6 7 5E 1 เรื่อง การถ่ายโอนพลังงาน ... · 2018-07-02 · แบบฝึกหัด 26-35 แบบทดสอบหลังเรียน

1

ค ำน ำ

ชดกจกรรมการเรยนรฟสกส ชด 6 คลนนงและการสนพองของคลน เปนชดกจกรรมการเรยนรทคร

และนกเรยนใชรวมกน จดท าขนเพอประกอบแผนจดการเรยนรท 7 หนวยการเรยนรท 1 คลนกล กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 5 เรอง คลนนงและการสนพองของคลน โดยใชกระบวนการสอนแบบสบเสาะหาความร 5 ขนตอน (5E) เปนชดกจกรรมการเรยนรทเนนผเรยนเปนส าคญ มงเนนการจดกจกรรมการเรยนรโดยใหนกเรยนไดคด ไดเรยนรและลงมอปฏบตการทดลองดวยตนเอง นอกจากนนยงเนนการเรยนรโดยใชกระบวนการกลม ซงจะชวยสงเสรม สนบสนนและพฒนาผเรยนใหมความร ทกษะกระบวนการทางวทยาศาสตรและจตวทยาศาสตร

ชดกจกรรมการเรยนรฟสกส หนวยการเรยนรท 1 เรอง คลนกล มทงหมด 6 ชดดงน ชดท 1 เรอง การถายโอนพลงงานของคลนกล ชดท 2 เรอง การสะทอนของคลน ชดท 3 เรอง การหกเหของคลน ชดท 4 เรอง การแทรกสอดของคลน ชดท 5 เรอง การเลยวเบนของคลน ชดท 6 เรอง คลนนงและการสนพอง

ชดกจกรรมการเรยนรฟสกสแตละชดมแผนการจดการเรยนรเปนคมอในการฝกทกษะ ซงสอดแทรก

ในการเรยนการสอน ผจดท าหวงวา ชดกจกรรมการเรยนรฟสกส เรอง คลนกล จะเปนแนวทางหนงในการจดการเรยนร ใหกบผเรยนไดตามเจตนารมณของหลกสตร และเปนประโยชนตอการจดกระบวนการเรยนรของครในกลมสาระการเรยนรวทยาศาสตรไดเปนอยางด

ธตนนท นาจาน

2

สำรบญ

เรอง หนา

ค าชแจงการใชชดกจกรรมการเรยนรฟสกส เรอง คลนกล 3

ค าชแจงส าหรบครผสอน 4

ค าชแจงส าหรบนกเรยน 5

สาระการเรยนร 6

แนวคดหลก 7

มาตรฐานการเรยนร / ผลการเรยนร 8

จดประสงคการเรยนร 9

แบบทดสอบกอนเรยน : ชดท 6 คลนนงและการสนพอง 10-12

ใบความร 13-18

ใบกจกรรมท 1 การสาธต “คลนนงในเสนเชอก” 19-20

ใบกจกรรมท 2 Concept mapping 21

ใบกจกรรมท 3 แขงกนขาย 22

ใบงาน 23-25

แบบฝกหด 26-35

แบบทดสอบหลงเรยน : ชดท 6 คลนนงและการสนพอง 36-38

แบบบนทกคะแนนการท ากจกรรม 39-40

บรรณานกรม 41

ภาคผนวก

เฉลยแบบทดสอบและแนวค าตอบการท ากจกรรม 42-58

ประวตผจดท า 59

3

ค ำชแจง

กำรใชชดกจกรรมกำรเรยนรฟสกส

เรอง คลนกล

กลมสำระกำรเรยนรวทยำศำสตร

ชนมธยมศกษำปท 5

1. ชดกจกรรมการเรยนรฟสกส เรอง คลนกล ชนมธยมศกษาปท 5 ประกอบดวยชดกจกรรมการเรยนรทงหมด 6 ชดดงน 1.1 ชดท 1 การถายโอนพลงงานของคลนกล 1.2 ชดท 2 การสะทอนของคลน 1.3 ชดท 3 การหกเหของคลน 1.4 ชดท 4 การแทรกสอดของคลน 1.5 ชดท 5 การเลยวเบนของคลน 1.6 ชดท 6 คลนนงและการสนพอง

2. ในชดกจกรรมการเรยนรฟสกส เรอง คลนกล แตละชดประกอบดวยสวนประกอบตางๆ ตามล าดบ ดงน 2.1 ค าชแจงการใชชดกจกรรมการเรยนรฟสกส เรอง คลนกล กลมสาระเรยนรวทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 5 2.2 ค าชแจงส าหรบครผสอน 2.3 ค าชแจงส าหรบนกเรยน 2.4 สาระการเรยนร 2.5 แนวคดหลก 2.6 มาตรฐานการเรยนร / ผลการเรยนร 2.7 จดประสงคการเรยนร 2.8 แบบทดสอบกอนเรยน 2.9 ใบความร ใบกจกรรม ใบงาน แบบฝกหด 2.10 แบบทดสอบหลงเรยน 2.11 บรรณานกรม 2.12 ภาคผนวก

4

ค ำชแจงส ำหรบครผสอน

1. ชดกจกรรมการเรยนรฟสกส เรอง คลนกล เลมน คอชดกจกรรมการเรยนรฟสกส เรอง คลนกล ชดท 6 เรอง คลนนงและการสนพอง ใชเปนสอการเรยนรประกอบแผนการจดการเรยนรท 7 เรอง คลนนงและการสนพอง หนวยการเรยนรท 1 คลนกล

2. ครควรใช ชดกจกรรมการเรยนรฟสกส เรอง คลนกล ชดนรวมกบ คมอการจดการเรยนรโดยใชชดกจกรรมการเรยนรฟสกส คลนกล กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 5 ซงไดก าหนดแนวทาง รวมทงการจดกจกรรมการเรยนรรายชวโมงไวอยางมล าดบขนตอน

3. ครควรศกษาค าชแจงในการใชชดกจกรรมการเรยนรใหเขาใจกอนจดกจกรรม 4. ครตองชแจงขนตอนการเรยนโดยชดกจกรรมการเรยนรใหนกเรยนเขาใจทกคน กอนด าเนนกจกรรม

ตางๆ 5. การศกษาชดกจกรรมการเรยนรฟสกส เรอง คลนกล ชดท 6 คลนนงและการสนพอง ใหนกเรยนท า

แบบทดสอบกอนเรยน และ แบบทดสอบหลงเรยน จ านวน 10 ขอ 6. ครควรแนะน าเพมเตมใหนกเรยนไดปฏบตกจกรรมทงในและนอกเวลาเรยน จะท าใหผเรยนมทกษะ

และความรความเขาใจมากยงขน

ชดกจกรรมกำรเรยนรฟสกส เรอง คลนกล กบกำรจดกำรเรยนรแบบ 5E

ชดกจกรรมท 6 คลนนงและกำรสนพอง

แผนกำรจดกำรเรยนรท 7 คลนนงและกำรสนพอง

ขนตอนกำรจดกำรเรยนร กจกรรม เอกสำรจำกชดกจกรรมกำรเรยนร

ฟสกส เรองคลนกล ชดท 6

E1 (Engagement) ทดสอบกอนเรยน ตอบค าถาม อภปรายความตาง

แบบทดสอบกอนเรยน หนา 10-12 -

E2 (Exploration) การสาธต ใบกจกรรมท 1 หนา 19-20 E3 (Explanation) CONCEPT MAPPING ใบกจกรรมท 2 หนา 21 E4 (Elaboration) แขงกนขาย ใบกจกรรมท 3 หนา 22

