ชอวจยในชนเรยน การพฒนาชดทดลองเรองแรงตงผวโดยใชวสดรไซเคล รายวชาฟสกส 5

สำาหรบนกเรยนชนมธยมศกษาปท 6ผวจย นางสาวเรวด เพญศร

ความเปนมาและความสำาคญของปญหาเนองจากการจดการเรยนการสอนรายวชาฟสกส 5 รหสวชา

ว 30205 ในหนวยการเรยนเรอง ของไหล ไดจดใหนกเรยนไดศกษาเกยวกบ แรงตงผวและความตงผวของของเหลว ซงในปการศกษา 2554 ไดสำารวจอปกรณการทดลองเรองแรงตงผวจากหองปฏบตการฟสกสแลวพบวา มไมเพยงพอกบจำานวนนกเรยน และทมอยเกดชำารดเปนจำานวนมาก จงทำาการแกไขปญหาเฉพาหนาดวยการขอยมชดการทดลองจากโรงเรยนใกลเคยง เพอใหนกเรยนไดศกษาดวยตนเองในกจกรรมการหาคาความตงผวเปนการแกไขปญหาเฉพาะหนาไปพลางกอน เมอพบปญหาดงกลาวจงไดคนควาหาวธการเพอใหนกเรยนไดมชดการทดลองเพยงพอและสามารถทดลองไดประสทธภาพเทยบเคยงกนกบชดทดลองทตองจดซอ ซงมราคาแพง ดงนน ในปการศกษา 2555 เมอจดใหมการเรยนการสอนในเรองแรงตงผวและความตงผวของของเหลว ในหนวยการเรยนรเรอง ของไหล จงไดคดประดษฐอปกรณทดลองโดยใชวสดรไซเคลและหาไดงาย ในทองถน มาใหนกเรยนไดใชในการทดลองและประดษฐชดทดลองรวมกบครดวย

วตถประสงคของการวจย1. เพอสรางชดทดลองเรอง แรงตงผวโดยใชวสดรไซเคล ใชทดแทน

ชดทดลองทขาดแคลนและชำารดเสยหาย2. เพอเสรมสรางเจตคตทดตอวชาวทยาศาสตรโดยการมสวนรวมใน

การเรยนการสอน

วธการดำาเนนงาน

1. ศกษาและบนทกปญหาทเกดขณะทำาการเรยนเรอง แรงตงผวและความตงผว อนเกดเนองจากอปกรณการทดลองกจกรรมความตงผวมจำานวนไมเพยงพอ และชำารดเสยหาย

2. ศกษาคนควาขอมลการทดลองโดยใชชดทดลองความตงผว ในรปแบบตาง ๆ

3. ทดลองพฒนาอปกรณการทดลองความตงผวจากวสดรไซเคล และวสดทหางายในทองถน ดงน3.1 เนองจากชดทดลองประกอบดวย สวนทสมผสของเหลว

ซงในชดทดลองทวางขายตามรานขายอปกรณวทยาศาสตร จะใชเปนหวง PVC จำานวน 3 ขนาด , สวนทเปนคานสำาหรบแขวนหวงและนำาหนกซงใชแหวนนอตเปนตมนำาหนก

3.2 จดหาวสดรไซเคลมาทดแทนอปกรณดงกลาว ดงนสวนทสมผสของเหลว ใชแผนฟวเจอรบอรดทใชแลวมาตดเปนสเหลยมจตรส จำานวน 3 ขนาดสวนทเปนคาน ใชกานลกโปงสวนทเปนทสำาหรบแขวนหวง ใชฝาพลาสตกทเหลอทงจากหองปฏบตการขาตงสำาหรบแขวนคาน ใชคาตงชดทดลองความตงผวเดม รวมกบขาตงทดลองจดอปกรณทดลองตามรป

