ค่มือกาูรใช้ LO เรื่อง...

1

คมอการใช LO

เรอง การทดลองหยดนามนของมลลแกน

จดทาโดย

สาขาฟสกส

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย

2

สารบญ หนา

คมอการใช LO เรองการทดลองหยดนามนของมลลแกน 1-10

แผนการจดการเรยนร 11-12

3

การทดลองหยดนามนของมลลแกน

ชวงชน : 4 (ม.4 - ม.6)

สาระการเรยนร : วทยาศาสตรเพมเตม (ฟสกส)

ผลการเรยนรทคาดหวง

1. อธบายวธการทดลองเพอหาคาประจไฟฟาของอเลกตรอน ตามวธการทดลอง

ของมลลแกนได

2. สรปจากการทดลองของมลลแกนไดวา ประจไฟฟาของอเลกตรอนมคา 19106.1 −× คลอมบ

3. คานวณหาคามวลของอเลกตรอนไดจากผลการทดลองของทอมสนและ

การทดลองของมลลแกน

กจกรรมการเรยนร

ผเรยนสามารถเลอกศกษาหวขอทตองการไดตามความสนใจ โดยหวขอทจะใหผเรยนเลอกศกษา

นนมทงการใหผเรยนไดเรยนรสวนตางๆของอปกรณการทดลอง ความรพนฐานเกยวกบการเคลอนทของ

วตถภายใตแรงโนมถวงของโลกกบการเคลอนทของวตถทมประจไฟฟาในสนามไฟฟา วธการและการ

ทาการทดลองหาคาประจบนหยดนามน และเมอผเรยนไดทาการทดลองจนครบ 5 ครง ผเรยนจะไดศกษา

สรปผลการทดลอง เพอเชอมโยงการวเคราะหหาคาประจไฟฟา และการนาคาประจไฟฟาไปใช

ประโยชนในการหาคาตางๆตอไป

4

คมอการใช LEARNING OBJECT เรอง หยดนามนของมลลแกน

หนาจอท 1 หนาเมนหลก

ลกษณะการใชงาน

1. ปม “แนะนาอปกรณ” เพอเขาสการเรยนรสวนตางๆของอปกรณการทดลองหยดนามนของ

มลลแกน

2. ปม “ความรพนฐาน” เพอเรยนรพนฐานทจะตองรกอนเรมทาการทดลอง

3. ปม “วธการทดลอง” เพอเรยนรวธการทาการทดลองหาคาประจไฟฟา

4. ปม “การทดลอง” เพอทาการทดลองหาคาประจไฟฟา

5. ปม “สรปผลการทดลอง” เพอดสรปผลการทดลอง จะกดเลอกไดเมอทาการทดลองครบ

5 ครงแลว

6. ปม “ออก” เพอออกจากการเรยนรเรองการทดลองหยดนามนของมลลแกน

วธเลน

ดอนเมชนการทาการทดลองหยดนามนของมลลแกน และใหผเรยนเลอกกดปมทตองการเรยนร

ไดตามความสนใจของผเรยน

5

หนาจอท 2 แนะนาอปกรณ

ลกษณะการใชงาน

1. คลกทรปกลองจลทรรศน เพอศกษาหนาทของกลองจลทรรศน

2. คลกทแผนตวนา เพอศกษาหนาทของแผนตวนา

3. คลกทกระบอกพนนามน เพอศกษาหนาทของกระบอกพนนามน

4. คลกทแหลงกาเนดไฟฟาความตางศกยโวลตสง เพอศกษาหนาทแหลงกาเนดไฟฟา

ความตางศกยโวลตสง

5. หมายเลข (1 ) คอ แถบเมน

วธเลน

เลอกคลกทสวนตางๆของอปกรณทตองการศกษา เพอศกษาคาอธบายหนาทของอปกรณ เมอ

ศกษาคาอธบายเรยบรอยแลวใหคลกสทเครองหมายกากบาทสแดงเพอปดหนาจอคาอธบายนน และหาก

ตองการศกษาหวขออนใหเลอกหวขอจากแถบเมน ตามความสนใจ

(1)