E5 (Evaluation) เรยนรตวอยางการค านวณ สงสยใหถาม ทดสอบหลงเรยน

ใบงานและแบบฝกหด หนา 23-35 -

แบบทดสอบหลงเรยน หนา 36-38

5

ค ำชแจงส ำหรบนกเรยน

1. ชดกจกรรมการเรยนรฟสกส เรอง คลนกล เลมน เปนชดกจกรรม การเรยนรฟสกส เรอง คลนกล ชดท 6 คลนนงและการสนพอง มเนอหา และกจกรรมเกยวกบเรองของคลนกลอยางงาย

2. ขนตอนการใชชดกจกรรม 2.1 ศกษามาตรฐาน / ผลการเรยนรและจดประสงคการเรยนร 2.2 ท าแบบทดสอบกอนเรยน จ านวน 10 ขอ 2.3 ศกษาใบความรและปฏบตกจกรรมในใบกจกรรมตามล าดบ 2.4 ท าแบบทดสอบหลงเรยน จ านวน 10 ขอ

3. นกเรยนศกษาโดยใช ชดกจกรรมการเรยนรฟสกส เรอง คลนกล กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 5 ดวยความซอสตยและมความรบผดชอบ

4. นกเรยนใหความรวมมอในการจดการเรยนร การปฏบตงานกลม การแสดง ความคดเหนอยางเตมใจ 5. นกเรยนใชและเกบรกษาชดกจกรรมการเรยนรฟสกส เรอง คลนกล เลมนดวยความระมดระวง ไมท า

สญหาย เสยหายในระหวางการเรยน

6

สำระกำรเรยนร

ชดกจกรรมการเรยนรฟสกส เรอง คลนกล ชดท 6 คลนนงและการสนพอง กลมสาระการเรยนร

วทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 5 มสาระการเรยนร ดงน

ใบความร

ใบกจกรรมท 1 การสาธต “คลนนงในเสนเชอก”

ใบกจกรรมท 2 Concept mapping

ใบกจกรรมท 3 แขงกนขาย

ใบงาน

แบบฝกหด

7

แนวคดหลก

คลนนง

คลนนง คอการแทรกสอดของคลนตอเนอง 2 ขบวนทเกดจากแหลงก าเนดอาพนธ ซงเคลอนท เขาหากนในตวกลางเดยวกน ท าใหเราเหนต าแหนงบพและปฏบพทเกดขนมต าแหนงทอยคงทแนนอน ไมมการยายต าแหนง จะเหนวาบางต าแหนงไมมการสนเลย เราเรยกจดนวาบพ (Node) และมบางต าแหนงทสนไดมากทสดเราเรยกจดนวาปฏบพ (Antinode) เราเรยกบรเวณทอยระหวางบพ (Node) วา Loop

ภาพท 1 Loop ของคลนนง ทมา http://119.46.166.126/self_all/selfaccess11/m5/physics5_2/lesson1/content1.php

กำรสนพอง (Resonance) ถาออกแรงกระท าเปนจงหวะ ๆ ทพอเหมาะกบความถธรรมชาตของการแกวง ท าใหชวงกวางของการแกวง (แอมพลจด) คอย ๆ เพมขนจนถงมากทสด เรยกปรากฏการณนวา กำรสนพองของกำรแกวง กำรหำควำมยำวคลนของคลนนงขณะเกดกำรสนพองของคลนในเสนเชอกหรอลวด

กำรหำควำมถของคลนนงขณะเกดกำรสนพองของคลนในเสนเชอก จากสตร

v

f

L2

Vf1 : f1 คอความถมลฐาน หรอ Harmonic ท 1

12 f2

L2

V2f : f2 คอ ความถโอเวอรโทนท 1 (first overtone) หรอ Harmonic ท 2

13 f3L2

V3f : f3 คอ ความถโอเวอรโทนท 2 (second overtone) หรอ Harmonic ท 3

ดงนนจะได เมอ n = 1,2,3,… L2

nVfn

n

L2n

8

มำตรฐำนกำรเรยนร/ผลกำรเรยนร

สำระท 5 พลงงำน

มำตรฐำน ว 5.1 : เขาใจความสมพนธระหวางพลงงานกบการด ารงชวต การเปลยนรป

พลงงานปฏสมพนธระหวางสารและพลงงาน ผลของการใชพลงงานตอชวตและสงแวดลอม ม

กระบวนการสบเสาะหาความร สอสารสงทเรยนรและน าความรไปใชประโยชน

ผลกำรเรยนร

3. อธบายการเกดคลนนง

สำระท 8 ธรรมชำตของวทยำศำสตรและเทคโนโลย

มำตรฐำน ว 8.1 : ใชกระบวนการทางวทยาศาสตรและจตวทยาศาสตรในการสบเสาะหาความร

การแกปญหา รวาปรากฏการณทางธรรมชาตทเกดขนสวนใหญมรปแบบทแนนอน สามารถ

อธบายและตรวจสอบได ภายใตขอมลและเครองมอทมอยในชวงเวลานนๆ เขาใจวา วทยาศาสตร

เทคโนโลย สงคม และสงแวดลอมมความเกยวของสมพนธกน

9

จดประสงคกำรเรยนร

ดำนควำมร (K) นกเรยนสามารถ...

1. อภปรายความหมายของคลนนงและการสนพองได 2. บอกลกษณะการเกดคลนนงได 3. ค านวณหาปรมาณตางๆ ทเกยวของกบคลนนงและการสนพองจากสถานการณทก าหนดใหได

ดำนทกษะกระบวนกำร (P) นกเรยนมทกษะ...

1. การตงสมมตฐาน 2. การจดกระท าและสอความหมายขอมล

ดำนคณลกษณะอนพงประสงค (A) นกเรยน...

1. เขาเรยน ปฏบตกจกรรม และสงงานตรงเวลา 2. รวมมอในการเรยน แสวงหาความร ตอบค าถาม ยอมรบความคดเหน และแสดงความคดเหน

อยางมเหตผล 3. มความซอสตยในการบนทกขอมลจากการปฏบตกจกรรม ท าแบบฝกหดและแบบทดสอบ 4. มวนยในการปฏบตกจกรรม รกษาความสะอาดหองเรยนและสถานทปฏบตกจกรรม

10

แบบทดสอบกอนเรยน

ค าชแจง

1. แบบทดสอบนเปนแบบทดสอบปรนย 4 ตวเลอก

2. แบบทดสอบนมทงหมด 10 ขอ 10 คะแนน เวลา 10 นาท

3. ใหท าเครองหมายกากบาทลงชอง ก ข ค หรอ ง ลงในกระดาษค าตอบทเหนวา

ถกตองทสดเพยงขอเดยว

1. ระยะหางระหวางบพทอยถดกนของคลนนงคอขอใด

ก. 2 ข. 2

3 ค. 2

ง. 4

2. จดบพและปฎบพทตดกนจะหางกนเทากบเทาใด

ก. 2 ข. 2

3 ค. 2

ง. 4

3. ขอใดกลาวถงคลนนงไดถกตอง

1. เปนปรากฏการณการแทรกสอดของคลน 2 ขบวนทวงสวนทางกน

2. คลนทจะท าใหเกดคลนนงจะตองมแอมพลจดเทากนเทานน

3. คลนทจะท าใหเกดคลนนงจะตองมความถเทากนเทานน

ก. 1 และ 2 เทานน ข. 2 และ 3 เทานน

ค. 1 และ 3 เทานน ง. ทง 1 2 และ 3

4. เมอสนเชอกเสนหนงซงยาว 1.6 เมตร ถกขงตรงดวยความถ 50 เฮรตซ ปรากฏวาเกด คลนนงมลกษณะเปน Loop 5 Loop พอด จงหาอตราเรวของคลนในเชอกเสนน

