระแสไฟฟา 20 เทาของกระแสไฟฟาเดมใหกบลวดความตานเสนหนง ขอสรปใดเปนจรง
ก. ความตานทานไฟฟาลดลง 20 เทา ข. ความตางศกยไฟฟาลดลง 20 เทา
ค. ความตางศกยไฟฟาเพมขน 20 เทา ง. ความตานทานไฟฟาเพมขน 20 เทา
5. เครองมอทใชวดความตางศกยไฟฟา คอขอใด ก. แอมมเตอร ข. โวลตมเตอร ค. โอหมมเตอร ง. กลปวานอมเตอร
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 10
|
6. พจำรณำขอควำมตอไปน
ก ชนดของลวดตวน ำ ข อณหภมของลวดตวน ำ
ค ควำมยำวของลวดตวน ำ ง พนทหนำตดของลวดตวน ำ
ปจจยทมผลตอความตานทานไฟฟาของลวดตวน าคอขอใด
ก.. ก และ ค
ข. ข และ ค
ค. ก ข และ ค
ง. ทกขอมผลตอความตานทานไฟฟาของลวดตวน า
7. การตอแอมมเตอรเพอวดกระแสไฟฟาในวงจรใดทตอไดากตอง ก. ข. ค. ง.
8. ความแตกตางของระดบพลงงานไฟฟา ระหวางจด 2 จด ในวงจรไฟฟาใดๆ คออะไร
ก. ความตานทานไฟฟา ข. ปรมาณกระแสไฟฟา
ค. ความตางศกยไฟฟา ง. ประจไฟฟา
9. เครองใชไฟฟาประเภทใหความรอนจ าเปนตองใชลวดความรอนขนาดใหญมาก ๆ เพราะตองการอะไร
ก. ก าลงไฟฟา ข. กระแสไฟฟา
ค. แรงเคลอนไฟฟา ง. ความตานทานไฟฟา
A
A
A
A
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 11
|
10. ขอสรปใดากตองเกยวกบความน าไฟฟาของโลหะ
ก. ตวน าทมความน าไฟฟานอย มความตานทานไฟฟามาก มกระแสไฟฟาไหลผานมาก
ข. ตวน าทมความน าไฟฟามาก มความตานทานไฟฟามาก มกระแสไฟฟาไหลผานมาก
ค. ตวน าทมความน าไฟฟามาก มความตานทานไฟฟานอย มกระแสไฟฟาไหลผานมาก
ง. ตวน าทมความน าไฟฟานอย มความตานทานไฟฟานอย มกระแสไฟฟาไหลผานนอย
ตงใจท ำขอสอบกนนะคะ
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 12
|
กระดำษค ำตอบแบบทดสอบกอนเรยน เรอง ปรมาณทางไฟฟา ความสมพนธของกระแสไฟฟา
ความตางศกยไฟฟา และความตานทานไฟฟา
ชอ.................................นามสกล........................................ชน ม.3/……เลขท........... ค าสง ใหนกเรยนเลอกค าตอบทากตองทสดเพยงขอเดยว โดยท าเครองหมาย × ลงในกระดาษค าตอบ ( 10 คะแนน )
ขอ ก ข ค ง
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
คะแนนเตม 10 คะแนน คะแนนทได........................... ชอผตรวจ………………............. วนทตรวจ .............................