6

หนาจอท 3 ความรพนฐาน

ลกษณะการใชงาน

1. ศกษาอนเมชนการทดลองจากหนาจอ และดการเคลอนทของหยดนามนจากภาพทขยายจาก

กลองจลทรรศน

2. กดปม “ยอนกลบ” เมอตองการไปหนาเมนหลก

3. กดปม “ตอไป” เพอศกษาความรพนฐานในหนาตอไป

4. กดปมรปลาโพง เพอปดเสยงพด จะมสญลกษณ ขนทบรปลาโพง หากกดปมรปลาโพง

ทมสญลกษณ อกครงเพอเปดฟงเสยง

วธเลน

ศกษาอนเมชนพรอมกบอานเนอหาทแสดงในหนาจอ หรอฟงเสยงบรรยายประกอบภาพอนเมชน

โดยใหดการเคลอนทของหยดนามนจากชองทแสดงจากกลองจลทรรศน เพอจะไดเหนการเคลอนทของ

หยดนามนชดเจน เมอมปมตอไปโชวขนมาใหกดปมตอไปเพอศกษาความรพนฐานถดไป ทาเชนนไป

เรอยๆ จนถงหนาจอดานซาย แสดงวาเนอหาในความรพนฐานจบแลว และหากตองการศกษาหวขออน

ใหเลอกหวขอจากแถบเมนขางลาง ตามความสนใจ

7

หนาจอท 4 แสดงวธการทดลอง

ลกษณะการใชงาน

1. กดปม “หนาถดไป” เพอศกษาวธการทดลองในขนตอไป

2. ศกษาวธการทดลองจากอนเมชน และฟงเสยงหรออานคาอธบายประกอบการศกษาอนเมชน

วธเลน

ศกษาวธการทดลองจากอนเมชน และฟงเสยงหรออานคาอธบายประกอบการศกษาอนเมชน

หากตองการศกษาวธการทดลองในหนาถดไป ใหกดปม “หนาถดไป” และศกษาขอมลในหนาถดไป

จนจบ เมอศกษาจบแลว แสดงวาเนอหาของวธการทดลองจบแลว และหากตองการศกษาหวขออนให

เลอกหวขอจากแถบเมนขางลาง ตามความสนใจ

8

หนาจอท 5.1 การทดลอง

หนาจอท 5.2 การทดลอง (ตอ)