ก. 32 m/s ข. 50 m/s ค. 64 m/s ง. 100 m/s

11

5. ในการทดลองคลนนงบนเสนเชอก ถาความถของคลนนงเปน 512 เฮรตซ และอตราเรวของคลนในเสนเชอกเทากบ 256 เมตรตอวนาท ต าแหนงบพสองต าแหนงทอยถดกนจะหางกนเทาใด

ก. 0.4 ข. 2.5 ค. 0.25 ง. 4.05 6. ระยะหางระหวางจดปฎบพกบจดปฏบพทอยถดไปของคลนนงเปน 12.5 เซนตเมตร คลนมความเรว 75 เซนตเมตร/วนาท จงหาความถของคลนนงมคากเฮรตซ

ก. 1.5 ข. 3.0 ค. 4.5 ง. 6.0

7. แหลงก าเนดคลน ท าใหเกดคลนในเสนเชอกทตรงปลายขางหนง

ไว เมอใชความถ 40 เฮรตซ จะเกดคลนนงในรป ก ถาตองการท าให

เกดคลนนงในรป ข โดยอตราเรวคลนในเสนเชอกคงเดม ตองใช

ความถของแหลงก าเนดเปนกเฮรตซ

ก. 20 ข. 30

ค. 50 ง. 60

8. จากรปเปนคลนนงในเสนเชอกทมปลายทงสองยดแนนไว ถาเสนเชอกยาว 1.2 เมตร และความเรวคลนใน

เสนเชอกขณะนนเทากบ 240 เมตรตอวนาท จงหาความถคลน

ก. 200 Hz ข. 300 Hz ค. 400 Hz ง. 800 Hz

9. เชอกเสนหนง ปลายขางหนงถกตรงแนน ปลายอกขางหนงตดกบตวสนสะเทอน สนดวยความถ 30 เฮรตซ ปรากฏวาเกดคลนนงพอด 3 Loop ถาใชเชอกยาว 1.5 เมตร จงหาอตราเรวคลนในเสนเชอกในหนวย เมตร/วนาท

ก. 15 ข. 30 ค. 45 ง. 60

10 คลนนงในเสนเชอกยาว 0.8 เมตร มจ านวน 4 Loop อตราเรวคลน 20 เมตร/วนาท จงหาความถคลน ก. 10 Hz ข. 25 Hz ค. 50 Hz ง. 100 Hz

12

ทดสอบกอนเรยน

ชอ - สกล ………………………………………………………………………………….. เลขท ………………………………..

คะแนนเตม …………………………………… คะแนน

คะแนนทได …………………………………… คะแนน

13

สรปหลกกำร กฎเกณฑ เรองคลนนงและกำรสนพอง

ภาพท 2 การเกดคลนนงในไมโครเวฟ

ทมา http://www.scimath.org/lesson-physics/item/7213-2017-06-11-04-00-08

มใครทราบบางมยเอยวา หากเจามดตวนอย หลงเดนอยในตอบไมโครเวฟขณะทเครอง

ท างาน เมอเราเปดประตเพอน าอาหารออกมานน เจามดนอยกสามารถเดนออกมาไดอยางปลอดภย ไมแหง

ไมสก ไมตาย มดท าอยางนนไดอยางไร ?????

ทงหมดนเปนเพรำะปรำกฏกำรณของคลนทเรยกวำ "คลนนง" จำ

ควำมรเพมเตมเกยวกบไมโครเวฟ

ไมโครเวฟอาศยคลนไมโครเวฟ ซงเปนคลนแมเหลกไฟฟา (Electromagnetic Wave) ความถสง

ชนดหนงทสายตาไมสามารถมองเหนได แตสามารถวดไดโดยใชเครองมอเฉพาะเทานน และเปนคลน

แมเหลกไฟฟาเชนเดยวกนคลนแสงอลตราไวโอเลต (Ultraviolet) คลนรงสเอกซ และคลนรงสแกมมา เปนตน

แตมความถคลนนอยกวา

14

คลนนง (Standing Wave)

คลนนง คอการแทรกสอดของคลนตอเนอง 2 ขบวนทเกดจากแหลงก าเนดอาพนธ ซงเคลอนท

เขาหากนในตวกลางเดยวกน ท าใหเราเหนต าแหนงบพ และปฏบพทเกดขนมต าแหนงทอยคงทแนนอน

ไมมการยายต าแหนงจะเหนวาบางต าแหนงไมมการสนเลย เราเรยกจดนวาจดบพ (Node) และมบางต าแหนง

ทสนไดมากทสดเราเรยกจดนวาปฏบพ (Antinode) เราเรยกบรเวณทอยระหวางบพ (Node) วา Loop

ภาพท 3 การเกดคลนนง

http://patwave.blogspot.com/2014/07/standing-wave.html

ลกษณะกำรเกดคลนนง

ภาพท 4 ลกษณะการเกดคลนนง

ทมา http://119.46.166.126/self_all/selfaccess11/m5/physics5_2/lesson1/content1.php

15

ลกษณะการเกดคลนนง

1. จดบพทอยตดกนจะหางกน เทากบ λ/2 เสมอ

2. จดปฎบพทอยตดกนจะหางกน เทากบ λ/2 เสมอ

3. จดบพและปฎบพทตดกนจะหางกน เทากบ λ/4 เสมอ

4. แอมพลจดสงสดของจดปฎบพจะเปนสองเทาของคลนยอยทงสอง

5. คาบของคลนนงจะเทากบคาบของคลนยอยทงสอง

กำรสนพอง (Resonance)

จากความรเรองความถธรรมชาตของวตถ ไดวา วตถทกชนดทถกยดหรอตรงไว เมอถกกระตนใหสน

หรอแกวงอยางอสระ จะสนหรอแกวงดวยความถธรรมชาตเฉพาะคาคาหนง การทจะท าใหวตถทถกยดไวสน

หรอแกวงตองออกแรงกระท า ถาออกแรงกระท าเพยงครงเดยว วตถนนจะถกบงคบใหแกวงดวยความถเทากบ

ความถธรรมชาตของวตถนนๆ และมขนาดชวงกวางการแกวง (แอมพลจด) ตามขนาดของแรงทมากระท านน

แตถาใหแรงกระท าเปนจงหวะๆ ทพอเหมาะกบความถธรรมชาตของการแกวง จะท าใหชวงกวางของการแกวง

(แอมพลจด) คอยเพมขนจนถงมากทสด เราเรยกปรากฏการณทเกดขนนวา กำรสนพองของกำรแกวง

ภาพท 5 การแกวงชงชาทความถการแกวงเทากบความถธรรมชาต

ทมา http://eng.sut.ac.th/me/2014/subject_mechanical-blue.php?page=MechanicalVibration