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 13
|
บตรกจกรรมท 1
กำรทดลอง เรอง กำรวดกระแสไฟฟำ
ใหนกเรยนแบงกลม ท ำกจกรรม บนทกผล น ำเสนอผล
วเครำะหผล ตอบค ำถำมและสรปผลกำรท ำกจกรรม
จดประสงคกำรเรยนร นกเรยนสามารา 1. ก าหนดปญหาของการทดลองได 2. ตงสมมตฐานจากปญหาทก าหนดได 3. ทดลองและสรปผลการทดลองเกยวกบปรมาณกระแสไฟฟาทไดจาก าานไฟฉาย 1 กอน และ 2 กอนได 4. เปรยบเทยบความสวางของหลอดไฟทไดจากการตอาานไฟฉาย 1 กอน และ 2 กอนได วสดอปกรณ
1. กลองใสาานไฟฉายพรอมาานไฟฉาย 1 ชด 2. สายไฟพรอมแจคและคลปปากจระเข 1 ชด 3. แอมมเตอร 1 ตว 4. หลอดไฟ 1 หลอด
วธท ำ
1. ตอหลอดไฟ าานไฟฉาย 1 กอน และแอมมเตอร สงเกตความสวางของหลอดไฟ และเขมของ แอมมเตอร บนทกผล 2. เพมาานไฟฉายจาก 1 กอน เปน 2 กอน สงเกตความสวาง ของหลอดไฟ และเขมของแอมมเตอร บนทกผล
ภาพแสดงการทดลองการวดกระแสไฟฟา
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 14
|
ค ำถำมกอนท ำกจกรรม ปญหา 1. ปญหาของการทดลองนคออะไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… สมมตฐาน 2. เมอตอหลอดไฟและาานไฟฉาย 1 กอน เขากบแอมมเตอร นกเรยนคดวามการเปลยนแปลงอยางไร กบหลอดไฟและเขมของแอมมเตอร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. เมอเปลยนาานไฟฉายจาก 1 กอน เปน 2 กอน นกเรยนคดวาการเปลยนแปลงของหลอดไฟและ เขมของแอมมเตอรจะเหมอนเดมหรอไม อยางไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… บนทกผลกำรท ำกจกรรมส ำหรบ
ตำรำง การเปลยนแปลงของหลอดไฟและเขมของแอมมเตอร เมอใชาานไฟฉายจ านวนตาง ๆ กน
จ านวนาานไฟฉาย
(กอน)
ผลการเปลยนแปลง
หลอดไฟ แอมมเตอร
1
2
ค ำถำมหลงท ำกจกรรม แปลความหมายและสรปผล 1. เมอตอหลอดไฟโดยใชาานไฟฉาย 1 กอน เขากบแอมมเตอร ผลการเปลยนแปลงของหลอดไฟ และเขมของแอมมเตอรเปนอยางไร ตรงตามทคาดคะเนหรอไม ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. เมอเปลยนาานไฟฉายจาก 1 กอน เปน 2 กอน ผลการเปลยนแปลงของหลอดไฟ และเขมของ แอมมเตอรเหมอนเดมหรอไม เพราะเหตใด ตรงตามทคาดคะเนหรอไม …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 15
|
3. สรปผลการทดลองไดอยางไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… การน าไปใช 4. าาสลบทระหวางแอมมเตอรกบหลอดไฟในวงจร ผลการเปลยนแปลงของเขมของแอมมเตอร จะเหมอนเดมหรอไม เพราะเหตใดเหมอนเดมหรอไม เพราะเหตใด
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 16
|
บตรเนอหำท 1
เรอง กระแสไฟฟำและกำรวดกระแสไฟฟำ
กระแสไฟฟำ
กระแสไฟฟาเกดขนจากการเคลอนทของอเลกตรอนจากบรเวณหนงไปอกบรเวณหนง กระแสไฟฟาเกดขนไดหลายวธ เชน เกดจากความแตกตางของพลงงานสองบรเวณ เกดจากปฏกรยาเคม เกดจ ากการเหนยวน าของวตา เปนตน
เครองมอทใชวดกระแสไฟฟาในวงจรไฟฟา เรยกวา แอมมเตอร (ammeter) มหนวยการวดคอ แอมแปร (ampere) ใชตวยอแทนกระแสไฟฟาวา I สญลกษณของแอมมเตอร คอ A
วธวดคำกระแสไฟฟำ ตวอยางการวด ท าการตอหลอดไฟฟาขนาดเลกเขากบแบตเตอร และวดกระแสไฟฟาทไหลผานหลอดไฟฟา โดยน าปลาย + ของแอมมเตอรผานหลอดไฟฟาตอกบขว + ของแบตเตอร และน าปลาย - ของแอมมเตอรตอกบขว - ของแบตเตอร ดงรป
ภาพแสดงการตอแอมมเตอรในวงจร
ขอควรระวงในกำรวดกระแสไฟฟำ ดงน
แอมมเตอรแตละเครองมการก าหนดขดจ ากดในการวดกระแสไว ดงนน ในการวดแตละครง
ควรประมาณปรมาณกระแสทจะวดกอน เพอเลอกใชแอมมเตอรทมขดจ ากดทเหมาะสม
อยาตอปลาย + และ - ของแอมมเตอรผดพลาด เพราะจะท าใหเขมของเครองวดตกลบ
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 17
|
หามตอปลายทงสองของแอมมเตอรกบขวทงสองของแบตเตอรโดยตรง เพราะเขมของเครองวดจะต จนสดสเกล อาจท าใหพงได
สรปสาระส าคญ
แอมมเตอร คอ เครองมอส าเรจรปทใชวดกระแสไฟฟาทไหลผานวงจร ความตานทานภายในของเครองแอมมเตอรมคานอยมาก วธใชตองตออนกรมกบวงจร มหนวยเปนแอมแปร (A) - +
A แอมมเตอร การตอแอมมเตอรเขากบวงจร สญลกษณการตอแอมมเตอรเขากบวงจร
สญลกษณแอมมเตอร
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 18
|
แบบฝกหดท 1 ชนงำน เรอง กำรวดกระแสไฟฟำ
ชอ ____________________________ ชน __________ เลขท _______ ค ำสง ใหนกเรยนเขยนผงความคด การวดกระแสไฟฟา
ไดคะแนน ................................