4. ครทดลองใชชดทดลองทสรางขนเพอเทยบเคยงกบชดทดลองจรง บนทกผลจากการใช

5. ปรบปรงและพฒนาชดทดลองทสรางขนใหมความสามารถใกลเคยงกบชดทดลองของจรงใหมากทสด

6. นำาไปทดลองใชกบนกเรยนกลมตวอยางทเรยนเรองของไหล ภาคเรยนท 2 ปการศกษา 2555

7. ตรวจผลการทดลองและสอบถามความพงพอใจในการใชชดทดลอง

8. สรปผลการพฒนาชดทดลองเรองความตงผวจากวสดรไซเคล

ผลการแกไขและพฒนา

1. นกเรยนทกคนไดปฏบตกจกรรมการทดลองเรองความตงผวไดครบทกกลมและทวถง

2. ผลการทดลองสามารถเทยบเคยงไดกบชดทดลองของจรง3. นกเรยนมความพงพอใจในการไดมสวนรวมประดษฐวสดมาใชเปน

ชดทดลอง

ขอเสนอแนะ

การทดลองโดยใชชดทดลองทประดษฐขนเองน ยงตองมการปรบปรงแกไขในสวนตาง ๆ ตอไปน

1. คานททำาจากกานลกโปง เมอทดลองซำาหลาย ๆ ครงจะพบวามความโคงงอได ควรตรวจสอบทกครงทนำามาทดลองใหมในปการศกษาตอไป

2. เชอกสำาหรบโยงเปนสายยดกบแผนฟวเจอรบอรดมความยาวตางกนบาง ทำาใหพนทสมผสของเหลวไมอยในระนาบเดยวกนตองตรวจสอบกอนการทดลองครงตอไป

ภาคผนวก

กจกรรมการทดลองทจดใหนกเรยนไดใชเมอปการศกษา 2554

การทดลองความตงผวของของเหลว

จดประสงค1. บอกไดวา แรงดงผวของของเหลวขนกบชนดของของเหลว

2. บอกไดวา อตราสวนระหวางแรงดงผวของของเหลวกบความยาวของเสนผวของของเหลวทขาด ในของเหลวชนดหนง ๆ มคาคงตว เรยกวา ความตงผว

3. คำานวณหาความตงผวของของเหลวแตละชนด จากขอมลในการทดลองได

อปกรณ1. ชดทดลองวดแรงดงผวของของเหลว

2. แหวนโลหะขนาด

3. หวงวงกลมพรอมดายสำาหรบแขวนขนาดตาง ๆ กน

4. ภาชนะใสของเหลว

5. นำา นำาเกลอ และของเหลวอน ๆ

วธทำา

1. ตดตงชดการทดลองวดแรงดงผวของของเหลว โดยจดใหคานสมดลอยในแนวระดบ

ดงรป

2. คอย ๆ เตมนำาลงในบกเกอรจนผวนำาแตะดานลางของหวงวงกลมพอด

3. คอย ๆ เพมแหวนโลหะขนาดตาง ๆ ลงทหวงสำาหรบแขวนนำาหนกทละอนจนกระทง

หวงวงกลมหลดขนจากผวนำาพอด

4. คำานวณหาขนาดของแรงดงผว F ทใชดงหวงวงกลมใหหลดจากผวนำาพอด โดยใชหลก

ของโมเมนต โดยชดการทดลองน กำาหนดใหอตราสวนระหวาง x : y = 1 : 3 5. บนทกขนาดของแรงดงผว F= mg ทำาการทดลองซำา โดยเปลยนหวงวงกลมทมขนาด

ตาง ๆ กน อก 1 ขนาด

6. วดความยาวของเสนรอบวงของหวงวงกลมแตละหวงเปนคา L และคำานวณหาคา

ความตงผว จาก โดยเปลยนของเหลวเปนนำาเกลอ หรอของเหลวอน ๆ

ใบบนทกผลการทดลอง

การทดลอง ความตงผวของของเหลววนททำาการทดลอง

ผทำาการทดลอง

1. ....................................................................2.............................................................

3......................................................................4.............................................................