2 loop เทำกบ 1 ลกคลน

16

กำรสนพองของเสนลวด

พจารณาเสนลวดหรอเชอกทปลายทงสองตรงแนน ทมความยาวเปน L

ภาพท 6 การสนพองของเสนลวด

ทมา https://nkw04931.wordpress.com/คลนนงและการสนพอง/

- เมอดดเสนลวดจะเกดคลนในเสนลวด ไปกระทบจดตรงแลวสะทอนกลบไปกลบมาเปนคลนนง

- จดตรงเปนต าแหนงบพเสมอ

- การเกดคลนนงลกษณะนเรยกวา เกดกำรสนพองของเสนลวด

ความถของคลนนงทท าใหเกดการสนพองของเสนลวด มไดหลายคาดงน

1. ความถมลฐาน (fundamental) : ความถต าสดของคลนนง ซงมความยาวคลนมากทสดแลวท าให

เกดการสนพองของเสนลวด

2. โอเวอรโทน (overtone) : ความถของคลนนงทสงถดจากความถมลฐาน แลวท าใหเกดการสนพอง

ของเสนลวด มคาเปนขน ๆ

3. ฮารโมนก (harmonic) : ตวเลขทบอกวา ความถนนเปนกเทาของความถมลฐาน

https://nkw04931.wordpress.com/คลนนงและการสนพอง/

17

กำรหำควำมยำวคลนของคลนนงขณะเกดกำรสนพองของคลนในเสนเชอกหรอลวด

ภาพท 7 คลนนงจากปลายตรงทงสองขาง

ทมา : http://www2.pm.ac.th/wave/standing.html

λ

2= L ดงนน λ =

2L

1 ม n = 1 เรยกวา 1thharmornic

λ = L ดงนน λ =2L

2 ม n = 2 เรยกวา 2ndharmornic

3λ

2= L ดงนน λ =

2L

3 ม n = 3 เรยกวา 3rdharmornic

ดงนนจะได

โดย n คอจ านวน loop

n

L2n

http://www2.pm.ac.th/wave/standing.html

18

ควำมถของคลนนงขณะเกดกำรสนพองของคลนในเสนเชอก

ภาพท 8 การสนพองของคลนในเสนเชอก

ทมา https://nkw04931.wordpress.com/คลนนงและการสนพอง/

จากสตร

v

f

L2

Vf1 : f1 คอความถมลฐาน หรอ Harmonic ท 1

12 f2L2

V2f : f2 คอ ความถโอเวอรโทนท 1 (first overtone) หรอ Harmonic ท 2

13 f3

L2

V3f : f3 คอ ความถโอเวอรโทนท 2 (second overtone) หรอ Harmonic ท 3

ดงนนจะได เมอ n = 1,2,3,…

ขอสรป ควำมถของคลนในเสนเชอกทท ำใหเกดกำรสนพองของคลนในเสนเชอก

มไดทกฮำรมอนก 1n nff

L2

nVfn

19

ใบกจกรรมท 1 กำรสำธต “คลนนงในเสนเชอก” จดประสงค

1. เพอกระตนความสนใจใหนกเรยนมความสนใจบทเรยนยงขน

2. เพอพฒนาการฟง การสงเกต และการสรปท าความเขาใจ

3. เพอแสดงวธการ และศกษาเรองคลนนงในเสนเชอก

ค าชแจง ครใหนกเรยนมารวมท าการสาธตดวยได ตามขนตอนดงน

1. ผกปลายขางหนงของเสนเชอกทยาวประมาณ 2 เมตร กบแผนเหลกสปรงของเครองเคาะสญญาณเวลา (ซงจะท าหนาทเปนแหลงก าเนดคลน) ดงปลายอกขางหนงของเชอกใหเสนเชอกมความตงพอเหมาะ (ไมหยอน)

2. เปดสวตชใหเครองเคาะสญญาณเวลาท างาน สงเกตลกษณะของคลนทเกดขน ออกแรงดงเพมเพอใหเสนเชอกตงมากขน จะท าใหเกดคลนนงในเสนเชอก

3. ทดลองซ าโดยเปลยนความยาวเชอก 4. นกเรยนรวมกนอภปรายขนตอนทส าคญๆของการสาธต และเขยนสรปผลการสาธตบนกระดานด า

ภาพท 9 ชดอปกรณสาธตการเกดคลนนงในเสนเชอก

ทมา http://1.179.134.197/sciencelab/senior/item03/lab23/lab23.php

http://1.179.134.197/sciencelab/senior/item03/lab23/lab23.php

20

สรปผลกำรสำธต …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ตอบค ำถำมทำยกจกรรม

1. ลกษณะของคลนนงทเกดขน อนภาคเชอกทต าแหนงตางๆ มการกระจดจากต าแหนงกอนเกดคลนอยางไร

ตอบ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

2. การออกแรงดงเชอกเพมเพอใหเสนเชอกตงมากขนมผลตอลกษณะของคลนนงหรอไม อยางไร

ตอบ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3. ความยาวของเสนเชอกสมพนธกบการออกแรงดงเชอกเพอใหเกดคลนนงหรอไม อยางไร

ตอบ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

21

ใบกจกรรมท 2 Concept mapping จดประสงค 1. ใหผเรยนฝกสงเคราะหภาพความคดรวบยอด ในรปแบบทจบตองได ท าใหสามารถใหความส าคญไดงายดาย ค าชแจง

1. ท า concept mapping เพอแยกแยะขอมลใหเหนองคประกอบหลกทเชอมโยงกนอยในเรองคลนนงและการสนพอง

2. ครแนะน าเพมเตมวา การใชผงกราฟกควรมลกษณะเปนทงภาพและขอความประกอบ 3. สมนกเรยน 2 กลมน าเสนอ และใหนกเรยนทงชนเรยนชวยกนวพากษผลงานของเพอน

ทมา http://mappio.com/mindmap/learning-fundamentals/population-explosion

ตวอยาง หวขอในการเขยน concept mapping

คลนนง ลกษณะของคลนนง

คลนนงจากปลายตรงทงสองขาง คลนนงจากปลายอสระทงสองขาง

ความถธรรมชาต ความถธรรมชาตในการแกวงของลกตม

ความถธรรมชาตในการสนของมวลตดสปรง

22

ใบกจกรรมท 3 แขงกนขำย

จดประสงค 1. เพอสงเสรมการชวยเหลอรวมมอกนระหวางผเรยนทมความสามารถตางกน 2. เพอใหผเรยนไดเรยนรเนอหาสาระตางๆ รวมถงการประยกตความรกบชวตประจ าวน 3. เพอใหผเรยนไดพฒนาทกษะทางสงคมตางๆ เชน ทกษะการสอสาร ค าชแจง

1. แตละกลมสบคนขอมลการใชประโยชนในชวตประจ าวนจากความรเรอง คลนนงและการสนพอง 2. แตละกลมสมมตวาเปนบรษทจ าหนายผลตภณฑหรอสนคาทผลต โดยใชความรเรอง

คลนนงและการสนพอง และน าขอมลทไดจากการสบคนมาเขยนแผนปายโฆษณาของบรษทและรวมกนก าหนดเกณฑในการประเมนงานของเพอน พรอมทงรบดาวกลมละ3 ดวงจากคร

3. นกเรยนรวมกนท าแผนปาย และตดผลงานของกลมในทจดไวใหครบอกกบนกเรยนวาขอมล ทนกเรยนจะตองน าเสนอในแผนพบคอ

3.1 ชอบรษท และชอผลตภณฑ 3.2 หลกการทเกยวของทน าไปใชในผลตภณฑของบรษท 3.3 จดเดนของผลตภณฑหรอขอมลอนๆทจะท าใหลกคาสนใจในผลตภณฑ

4. นกเรยนแตละกลมรวมกนเดนดผลงานของเพอนพรอมทงประเมนผลงานตามเกณฑทก าหนด 5. ครเดนตรวจผลงานของนกเรยนเพอเกบรวบรวมขอมลมาใชในการแกไขความเขาใจคลาดเคลอน

ของนกเรยนและอธบายความรเพม 6. ครน าอภปราย และสรปความรการใชประโยชนในชวตประจ าวนจากการศกษาเรองน

ทมา http://www.obec.go.th/news/17043

23

ใบงำนท 1

1. คลนนง (Standing Wave) คออะไร

............................................................................................................................. .................................................

........................................................................... ...................................................................................................

............................................................................................................................. .................................................

............................................................................................................................. .................................................

................................................................. .............................................................................................................

2. คลนนง (Standing Wave) ใชสมบตใดของคลน

............................................................................................................................. .................................................

.................................................................................. ............................................................................................