คะแนนเตม 10 คะแนน
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 19
|
บตรกจกรรมท 2 เรอง การวดคาแรงดนไฟฟาหรอความตางศกยไฟฟา
ใหนกเรยนแบงกลม ท ำกจกรรม บนทกผล น ำเสนอผล
วเครำะหผล ตอบค ำถำมและสรปผลกำรท ำกจกรรม จดประสงคกำรเรยนร นกเรยนสามารา 1. ก าหนดปญหาของการทดลองได 2. ตงสมมตฐานจากปญหาทก าหนดได 3. ทดลองและสรปผลการทดลองเกยวกบการวดความตางศกยไฟฟาได 4. เปรยบเทยบความตางศกยไฟฟาของขวบวกกบขวลบของาานไฟฉาย1 กอน และาานไฟฉาย 2 กอน ทน ามาตอกนได วสดอปกรณ 1. กลองใสาานไฟฉายพรอมาานไฟฉาย 1 ชด 2. สายไฟพรอมแจคและคลปปากจระเข 1 ชด 3. โวลตมเตอร 1 ตว วธท ำ
1. ใชาานไฟฉาย 1 กอน ตอเขากบโวลตมเตอร 2. อานคาความตางศกยไฟฟา บนทกผล 3. เพมาานไฟฉายอก 1 กอน แลวอานคาความตางศกยไฟฟา บนทกผล
ส ำหรบ
กำรทดลองกำรวดควำมตำงศกยไฟฟำ ครผสอน
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 20
|
ค ำถำมกอนท ำกจกรรม ปญหา 1. ปญหาของการทดลองนคออะไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… สมมตฐาน 2. าานกเรยนใชโวลตมเตอรวดความตางศกยไฟฟาของาานไฟฉายทใชในการทดลอง ส าหรบาานไฟฉาย 1 กอน นกเรยนคดวาความตางศกยไฟฟาระหวางขวบวกกบขวลบเปนเทาใด ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. เมอใชาานไฟฉาย 2 กอน นกเรยนคดวาความตางศกยไฟฟาระหวางขวบวกกบขวลบเปนเทาใด ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… บนทกผลกำรท ำกจกรรม ตำรำง คาความตางศกยไฟฟาของาานไฟฉายเมอใชจ านวนตาง ๆ กน
จ านวนาานไฟฉาย (กอน) ความตางศกยไฟฟา (โวลต)
1 2
ค ำถำมหลงท ำกจกรรม แปลความหมายและสรปผล 1. เมอใชโวลตมเตอรวดความตางศกยไฟฟาของาานไฟฉายในการทดลอง ส าหรบาานไฟฉาย 1 กอน จะไดความตางศกยไฟฟาระหวางขวบวกกบขวลบเปนเทาใด ตรงตามทคาดคะเนหรอไม ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. จากการทดลอง เมอใชาานไฟฉาย 2 กอน วดความตางศกยไฟฟาระหวางขวบวกกบขวลบเปนเทาใด ตรงตามทคาดคะเนหรอไม ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. าานไฟฉายทมขนาดตาง ๆ กน จะใหความตางศกยไฟฟาระหวางขวบวกกบขวลบเทากนหรอไม อยางไร …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 21
|
4. สรปผลการทดลองไดอยางไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… การน าไปใช 5. ความตางศกยไฟฟาของแบตเตอรรายนตและราจกรยานยนตเทากนหรอตางกน อยางไร
…………………………………………………………………………………………………………………………………………................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 22