5......................................................................6.............................................................จดประสงค

1. บอกไดวา แรงดงผวของของเหลวขนกบชนดของของเหลว

2. บอกไดวา อตราสวนระหวางแรงดงผวของของเหลวกบความยาวของเสนผวของของเหลว

ทขาด ในของเหลวชนดหนง ๆ มคาคงตว เรยกวา ความตงผว

3. คำานวณหาความตงผวของของเหลวแตละชนด จากขอมลในการทดลองได

อปกรณ1. ชดทดลองวดแรงดงผวของของเหลว

2. แหวนโลหะขนาด

3. หวงวงกลมพรอมดายสำาหรบแขวนขนาดตาง ๆ กน

4. ภาชนะใสของเหลว

5. นำา

บนทกผลขนาดเสนรอบวงของ

หวง(L)

แรงตงผว (F) หนวย นวตน

ครงท 1

ครงท 2

ครงท 3

ครงท 4

เฉลย คาความตงผว

วเคราะหผลการทดลอง1. กอนทหวงวงกลมจะหลดออกจากผวของของเหลวจะมผวของเหลวตดกบหวงวงกลมขนมากผว.............................................................................................................................................................................................................

2. อตราสวนระหวางแรงทใชดงหวงวงกลมกบสองเทาของความยาวของเสนรอบวงของหวงวงกลมแตละวงในของเหลวชนดเดยวกน มคาแตกตางกนหรอไม.............................................................................................................................................................................................................

สรปการทดลอง.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

บนทกปญหาทเกดจากการเรยนการสอนในปการศกษา 2554

กจกรรมการทดลองทจดใหนกเรยนไดใชเมอปการศกษา 2555

แบบบนทกการทดลอง

เรอง ความตงผวของของเหลว

วนททำาการทดลอง ..................................................................ชอผทำาการทดลอง ...............................................................................................เลขท...........ชน.........

...............................................................................................เลขท...........ชน.........

...............................................................................................เลขท...........ชน.........

...............................................................................................เลขท...........ชน.........จดประสงคการทดลอง..............................................................................................................................ความรพนฐาน/ทฤษฎ/สมการ ทเกยวของ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

เครองมอทใชในการทดลอง..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

วธทำาการทดลอง

1. ตดตงชดการทดลองวดแรงดงผวของของเหลว โดยจดใหคานสมดลอยในแนวระดบ

ดงรป วดระยะ X , Y บนทกผลไวตาราง

2. คอย ๆ เตมนำาลงในบกเกอรจนผวนำาแตะดานลางของแผนฟวเจอรบอรด(ขนาด 3x3 cm)แตะผว

นำาพอด

X Y

3. คอย ๆ เพมมวลลงทภาชนะสำาหรบแขวนนำาหนกจนกระทงแผนฟวเจอรบอรดหลดขนจากผวนำา

พอด

4. คำานวณหาขนาดของแรงดงผว F ทใชดงหวงวงกลมใหหลดจากผวนำาพอด โดยใชหลก

ของโมเมนต

5. บนทกขนาดของแรงดงผว F= mg ทำาการทดลองซำา โดยเปลยนขนาดฟวเจอรบอรดเปน 4x4 cm และขนาด 5x5 cm บนทกผล

6. คำานวณหาคาความตงผว จาก FA โดยท F หาจากความสมพนธของแรงกบระยะ(โมเมนต)7. ทำาการทดลองโดยเปลยนของเหลวเปนนำารอน โดยใชขนาดฟวเจอรบอรดเปน 5x5 cm แลว

คำานวณหาคาความตงผว

ผลการทดลอง

ขนาดฟวเจอรบอรด

มวลทชงได (กรม) มวลเฉลย

นำาหนก (mg) ระยะ X:Yครงท

1ครงท

2ครงท

33x3 cm4x4 cm5x5 cm5x5 cm

(นำารอน)

วเคราะหผลการทดลอง........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ขนาดของฟวเจอรบอรดมผลตอคาแรงตงผวหรอไม อยางไร..........................................................................................................................................................................ชนดของของเหลวมผลตอแรงตงผวหรอไมอยางไร..........................................................................................................................................................................สรปผลการทดลอง..........................................................................................................................................................................

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

..................................................................................ภาพกจกรรมการทดลองเมอปการศกษา 2554

ใชชดทดลองจากโรงเรยนขางเคยงแกปญหาเฉพาะหนา

ภาพกจกรรมการทดลองเมอปการศกษา 2555

แกปญหาโดยใชชดทดลองทประดษฐขน