3. ลกษณะการเกดลนนง

3.1 จดบพทอยตดกนจะหางกน เทากบ .................. เสมอ

3.2 จดปฎบพทอยตดกนจะหางกน เทากบ .................. เสมอ

3.3 จดบพและปฎบพทตดกนจะหางกน เทากบ .................. เสมอ

4. จำกภำพกำรเกดคลนนง จงเตมค ำตอบลงในชองวำง

24


1. จงอธบายความหมายของการสนพองของคลน (resonance of wave)

............................................................................................................................. .................................................

.................................................................................. ............................................................................................

............................................................................................................................. .................................................

2. จากรป ท าไมสะพานบดโคงงอได

............................................................................................................................. .................................................

.................................................................................. ............................................................................................

............................................................................................................................. .................................................

............................................................................................................................. .................................................

25

3. เขยนสตรกำรหำควำมยำวคลน และควำมถคลนนงจำกรปภำพทก ำหนดให

รปภำพกำรเกดคลนนง สตรกำรหำควำมยำวคลน สตรกำรหำควำมถ

26

ตวอยำงแบบฝกหดคลนนงและกำรสนพอง

1. ลวดสายกตารขงอยระหวางจดตรง 2 จด ทหางกน 40 เซนตเมตร เมอดดใหเกดความถหลกมล 512 เฮรตซ

อตราเรวของคลนในเสนลวดเปนเทาใด

วธท ำ

ขนท 1 ท ำควำมเขำใจในปญหำ

1. วเครำะหโจทยวำ ตองกำรหำอะไร

อตราเรวของคลนในเสนลวด ( v )

2. สงทโจทยก ำหนดให

L = 40 เซนตเมตร = 0.4 เมตร

f = 512 เฮรตซ

n = 1

ขนท 2 วำงแผนกำรแกสมกำร

3.สมกำรทใชในกำรค ำนวณ L2

nVfn

ขนท 3 ด ำเนนกำรแกปญหำ

4. แทนคำเพอแกสมกำร

s/m6.409v

1

512x4.0x2v

n

Lf2v

L2

nvf

1

n

ขนท 4 ตรวจค ำตอบ

5. ตรวจค ำถำมทวนโจทย นนคอ อตราเรวของคลนในเสนลวดมคาเทากบ 409.6 เมตรตอวนาท

27

2. เชอกขงตรงยาว 1.2 เมตร สนดวยความถ 100 เฮรตซ เกดปฏบพ 3 ต าแหนง อตราเรวของคลนในเสน

เชอกเปนเทาใด

วธท ำ



อตราเรวของคลนในเสนเชอก ( v )


L = 1.2 เมตร


n = 3


3.สมกำรทใชในกำรค ำนวณ

L2

nVfn



s/m80v

3

100x2.1x2v

n

Lf2v

L2

nvf

3

n


5. ตรวจค ำถำมทวนโจทย

นนคอ อตราเรวของคลนในเสนเชอก มคาเทากบ 80 เมตรตอวนาท

28

3. คลนนงมระยะหางของบพทตดกน 10 เซนตเมตร ถาอตราเรวของคลน 160 เซนตเมตรตอวนาท จงหา

ความถของแหลงก าเนด

วธท ำ



ความถของแหลงก าเนด ( f )


= 10 เซนตเมตร = 0.1 เมตร

v = 160 เซนตเมตรตอวนาท



fv ขนท 3 ด ำเนนกำรแกปญหำ


จากบพทตางกนหางกน = /2 10 = /2 = 10x2 = 20 และจำก

Hz8f

20

160f

vf

fv



นนคอ ความถของแหลงก าเนด มคาเทากบ 8 เฮรตซ

29

4. คลนนงในเสนเชอกทยาว 4 เมตร ทแสดงดงรป ถาเชอกสนดวยความถ 100 รอบตอวนาท จงหาอตราเรว

ในเสนเชอก

วธท ำ



อตราเรวในเสนเชอก ( v )


= 2 เเมตร L = 4 เมตร f = 100 เฮรตซ n = 4 ขนท 2 วำงแผนกำรแกสมกำร


L2

nvfn



s/m200v

4

100x4x2v

n

Lf2v

L2

nvf

n

n



นนคอ อตราเรวในเสนเชอก มคาเทากบ 200 เมตรตอวนาท

30

5. เชอกยาว 80 เซนตเมตร และมมวล 2 กรม ผกตดปลายเชอกคลอง

ผานรอกเกลยง ดงรป ปลายอกดานหนงของเชอกตดกบสอมเสยงทม

ความถ 300 เฮรตซ เมอเคาะสอมเสยงจะเกดเปนคลนนงได 4 loop

จงหาความเรวคลนในเสนเชอก

วธท ำ



ความเรวคลนในเสนเชอก ( v )




n = 4



L2

nvfn



s/m120v

4

300x8.0x2v

n

Lf2v

L2

nvf

n

n



นนคอ ความเรวคลนในเสนเชอก มคาเทากบ 120 เมตรตอวนาท

31

แบบฝกหดเรองคลนนงและกำรสนพอง

1. คลนนงในเสนเชอกทยาว 60 cm มจ านวน 3 loop อตราเรวคลน 20 m/s จงหาวาความถคลนเปนก

เฮรตซ

วธท ำ



…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 2. สงทโจทยก ำหนดให

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ขนท 2 วำงแผนกำรแกสมกำร


……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..



…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ขนท 4 ตรวจค ำตอบ


……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

32

2. เชอกเสนหนงยาว 1 เมตร ปลายขางหนงถกตรงแนน ปลายอกขางหนงตดกบเครองสนทสนดวยความถ 50 เฮรตซ ถาเกดคลนนงมปฏบพ 5 แหง อตราเรวของคลนในเสนเชอกเปนเทาใด

วธท ำ



…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 2. สงทโจทยก ำหนดให



…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ขนท 3 ด ำเนนกำรแกปญหำ


…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ขนท 4 ตรวจค ำตอบ


……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

33

3. ถาระยะหางระหวางจดบพกบจดบพทอยถดไปของคลนนงเปน 12 เซนตเมตร จงหาความถของคลนนง สมมตวาคลนมความเรวเปน 30 เมตร/วนาท วธท ำ



…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 2. สงทโจทยก ำหนดให

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..





…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ขนท 4 ตรวจค ำตอบ


……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

34

4. คลนนงในเสนเชอกยาว 80 เซนตเมตร มจ านวน 4 loop อตราเรวคลน 20 เมตรตอวนาท จงหาคาความถคลน วธท ำ



…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 2. สงทโจทยก ำหนดให



……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..



…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ขนท 4 ตรวจค ำตอบ


……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

35

5. คลนนงในเสนเชอกมความเรว 10 เมตร/วนาท สนดวยความถ 5 เฮรตซ ถากระทบก าแพงแลวสะทอนกลบ

จะเกด loop ก loop สมมตก าแพง อยหางจากเครองสน 4 เมตร

วธท ำ



…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 2. สงทโจทยก ำหนดให





…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ขนท 4 ตรวจค ำตอบ


……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

36

แบบทดสอบหลงเรยน

ค าชแจง

1. แบบทดสอบนเปนแบบทดสอบปรนย 4 ตวเลอก

2. แบบทดสอบนมทงหมด 10 ขอ 10 คะแนน เวลา 10 นาท

3. ใหท าเครองหมายกากบาทลงชอง ก ข ค หรอ ง ลงในกระดาษค าตอบทเหนวา

ถกตองทสดเพยงขอเดยว

1. ขอใดกลาวถงคลนนงไดถกตอง

1. เปนปรากฏการณการแทรกสอดของคลน 2 ขบวนทวงสวนทางกน

2. คลนทจะท าใหเกดคลนนงจะตองมแอมพลจดเทากนเทานน

3. คลนทจะท าใหเกดคลนนงจะตองมความถเทากนเทานน

ก. ทง 1 2 และ 3 ข. 2 และ 3 เทานน

ค. 1 และ 3 เทานน ง. 1 และ 2 เทานน

2. จดบพและปฎบพทตดกนจะหางกนเทากบเทาใด

ก. 4

ข. 2

3 ค. 2

ง. 2

3. เมอสนเชอกเสนหนงซงยาว 1.6 เมตร ถกขงตรงดวยความถ 50 เฮรตซ ปรากฏวาเกดคลนนงมลกษณะเปน Loop 5 Loop พอด จงหาอตราเรวของคลนในเชอกเสนน