|
บตรเนอหำท 2
เรอง คำแรงดนไฟฟำหรอควำมตำงศกยไฟฟำ
ควำมตำงศกยไฟฟำ
ความตางศกยไฟฟา คอ ความแตกตางของพลงงานไฟฟาระหวางจดสองจด ซงท าใหเกดกระแสไฟฟาขน โดยกระแสไฟฟาจะไหลจากจดทมระดบพลงงานไฟฟาสง (ศกยไฟฟาสง) ไปยงจดทมระดบพลงงานไฟฟาต ากวา (ศกยไฟฟาต า) และจะหยดไหลเมอศกยไฟฟาทงสองจดเทากน
ขอควรร
ความตางศกยไฟฟาระหวางจดสองจดเปรยบไดกบการไหลของน า ซงจะไหลจากทสงไปยงทต า และจะหยดไหลเมอระดบน าเทากน เครองมอทใชวดความตางศกยไฟฟาในวงจรไฟฟา เรยกวา โวลตมเตอร (voltmeter) มหนวยการวด คอ โวลต (volt) ใชตวยอแทนความตางศกยวา V สญลกษณของโวลตมเตอร
คอ
ตวอยางการวด ท าการตอหลอดไฟฟาขนาดเลกเขากบแบตเตอร และวดความตางศกยครอมหลอดไฟฟา โดยตอโวลตมเตอรขนานกบหลอดไฟฟา ปลาย + ของโวลตมเตอรตอกบขว + ของแบตเตอร และปลาย - ของโวลตมเตอรตอกบขว - ของแบตเตอร ดงรป
ภาพแสดงการตอโวลตมเตอรในวงจร
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 23
|
ขอควรระวงในการวดแรงดนไฟฟา คอ
โวลตมเตอรแตละเครองมการก าหนดขดจ ากดในการวดแรงดนไฟฟาไว ดงนน ในการวดแตละครงควรประมาณปรมาณแรงดนไฟฟาทจะวด และเลอกใชโวลตมเตอรทมขดจ ากดทเหมาะสม
อยาตอปลาย + และ - ของโวลตมเตอรผดพลาด
สรปสาระส าคญ
โวลตมเตอร คอ เครองมอส าเรจรปทใชวดความตางศกยไฟฟาระหวางจด 2 จด ในวงจรความตานทานภายในโวลตมเตอรมคาสงมาก วธใชตองตอขนานกบวงจร มหนวยเปนโวลต (V) โวลตมเตอร การตอโวลตมเตอรเขากบวงจร สญลกษณการตอโวลตมเตอรเขากบวงจร
สญลกษณของโวลตมเตอร คอ
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 24
|
แบบฝกหดท 2
เมอนกเรยนศกษาใบความรแลวใหนกเรยนท าแบบฝกหดตอไปน
ค ำสง จากขอความทก าหนดให ใหนกเรยนใสเครองหมาย / หนาขอความทาก เครองหมาย x หนาขอความทผด (ขอละ 1 คะแนน)
………….1. เครองมอทใชวดกระแสไฟฟาในวงจรไฟฟา เรยกวา แอมมเตอร
…………..2. เครองแอมมเตอรมคานอยมาก วธใชตองตออนกรมกบวงจร
…………..3. คาแรงดนไฟฟา เรยกอกอยางหนงวา คาของกระแสไฟฟา
…………..4. อยาตอปลาย + และ - ของโวลตมเตอรผดพลาด เพราะจะท าใหเขมของเครองวดตกลบ
…….…… 5. Ω เปนสญลกษณของเครองวดความตานทานไฟฟา
…………. 6. ความตางศกยไฟฟา คอ ความแตกตางของพลงงานไฟฟาระหวางจดสองจด
…………...7. เครองมอวดความตางศกย คอ โอหมมเตอร
…….…….8. การตอโวลตมเตอรตองตอแบบขนานกบวงจร
……………9. การตอแอมมเตอรและโอหมมเตอร มวธการตอในวงจรแบบเดยวกน
…….……10. ความยาวของตวน า ความยาวมากจะมความตานทานมาก
ไดคะแนน ................................