1

2

3

4 5 6 7

8

9

10

11

12

9

ลกษณะการใชงาน

1. คลกทกระบอกพนนามน (อปกรณหมายเลข 1) เพอพนน ามน

2. คลกทปมทศของสนามไฟฟา (ปมหมายเลข 3 กบ 4 ) เพอเลอกทศของสนามไฟฟา

ระหวางแผนตวนา

3. คลกปมปรบคาความตางศกย (ปมหมายเลข 6) เพอปรบคาความตางศกย โดยถากดปมลกศร

สเขยวดานบนคางไว แสดงวาตองการปรบคาความตางศกยใหมากขนเรอยๆ แตถากดแลว

ปลอยคาความตางศกยจะขนนอยๆ หากกดปมสเขยวดานลางแสดงวาตองการปรบคาความ

ตางศกยใหนอยลงเรอยๆ แตถากดแลวปลอยคาความตางศกยจะลดลงนอยๆ

4. แถบสสมจะเปนแถบทเปนขอความบอกวาตอไปใหทาอะไร

5. คลกปมตารางบนทกผล (ปมหมายเลข 2) เพอใหแสดงตารางบนทกผลออกมา ถาคลกปมปด

สเหลองทายตาราง (ปมหมายเลข 11) เพอตองการปดหนาจอของตารางบนทกผล

6. คลกปมบนทก (ปมหมายเลข 7) เพอบนทกคาททาการทดลองไดลงในตารางบนทกผล

วธเลน

ใหคลกทกระบอกพนนามน เพอพนนามน เมอหยดนามนตกผานรของแผนตวนาแผนบนแลวให

กดเลอกทศสนามไฟฟา จากนนสงเกตหยดนามนหยดใดกได แลวปรบคาความตางศกย จนหยดนามนเรม

กระพรบเปนสแดง แสดงวาหยดนามนหยดนนใกลจะหยดนง จากนนกปรบคาความตางศกยทละนอยๆ

เพอทาใหหยดนามนทกระพรบ กลายเปนหยดนามนสแดงไมกระพรบ แสดงวาหยดน ามนนนหยดนง

เมอสามารถปรบหยดน ามนใหหยดนง จากนนกดปมบนทก (ปมหมายเลข 7) และคลกปม

ตารางบนทกผล เพอเตมคาประจทคานวณไดลงไปในชองของตารางบนทกผล โดยใหเตมคาทคานวณได

ลงในชองทมขอมลของมวลและคาของความตางศกยทไดจากการทดลองขางตน จากนนกดปมบนทก

(ปมหมายเลข 9) และกดปมตรวจ (ปมหมายเลข 10) เพอตรวจคาตอบ หากเตมคาประจทคานวณไดไม

ถกตอง ระบบจะแนะวธการคานวณให เมออานวธการคานวณทระบบแนะใหเรยบรอยแลว ใหกดปม

กากบาทเพอปดคาแนะนาวธการคานวณ จากนนเตมคาประจทคานวณใหมลงไปในชองเดมของตาราง

และกดปมบนทกและปมตรวจเชนเดม ทาอยางนไปเรอยๆ หากเตมคาประจไมถกตองครบ 3 ครง ระบบ

จะแสดงวธการคานวณอยางละเอยดและเฉลยคาตอบลงไปในตาราง แตหากเตมคาประจถกตองระบบจะ

มเครองหมายถกสเขยวขนตรงคาประจทเตมลงไป จากนนกดปมปดทายตารางเพอปดตารางบนทกผล

และทาการทดลองครงตอไป ทาเชนนไปเรอยๆจนทาการทดลองครบทง 5 ครง

เมอทาการทดลองครบ 5 ครงแลว ปมสรปผลการทดลอง (ปมหมายเลข 12) จะขนมาชดเจน

(เดมจะเปนปมสจางๆ) ใหกดปมสรปผลการทดลองเพอศกษาการวเคราะหหาคาประจไฟฟาจากผลการ

ทดลองทไดทาการทดลองไปในขางตน

10

หนาจอท 6 สรปผลการทดลอง

ลกษณะการใชงาน

1. กดปม “ขยายความร” เพอศกษาการนาความรจากการคนพบคาประจของอเลกตรอนไปใช

ประโยชน

วธเลน

ศกษาคาอธบายสรปผลการทดลอง เมอศกษาสรปผลการทดลองเรยบรอยแลว ใหกดป มขยาย

ความรเพอศกษาการนาความรจากการคนพบคาประจของอเลกตรอนไปใชประโยชน

11

หนาจอท 7 ขยายความร

ลกษณะการใชงาน

1. เมอศกษาอนเมชนในหนาจอจนจบแลว หากตองการศกษาเนอหาในหวขอตางๆเพมเตม อาจ

คลกทแถบเมนขางลาง (หมายเลข 1) เพอเลอกหวขอทจะตองการศกษา

วธเลน

ศกษาอนเมชนในหนาจอจนจบแลว หากตองการศกษาเนอหาในหวขอตางๆเพมเตม อาจคลกท