ก. 100 m/s ข. 64 m/s ค. 50 m/s ง. 32 m/s

4. ระยะหางระหวางบพทอยถดกนของคลนนงคอขอใด

ก. 2 ข. 2

3 ค. 2

ง. 4

5. ระยะหางระหวางจดปฎบพกบจดปฏบพทอยถดไปของคลนนงเปน 12.5 เซนตเมตร ตวคลนมความเรว 75 เซนตเมตร/วนาท จงหาความถของคลนนงมคากเฮรตซ

ก. 1.5 ข. 3.0 ค. 4.5 ง. 6.0

37

6. ในการทดลองคลนนงบนเสนเชอก ถาความถของคลนนงเปน 512 เฮรตซ และอตราเรวของคลนในเสนเชอกเทากบ 256 เมตรตอวนาท ต าแหนงบพสองต าแหนงทอยถดกนจะหางกนกเมตร

ก. 4.05 ข. 2.5 ค. 0.25 ง. 0.4

7. คลนนงในเสนเชอกยาว 0.8 เมตร มจานวน 4 Loop อตราเรวคลน 20 เมตร/วนาท จงหาความถคลน ก. 10 Hz ข. 25 Hz ค. 50 Hz ง. 100 Hz

8. เชอกเสนหนง ปลายขางหนงถกตรงแนน ปลายอกขางหนงตดกบตวสนสะเทอน สนดวยความถ 30 เฮรตซ ปรากฏวาเกดคลนนงพอด 3 Loop ถาใชเชอกยาว 1.5 เมตร จงหา อตราเรวคลนในเสนเชอกในหนวย เมตร/วนาท

ก. 15 ข. 30 ค. 45 ง. 60

9. จากรปเปนคลนนงในเสนเชอกทมปลายทงสองยดแนนไว ถาเสนเชอกยาว 1.2 เมตร และความเรวคลนใน

เสนเชอกขณะนนเทากบ 240 เมตรตอวนาท จงหาความถคลน

ก. 100 Hz ข.200 Hz ค. 300 Hz ง. 400 Hz

10. แหลงก าเนดคลน ท าใหเกดคลนในเสนเชอกทตรงปลายขางหนงไว เมอใชความถ 40 เฮรตซ จะเกดคลน

นงในรป ก ถาตองการท าใหเกดคลนนงในรป ข โดยอตราเรวคลนในเสนเชอกคงเดม ตองใชความถของ

แหลงก าเนดเปนกเฮรตซ

ก. 60 ข. 50 ค. 30 ง. 20

38

ทดสอบหลงเรยน

ชอ - สกล ………………………………………………………………………………….. เลขท ………………………………..

คะแนนเตม …………………………………… คะแนน

คะแนนทได …………………………………… คะแนน

39

แบบบนทกคะแนนผลกำรใชชดกจกรรม

ค ำสง ใหนกเรยนบนทกคะแนนจากการท ากจกรรมในชดกจกรรม

ตำรำงบนทกคะแนนดำนควำมรทนกเรยนท ำได

ผลงำน คะแนนเตม คะแนนทได คดเปนรอยละ ผลประเมน

ใบกจกรรมท 1 10



ใบงานท 1 5

ใบงานท 2 5

แบบฝกหด 25

แบบทดสอบหลงเรยน 10

40

ตำรำงแปรผลกำรประเมนคณภำพดำนควำมรจำกกำรเรยนโดยใชชดกจกรรมชดท 6

ชวงคะแนนทได (รอยละ) ระดบคณภำพ

รอยละ 90.00 ขนไป ดเยยม

75.00 – 89.99 ดมาก

60.00 – 74.99 ด

50.00 – 59.99 พอใช

นอยกวารอยละ 50.00 ตองปรบปรง

41

บรรณำนกรม

กำรสนพอง (ออนไลน). http://wavewave.awardspace.com/w%20sunpong.html .1 ตลาคม 2560.

คลนนง . (ออนไลน). http://www.atom.rmutphysics.com/charud/oldnews/0/284/6/wave/ standing.html.10 ตลาคม 2560. คลนนงและกำรสนพอง. (ออนไลน). แหลงทมา : http://www.scimath.org/lesson-physics/item/7213- 2017-06-11-04-00-08 .10 ตลาคม 2560.

นรนดร สวรตน. (2554) . คลนกล . พมพครงท 1. กรงเทพฯ : พ.ศ.พฒนา

พงษศกด ชนนาบญ. (2557).คลนกล. พมพครงท 1. กรงเทพฯ : วทยพฒน

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.). (2557). คมอครรำยวชำเพมเตมฟสกส เลม 3.

กรงเทพฯ : ครสภาลาดพราว, 2548.

42

เฉลยแบบฝกหด แบบทดสอบกอนและหลงเรยน

43

เฉลยแบบทดสอบกอนเรยน

44

ใบกจกรรมท 1 กำรสำธต “คลนนงในเสนเชอก” จดประสงค

1. เพอกระตนความสนใจใหนกเรยนมความสนใจบทเรยนยงขน

2. เพอพฒนาการฟง การสงเกต และการสรปท าความเขาใจ

3. เพอแสดงวธการ และศกษาเรองคลนนงในเสนเชอก

ค าชแจง ครใหนกเรยนมารวมท าการสาธตดวยได ตามขนตอนดงน

1. ผกปลายขางหนงของเสนเชอกทยาวประมาณ 2 เมตร กบแผนเหลกสปรงของเครองเคาะสญญาณเวลา (ซงจะท าหนาทเปนแหลงก าเนดคลน) ดงปลายอกขางหนงของเชอกใหเสนเชอกมความตงพอเหมาะ (ไมหยอน)

2. เปดสวตชใหเครองเคาะสญญาณเวลาท างาน สงเกตลกษณะของคลนทเกดขน ออกแรงดงเพมเพอใหเสนเชอกตงมากขน จะท าใหเกดคลนนงในเสนเชอก

3. ทดลองซ าโดยเปลยนความยาวเชอก 4. นกเรยนรวมกนอภปรายขนตอนทส าคญๆของการสาธต และเขยนสรปผลการสาธตบนกระดานด า

ทมำ http://1.179.134.197/sciencelab/senior/item03/lab23/lab23.php

http://1.179.134.197/sciencelab/senior/item03/lab23/lab23.php

45

สรปผลกำรสำธต

คลนนงทเกดขนนจะมความถเทาเดมไมวา จะเกดคลนนงกวงรอบกตาม เนองจากคลนในเสนเชอก นเกดจากการสนขนลงของเครองเคาะสญญาณเวลาซงมคาความถในการสนคงตว ดงนนจ านวนวงรอบ ของการเกดคลนนงจงมคาขนอยแรงดงในเสนเชอก ถาแรงดงในเสนเชอกมาก ความยาวคลนจะมากดวย และ เมอความยาวคลนมคามาก จ านวนวงรอบจะมจ านวนนอย