คะแนนเตม 10 คะแนน
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 25
|
บตรกจกรรมท 3
การทดลอง เรอง ความตานทานไฟฟาของลวดตวน า
ใหนกเรยนแบงกลม ท ำกจกรรม บนทกผล น ำเสนอผล
วเครำะหผล ตอบค ำถำมและสรปผลกำรท ำกจกรรม
จดประสงคกำรเรยนร
นกเรยนสามารา 1. ก าหนดปญหาของการทดลองได 2. ตงสมมตฐานจากปญหาทก าหนดได 3. ทดลองและสรปผลการทดลองเกยวกบสมบตของลวดตวน าได 4. อธบายสมบตของลวดตวน าได วสดอปกรณ
1. กลองใสาานไฟฉายพรอมาานไฟฉาย 1 ชด 2. สายไฟพรอมแจคและคลปปากจระเข 1 ชด 3. แอมมเตอร 1 ตว 4. ลวดนโครม เบอร 26 ยาว 30 เซนตเมตร 1 เสน 5. ลวดนโครม เบอร 26 ยาว 60 เซนตเมตร 1 เสน 6. ลวดเหลก เบอร 26 ยาว 30 เซนตเมตร 1 เสน 7. ลวดเหลก เบอร 30 ยาว 30 เซนตเมตร 1 เสน
วธท ำ
1. ตอกลองใสาานไฟฉาย พรอมาานไฟฉายเขากบแอมมเตอร
2. น าลวดนโครม เบอร 26 ยาว 30 เซนตเมตรตอเขากบวงจรอานคากระแสไฟฟาจากแอมมเตอร บนทกผล
3. ท าการทดลองเชนเดยวกบขอ 2 แตเปลยนลวดตวน าเปนลวดนโครม เบอร 26 ยาว 60 เซนตเมตร ลวดเหลก เบอร 26 ยาว 30 เซนตเมตร และลวดเหลก เบอร 30 ยาว 30 เซนตเมตร ตามล าดบ
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 26
|
ภาพแสดงการทดลองความตานทานไฟฟาของลวดตวน า
ค ำถำมกอนท ำกจกรรม ปญหา
1. ปญหาของการทดลองนคออะไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… สมมตฐาน 2. ใหนกเรยนคาดคะเนผลการทดลองตอไปน
2.1 ลวดนโครม และลวดเหลก ซงมพนทหนาตดและความยาวเทากน จะยอมใหกระแสไฟฟา ผานไดเทากนหรอไม อยางไร …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
2.2 ลวดนโครม ซงมพนทหนาตดเทากนแตยาวตางกน จะยอมใหกระแสไฟฟาผานไดมากนอย ตางกนหรอไม อยางไร …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
2.3 ลวดเหลก ซงมความยาวเทากนแตพนทหนาตดตางกน จะยอมใหกระแสไฟฟาผานไดตางกนหรอไม อยางไร …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
บนทกผลกำรท ำกจกรรม
ตำรำง คากระแสไฟฟาทอานไดเมอลวดตานทานมลกษณะตาง ๆ กน
ลกษณะของลวดตานทาน คากระแสไฟฟา (แอมแปร)
ลวดนโครมเบอร 26 ยาว 30 cm ลวดนโครมเบอร 26 ยาว 60 cm ลวดเหลกเบอร 26 ยาว 30 cm ลวดเหลกเบอร 30 ยาว 30 cm
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 27
|
ค ำถำมหลงท ำกจกรรม แปลความหมายและสรปผล 1. ลวดตางชนดกนซงพนทหนาตดเทากนและความยาวเทากน จะยอมใหกระแสไฟฟาผานไดเทากนหรอไม อยางไร ตรงตามทคาดคะเนหรอไม ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. ลวดนโครม เบอร 26 ทมความยาว 30 cm และ 60 cm เมอตอเขากบความตางศกยไฟฟาทเทากน จะเกดกระแสไฟฟาไหลผานตวน าทงสองเทากนหรอไม อยางไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. ลวดเหลกทมความยาว 30 cm เบอร 26 และเบอร 30 เมอตอเขากบความตางศกยไฟฟาทเทากน จะเกดกระแสไฟฟาไหลผานตวน าทงสองเทากนหรอไม อยางไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4. ลวดนโครม เบอร 26 ทมความยาว 30 cm และลวดเหลก เบอร 26 ทมความยาว 30 cm เมอตอ เขากบความตางศกยไฟฟาทเทากน จะเกดกระแสไฟฟาไหลผานตวน าทงสองเทากนหรอไม อยางไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5. ลวดตวน าทมความตานทานไฟฟามากจะยอมใหกระแสไฟฟาผานมากหรอนอย ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 6. ตวน าไฟฟาทดควรมความตานทานไฟฟามากหรอนอย อยางไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 7. ความตานทานไฟฟาของลวดตวน าขนอยกบปจจยใดบาง ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 8. สรปผลการทดลองไดอยางไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… การน าไปใช 9. สายไฟทใชอยทวไปในบานเรอนท าดวยโลหะอะไร เพราะเหตใดจงไมใชโลหะเงน ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 10. สายไฟฟาแรงสงท าดวยโลหะชนดใด เพราะเหตใดจงไมใชทองแดง ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… หรบส ำหรบ
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 28
|
บตรควำมรท 3 เรอง ควำมตำนทำนไฟฟำ
ความตานทาน เปนปรมาณอยางหนงทตานการเคลอนทของสงตางๆ เชน การไหลของน าผานทอทมขนาดตางกน จะพบวา ทอเลกมความตานทานมาก น าจงไหลผานไดนอยกวาทอใหญในชวงเวลาเทากน จงกลาวไดวา ทอเลกมความตานทานมาก น าจงไหลผานไดนอย สวนทอใหญมความตานทานนอยน าจงไหลผานไดมาก ควำมตำนไฟฟำ (resistance) คอ สมบตของตวน าไฟฟา (conductor) ทยอมใหกระแสไหลผานไดมากหรอนอย ซงเปนสมบตเฉพาะตวของตวน านนๆ จะมคาแตกตางกนไปแลวแตชนดของตวน า กลาวคอตวน าไฟฟาทยอมใหกระแสไฟฟาไหลผานไดมากจะมความตานทานนอยสวนตวน าไฟฟาทยอมใหกระแสไฟฟาไหลผานไดนอยจะมความตานทานมาก ความตานทานไฟฟามหนวยเปน โอหม (ohm) ใชสญลกษณ V ตวยอทใชแทนความตานทานไฟฟา คอ R — การวดคาความตานทานไฟฟา — โอหมมเตอรเปนเครองมอวดทสรางขนมาเพอวดอปกรณเฉพาะความตานทานและมประโยชน ตอเนองไปางการวดอปกรณอนๆ ไดดวยเชน วดการตดตอของสวตซ หนาสมผสตาง ๆ ตลอดจนวดอปกรณอเลกทรอนกสวาด , เสยไดดวย โครงสรำงของโอหมมเตอร — ประกอบดวยสวนประกอบส าคญ 3 อยางคอ ดารสนวาลมเตอร แบตเตอร (าานไฟฉาย) และตวตานทานปรบคาได โดยน าอปกรณ 3สวนดงกลาวมาตอวงจรจะไดโอหมมเตอรขนมา และปรบแตงสเกลหนาปดใหบอกคา โอหม
— ภำพแสดงวงจรกำรตอโอหมมเตอร
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 29
|
ปจจยทมผลตอควำมตำนทำนของตวน ำไฟฟำ มดงน
ควำมตำนทำนไฟฟำ ขนอยกบ
ลกษณะของลวดตวน ากบคาความตานทานไฟฟา ความตานทานไฟฟานอย ความตานทานไฟฟามาก ลวดตวน าชนดเดยวกนขนาดใหญเทากน เสนทยาวกวาจะมความตานทานมากกวา และจะยอมใหกระแสไฟฟาผานไดนอยกวาลวดเสนทสน ความตานทานไฟฟามาก ความตานทานไฟฟานอย ลวดตวน าชนดเดยวกนยาวเทากน เสนทมขนาดเลกกวาหรอมพนทหนาตดนอยกวา จะมความตานทานมากกวา และจะยอมใหกระแสไฟฟาผานไดนอยกวาลวดเสนทมขนาดใหญ