แถบเมนขางลาง (หมายเลข 1) เพอเลอกหวขอทจะตองการศกษา

1

12

หนาจอท 8 หนาจอออกจากโปรแกรม

ลกษณะการใชงาน

1. กดปม “หนาหลก” เพอไปหนาจอท 1

2. กดปม “ออก” เมอตองการออกจากโปรแกรมและไมตองการศกษาเนอหานตอไป

วธเลน

ใหเลอกกดปม “หนาหลก” หรอปม “ออก” หากกดปม “หนาหลก” เพอไปหนาจอท 1 แตหาก

กดปม “ออก” เมอตองการออกจากโปรแกรมและไมตองการศกษาเนอหานตอไป

13

ตวอยางแผนการจดการเรยนร

วชาฟสกส ชนมธยมศกษาปท 6

เรอง การทดลองหยดนามนของมลลแกน เวลา 6 ชวโมง

ผลการเรยนรทคาดหวง

1. อธบายวธการทดลองเพอหาคาประจไฟฟาของอเลกตรอน ตามวธการทดลองของมลลแกน

2. สรปจากการทดลองของมลลแกนไดวา ประจไฟฟาของอเลกตรอนมคา 19106.1 −× คลอมบ

3. คานวณหาคามวลของอเลกตรอนไดจากผลการทดลองของทอมสนและการทดลองของ

มลลแกน

แนวความคดหลก

การศกษาถงวธการหามวลและประจของอเลกตรอนดวยวธการทดลองของทอมสน

กระบวนการจดการเรยนร

ขนสรางความสนใจ

1. ใหนกเรยนรวมกนอภปรายกบครเกยวกบการออกแบบการทดลองเพอหาคาประจอเลกตรอน

ตามวธการทดลองของมลลแกน

ขนสารวจและคนหา

2. ใหนกเรยนศกษาวธการทดลองและทาการทดลองเพอหาคาประจบนหยดนามนของมลลแกน

จาก LO

ขนอธบายและลงขอสรป

3. ใหนกเรยนและครรวมกนอภปรายการทดลองการหาคาประจบนหยดนามนของมลลแกน

โดยใชคาถามเพอใหนกเรยนสามารถสรปไดวา

- วตถประสงคในการทดลองของมลลแกนคออะไร

(หาคาประจของอเลกตรอน ซงเปนคาประจจานวนนอยทสดในธรรมชาต)

- กฎเกณฑอะไรทนามาใชในการทดลองน

(การสมดลของอนภาค ภายใตแรงเนองจากสนามไฟฟาและสนามโนมถวง ซงเปนผลใหได

สมการการหาคาประจไฟฟาของหยดนามน q)

- ทาไมหยดนามนซงตามปกตควรมสภาพเปนกลางทางไฟฟา จงมประจไฟฟา

(เกดการเสยดสขณะออกจากปลายทอกระบอกพนนามน)

14

- ประจไฟฟาบนหยดนามนแตละหยดเทากนหรอไม

(การเกดประจไฟฟาบนหยดนามนเปนแบบสม ดงนนประจทเกดขนจงตางกน และบางหยด

อาจมคาเทากน)

- จะทราบไดอยางไรวาหยดไหนมประจไฟฟามากหรอนอย

(สาหรบหยดนามนทมขนาดใกลเคยงกน ถามประจไฟฟามากจะเคลอนทเรว)

- ในการสงเกตควรเลอกหยดนามนทมขนาดใหญ หรอเลก เพราะอะไร

(ควรเลอกหยดนามนขนาดเลกเพราะปรบใหอยในสภาพสมดลไดงายและการเคลอนทขาพอจะ

สงเกตจากกลองจลทรรศนไดงาย)

- ผลจากการทดลองของมลลแกนไดชใหเหนถงธรรมชาตของประจไฟฟาวาเปนอยางไร

(ประจไฟฟาตางๆ จะมคาเปนจานวนเทาของประจคาหนง คอ 19106.1 −× คลอมบ ซงคอประจ

ไฟฟาของอเลกตรอน 1 ตว)

ขนขยายความร

4. อภปรายใหนกเรยนทราบถงกรณทตองการหาคาประจใหถกตองนนจะตองคดแรงตานอากาศ

ซงในขนสงนกเรยนจะไดศกษาตอไป

5. ครอภปรายการขยายความรจากการทาการทดลองจาก LO เพอเชอมโยงแนวความคดของ

นกวทยาศาสตรในรนตอๆมาหลงจากการทดลองหาคาประจของอเลกตรอนไดแลว ความรน

เปนประโยชนในการหาคามวลของอเลกตรอนตอไปนนเอง ซงใหศกษาจาก LO ในสวนของ

สรปผลการทดลอง

ขนประเมน

6. ใหนกเรยนรวมกนอภปรายตวเลขทครสมมตขน เพอใหนกเรยนวเคราะหคาทเปนตวเลขทมาก

ทสดทหารคาประจไฟฟาในหยดนามนทครสมมตขนลงตว