ตอบค ำถำมทำยกจกรรม

1. ลกษณะของคลนนงทเกดขน อนภาคเชอกทต าแหนงตางๆ มการกระจดจากต าแหนงกอนเกดคลนอยางไร

ตอบ การเคลอนทหรอการสนของอนภาคตวกลางในลกษณะของการกวดแกวง (oscillation) หรอการกระเพอม และมการสงถายพลงงานไปดวยซงอนภาคจะเคลอนทกลบไปกลบมารอบๆจดสมดลจดใดจดหนง

2. การออกแรงดงเชอกเพมเพอใหเสนเชอกตงมากขนมผลตอลกษณะของคลนนงหรอไม อยางไร

ตอบ ม ถาออกแรงดงเชอกมาก จะท าใหเกดจ านวนรอบมาก จงท าใหมความยาวคลนนอย ถาออกแรงดงเชอกนอย จะท าใหเกดจ านวนรอบนอย จงท าใหมความยาวคลนมาก

3. ความยาวของเสนเชอกสมพนธกบการออกแรงดงเชอกเพอใหเกดคลนนงหรอไม อยางไร

ตอบ เชอกทมความยาวมาก แลวท าใหเกดคลนนง จะตองออกแรงดงนอย

ถาเชอกทมความยาวนอย แลวท าใหเกดคลนนง จะตองออกแรงดงมาก

46

ใบกจกรรมท 2 Concept mapping จดประสงค 1. ใหผเรยนฝกสงเคราะหภาพความคดรวบยอด ในรปแบบทจบตองได ท าใหสามารถใหความส าคญไดงายดาย ค าชแจง

1. ท า concept mapping เพอแยกแยะขอมลใหเหนองคประกอบหลกทเชอมโยงกนอยในเรองคลนนงและการสนพอง

2. ครแนะน าเพมเตมวา การใชผงกราฟกควรมลกษณะเปนทงภาพและขอความประกอบ 3. สมนกเรยน 2 กลมน าเสนอ และใหนกเรยนทงชนเรยนชวยกนวพากษผลงานของเพอน

ทมา http://mappio.com/mindmap/learning-fundamentals/population-explosion

47

คลนนง คลนนง เปนปรากฏการณทเกดจากคลน 2 ขบวน ทมแอมพลจดเทากน มความยาวคลนเทากน มอตราเรวเทากน เคลอนทสวนทางกนในแนวเสนตรงเดยวกน และเกดการรวมกนตามหลกการรวมกนของคลน ซงพบวามบางต าแหนงการกระจดของคลนรวมมคาเปนศนยเสมอ เรยกต าแหนงนวาบพ (Node : N) และมบางต าแหนงการกระจดของคลนรวมมการกระจดเปลยนแปลงตงแตลบมากสด ไปจนถงบวกมากสด ซงอยกงกลางระหวางจดบพทตดกน เรยกต าแหนงนวา ปฏบพ (Antinode : A) ลกษณะของคลนนง

1. จดบพทอยตดกนจะหางกน เทากบ λ/2 เสมอ

2. จดปฏบพทอยตดกนจะหางกน เทากบ λ /2 เสมอ

3. จดบพและปฏบพทตดกนจะหางกน เทากบ λ /4 เสมอ 4. แอมพลจดสงสดของจดปฏบพจะเปนสองเทาของคลนยอยทงสอง 5. คาบของคลนนงจะเทากบคาบของคลนยอยทงสอง คลนนงจำกปลำยตรงทงสองขำง คลนนงซงเกดในตวกลางซงปลายทงสองขางถกตรงไวนน บรเวณปลายตรงทงสองขางจะเปนต าแหนงของบพ ดงรป

ภาพคลนในเสนเชอกปลายตรง

https://orapanwaipan.wordpress.com

48

คลนนงจำกปลำยอสระทงสองขำง คลนนงซงเกดในตวกลางซงปลายทงสองขางเปนปลายอสระไวนน บรเวณปลายทงสองขางของตวกลางนนเปนปลายอสระ ปลายทงสองขางกจะเปนต าแหนงของปฏบพ ดงรป

ภาพคลนในเสนเชอกปลายอสระ

https://orapanwaipan.wordpress.com ควำมถธรรมชำต ความถธรรมชาต คอ ความถในการแกวงอยางอสระของวตถ ยกตวอยางเชน การแกวงของลกตมทถกผกไวดวยเชอก ถาเชอกทใชผกลกตมสน ลกตมกจะแกวงดวยความถสงหรอกลาวใหเขาใจงายคอเชอกสนลกตมกจะแกวงเรว ในขณะทหากเชอกทใชผกลกตมยาว ลกตมกจะแกวงชาๆ นนคอ ลกตมทถกผกไวดวยเชอกทยาวตางกนกจะแกวงดวยความถธรรมชาตทตางกน ควำมถธรรมชำตในกำรสนของมวลตดสปรง ในกรณมวลผกปลายสปรงแขวนในแนวดง

จะไดสมการ k

mT 2 หรอ

m

kf

2

1

49

ใบกจกรรมท 3 แขงกนขำย

จดประสงค 1. เพอสงเสรมการชวยเหลอรวมมอกนระหวางผเรยนทมความสามารถตางกน 2. เพอใหผเรยนไดเรยนรเนอหาสาระตางๆ รวมถงการประยกตความรกบชวตประจ าวน 3. เพอใหผเรยนไดพฒนาทกษะทางสงคมตางๆ เชน ทกษะการสอสาร ค าชแจง

1. แตละกลมสบคนขอมลการใชประโยชนในชวตประจ าวนจากความรเรอง คลนนงและการสนพอง 2. แตละกลมสมมตวาเปนบรษทจ าหนายผลตภณฑหรอสนคาทผลต โดยใชความรเรอง

คลนนงและการสนพอง และน าขอมลทไดจากการสบคนมาเขยนแผนปายโฆษณาของบรษทและรวมกนก าหนดเกณฑในการประเมนงานของเพอน พรอมทงรบดาวกลมละ3 ดวงจากคร

3. นกเรยนรวมกนท าแผนปาย และตดผลงานของกลมในทจดไวใหครบอกกบนกเรยนวาขอมล ทนกเรยนจะตองน าเสนอในแผนพบคอ

3.1 ชอบรษท และชอผลตภณฑ 3.2 หลกการทเกยวของทน าไปใชในผลตภณฑของบรษท 3.3 จดเดนของผลตภณฑหรอขอมลอนๆทจะท าใหลกคาสนใจในผลตภณฑ

4. นกเรยนแตละกลมรวมกนเดนดผลงานของเพอนพรอมทงประเมนผลงานตามเกณฑทก าหนด 5. ครเดนตรวจผลงานของนกเรยนเพอเกบรวบรวมขอมลมาใชในการแกไขความเขาใจคลาดเคลอน

ของนกเรยนและอธบายความรเพม 6. ครน าอภปราย และสรปความรการใชประโยชนในชวตประจ าวนจากการศกษาเรองน