คำควำมตำนทำนไฟฟำขนอยกบ
1. ชนดของตวน ำไฟฟำ
ตวน าไฟฟาทน าไฟฟาทดทสด เรยงจากมากไปนอย
1. เงน 2. ทองแดง 3. ทองค า
4. อลมเนยม 5. สงกะส 6. แพลตตนม
7. เหลก 8. ปรอท 9. แทงาาน
ความตานทานไฟฟา เรยงจากนอยไปมาก
1. เงน 2. ทองแดง 3. ทองค า
4. อลมเนยม 5. สงกะส 6. แพลตตนม
7. เหลก 8. ปรอท 9. แทงาาน
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 30
|
สรป น าไฟฟาไดด ความตานทานนอย
น าไฟฟาไมด ความตานทานมาก
2. ความยาวของตวน า ความยาวมากจะมความตานทานมาก และความยาวนอยจะมความตานทานนอย (ความตานทานแปรผนโดยตรงกบความยาว) - ลวดตวน าชนดเดยวกน ขนาดใหญเทากน เสนทยาวกวาจะมความตานทานมากกวา และจะยอมใหกระแสไฟฟาผานไดนอยกวาเสนทสน
สรป
โลหะชนดเดยวกน โลหะเสนยาว ความตานทานมาก น าไฟฟานอย
โลหะเสนสน ความตานทานนอย น าไฟฟาไดมาก
3. พนทหนาตดของตวน า พนทหนาตดมาก (ขนาดใหญ) จะมความตานทานนอย และพนทหนาตดนอย (ขนาดเลก) จะมความตานทานมาก (ความตานทานแปรผกผนกบพนทหนาตด)
- ลวดตวน าชนดเดยวกน ยาวเทากน เสนทมขนาดเลกกวา หรอมพนทหนาตดนอยกวาจะมความตานทานมากกวา และจะยอมใหกระแสไฟฟาผานไดนอยกวาเสนทมขนาดใหญและสน
สรป พนทหนาตดมาก (ขนาดใหญ) ความตานทานนอย น าไฟฟาไดมาก
พนทหนาตดนอย (ขนาดเลก) ความตานทานมาก น าไฟฟานอย
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 31
|
- อณหภมของตวน า อณหภมสงจะมความตานทานมาก และอณหภมต าจะมความตานทานนอย - ฉนวนไฟฟา (insulator) คอ สารทยอมใหกระแสไฟฟาไหลผานหรอมความตานทานไฟฟาสง สวนใหญเปนพวกอโลหะ เชน ยาง แกว ไม พลาสตก กระเบอง เปนตน - ตวน าไฟฟายงยวด (superconductor) คอ ตวน าไฟฟาทไมมความตานทานไฟฟาเลย ท าไดโดยน าตวน าไฟฟา เชน ดบก ปรอท มาลดอณหภมจนางระดบหนง คอประมาณ -25 องศาเซลเซยส ตวน าไฟฟากจะหมดความตานทานลง
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 32
|
แบบฝกหดท 3
ใหนกเรยนเตมค าลงในชองวางใหากตองและสมบรณ
กำรวดปรมำณทำงไฟฟำ (ขอละ 1 คะแนน)
— การวดกระแสไฟฟาใช ...1........................... หนวยวด ..2....................
ใชสญลกษณ A ..3...................... อนกรมกบวงจร
— การวด...4........................... ใช ..5.........มเตอร หนวยวด โวลต
ใชสญลกษณ......6..................... ตอแบบ ..7....................กบวงจร
— การวดความตานทานไฟฟา ใช ..8......................... หนวยวด .9..............
ใชสญลกษณ Ω ตอแบบ ...10............................
ไดคะแนน ................................
คะแนนเตม 10 คะแนน
ช ด ก จ ก ร ร ม ก า ร เ ร ย น ร ว ท ย า ศ า ส ต ร เ ร อ ง พ ล ง ง า น ไ ฟ ฟ า ช ด ท 2 | 33
|
แบบฝกหดท 4
สรปเนอหำเปนผงมโนทศน
เมอนกเรยนศกษาเกยวกบสาระส าคญ ของการวดปรมาณทางไฟฟา ใชอปกรณและสญลกษณ แลว ใหนกเรยนน ามาเขยน ผงมโนทศนตามทนกเรยนานดและสนใจ เพอสรปสาระส าคญทก าหนดให และตกแตงใหสวยงาม