50

แนวค ำตอบในกำรจดกำรเรยนร

ชอบรษท

PLAY SHOCK

ชอผลตภณฑ

เครองเลนสนขนลง...ทะลมต

ทมา https://livingnomads.com/2017/06/best-amusement-parks-in-asia/

หลกกำรทเกยวของทน ำไปใชในผลตภณฑของบรษท

การสนพอง เมอระบบไดรบแรงกระท าจากภายนอกซงมความถเทากบความถธรรมชาตของวสดทใช

ท าเครองเลนสนขนลง...ทะลมต ท าใหแอมพลจดของการเคลอนทมขนาดเพมขน และจะเกดการสนอยาง

รนแรงมาก

จดเดนของผลตภณฑหรอขอมลอนๆทจะท ำใหลกคำสนใจในผลตภณฑ

ในเมองไทยมสวนสนกทมเครองเลนจ านวนมาก แตเครองเลนนเปนเครองทสรางระบบการสนขนลง

รนแรงมาก ซงจดเปนเครองเลนทหวาดเสยวตด 1 ใน 3 ของประเทศไทย

ในชวงเดอนมกราคมมโปรโมชน โดยปกตจะราคาบตรละ 200 บาท แตถาทานมาดวยกน 4 คน จะ

จายเพยง 3 คน เทานน

51


1. คลนนง (Standing Wave) คออะไร

ตอบ เปนปรากฏการณทเกดจากคลน 2 ขบวน ทมแอมพลจดเทากน มความยาวคลนเทากน มอตราเรว

เทากน เคลอนทสวนทางกนในแนวเสนตรงเดยวกน และเกดการรวมกนตามหลกการรวมกนของคลน ซงพบวา

มบางต าแหนงการกระจดของคลนรวมมคาเปนศนยเสมอ เรยกต าแหนงนวาบพ (Node : N) และมบาง

ต าแหนงการกระจดของคลนรวมมการกระจดเปลยนแปลงตงแตลบมากสด ไปจนถงบวกมากสด ซงอยกงกลาง

ระหวางจดบพทตดกน เรยกต าแหนงนวาปฏบพ(Antinode : A)2. คลนนง (Standing Wave) ใชสมบตใดของ

คลน

2. ลกษณะการเกดลนนง

3.1 จดบพทอยตดกนจะหางกน เทากบ 4

เสมอ

3.2 จดปฎบพทอยตดกนจะหางกน เทากบ 4

เสมอ

3.3 จดบพและปฎบพทตดกนจะหางกน เทากบ 2

เสมอ

3. จากภาพการเกดคลนนง จงเตมค าตอบลงในชองวาง

ปฏบพ บพ

Loop

บพ

52


1. จงอธบำยควำมหมำยของกำรสนพองของคลน (resonance of wave)

ตอบ ปรากฏการณทเกดขนเมอใสพลงงานใหกบวตถ จะท าใหวตถสนดวยความถธรรมชาตถาความถของ

พลงงานทใหแกวตถมความถเทากบความถของการสนตามธรรมชาตของวตถนน เปนผลท าใหวตถนนรบ

พลงงานรบพลงงานเขาไปไดดทสดจงท าใหวตถนนสนดวยแอมปลจดทมากขน การสนจะรนแรงมากขน

2. จำกรป ท ำไมสะพำนบดโคงงอได

ตอบ คลนลมทเคลอนทมามความถเทากบความถธรรมชาตของวสดทใชท าสะพาน

3. เขยนสตรกำรหำควำมยำวคลน และควำมถคลนนงจำกรปภำพทก ำหนดให

โดยทให L คอ ควำมยำวของเสนเชอก

รปภำพกำรเกดคลนนง สตรกำรหำควำมยำวคลน สตรกำรหำควำมถ

L2

L2

vf

L

L

vf

3

L2

L2

v3f

53

แบบฝกหดเรองคลนนงและกำรสนพอง

1. คลนนงในเสนเชอกทยาว 60 cm มจ านวน 3 loop อตราเรวคลน 20 m/s จงหาวาความถคลนเปนกเฮรตซ วธท ำ ขนท 1 ท ำควำมเขำใจในปญหำ 1. วเครำะหโจทยวำ ตองกำรหำอะไร ความถคลนเปนกเฮรตซ (f) 2. สงทโจทยก ำหนดให L = 60 เซนตเมตร = 0.6 เมตร v = 20 เมตรตอวนาท n = 3 Loop ขนท 2 วำงแผนกำรแกสมกำร 3.สมกำรทใชในกำรค ำนวณ

L2

nVf

ขนท 3 ด ำเนนกำรแกปญหำ 4. แทนคำเพอแกสมกำร

Hz50f

2.1

60f

6.0x2

20x3f

L2

nvf

ขนท 4 ตรวจค ำตอบ 5. ตรวจค ำถำมทวนโจทย นนคอ ความถคลนเปน 50 เฮรตซ

54

2. เชอกเสนหนงยาว 1 เมตร ปลายขางหนงถกตรงแนน ปลายอกขางหนงตดกบเครองสนทสนดวยความถ 50

เฮรตซ ถาเกดคลนนงมปฏบพ 5 แหง อตราเรวของคลนในเสนเชอกเปนเทาใด

วธท ำ



อตราเรวของคลนในเสนเชอก ( v )


L = 1 เมตร


n = 5 Loop (จ านวนปฏบพเทากบจ านวน Loop)



L2

nVf



s/m20v

5

50x1x2v

n

Lf2v

L2

nvf



นนคอ อตราเรวของคลนในเสนเชอกมคาเทากบ 50 เมตรตอวนาท

55

3. ถาระยะหางระหวางจดบพกบจดบพทอยถดไปของคลนนงเปน 12 เซนตเมตร จงหาความถของคลนนง

สมมตวาคลนมความเรวเปน 30 เมตร/วนาท

วธท ำ


1. วเครำะหโจทยวำ ตองกำรหำอะไร ความถของคลนนง (f) 2. สงทโจทยก ำหนดให

m24.0cm24

cm122

s/m30v

ขนท 2 วำงแผนกำรแกสมกำร 3.สมกำรทใชในกำรค ำนวณ fv ขนท 3 ด ำเนนกำรแกปญหำ 4. แทนคำเพอแกสมกำร

Hz125f

24.0

30f

vf

fv



นนคอ ความถคลนนงเปน 125 เฮรตซ

56

4. คลนนงในเสนเชอกยาว 80 เซนตเมตร มจ านวน 4 loop อตราเรวคลน 20 เมตรตอวนาท จงหาความถ

คลน

วธท ำ



ความถคลนเปนกเฮรตซ (f)



v = 20 เมตรตอวนาท

n = 4 Loop



L2

nVf



Hz50f

6.1

80f

8.0x2

20x4f

L2

nvf



นนคอ ความถคลนเปน 50 เฮรตซ

57

5. คลนนงในเสนเชอกมความเรว 10 เมตร/วนาท สนดวยความถ 5 เฮรตซ ถากระทบก าแพงแลวสะทอน

กลบจะเกด loop ก loop สมมตก าแพง อยหางจากเครองสน 4 เมตร

วธท ำ



จ านวน loop


L = 4 เมตร

v = 10 เมตรตอวนาท




L2

nVf



loop4n

10

4x5x2n

V

fL2n

L2

nvf



นนคอ เกดจ านวน loop ทงหมด 4 loop

58

เฉลยแบบทดสอบหลงเรยน

59

ประวตผจดท ำ

ชอ : นางสาวธตนนท นาจาน

ต าแหนง : ขาราชการคร วทยฐานะ : ช านาญการ โรงเรยนปากเกรด

วนเดอนปเกด : 28 เมษายน 2530

ทอย : บานเลขท 18/769 หม 5 ต.บางพด อ.ปากเกรด จ.นนทบร 11120

เบอรโทรศพท : 089-028-4545

อเมล : [email protected]

ประวตการศกษา :

มธยมศกษา แผนการเรยนวทยาศาสตร-คณตศาสตร โรงเรยนปากเกรด (2546-

2548)

ปรญญาตร ครศาสตรบณฑต เอกฟสกส จฬาลงกรณมหาวทยาลย (2549-2553)

ปรญญาโท ศกษาศาสตรมหาบณฑต สาขาหลกสตรและการสอนวทยาศาสตร

มหาวทยาลยสโขทยธรรมาธราช (2554-2555)

mailto:[email protected]

Documents

6 7 5E 1 เรื่อง การถ่ายโอนพลังงาน ... · 2018-07-02 · แบบฝึกหัด 26-35 แบบทดสอบหลังเรียน