ชดการเรยนการสอนฟสกส

หนวยการเรยนรท 1 ไฟฟาสถต

กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร (สาระเพมเตม) รายวชาฟสกสเพมเตม ว 33204

ส าหรบนกเรยนชนมธยมศกษาปท 6

ชดท 3 เรอง ศกยไฟฟา

นางวเรศ สาระพชญ ต าแหนง คร วทยฐานะ ครช านาญการ

โรงเรยนโนนคอวทยาคม อ าเภอโนนคณ จงหวดศรสะเกษ ส านกงานเขตพนทการศกษามธยมศกษา เขต 28

ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน

Electric

potential

1

ค าน า

ชดการเรยนการสอนฟสกส หนวยการเรยนรท 1 ไฟฟาสถต ส าหรบนกเรยนชนมธยมศกษาปท 6 ชดน จดท าขนเพอเปนสอการจดกจกรรมการเรยนการสอนกลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร (สาระเพมเตม) โดยเนนใหนกเรยนไดเรยนรดวยตนเองหรอเปนกลม มการสบเสาะหาความร การส ารวจตรวจสอบ การสบคนขอมล และการอภปราย เพอใหเกดความร ความคด ความเขาใจ สามารถสอสารสงทเรยนร มความสามารถในการตดสนใจและมจตวทยาศาสตร นอกจากนยงเปนเครองมอชวยบงชใหครผสอนทราบวา นกเรยนมความรความเขาใจในบทเรยน สามารถน าความรนนไปใชไดมากนอยเพยงใด จนกระทงสามารถน าไปพฒนาทกษะของนกเรยนได

ชดการเรยนการสอนฟสกส เรอง ไฟฟาสถต ส าหรบนกเรยนชนมธยมศกษาปท 6 ชดน มบทเรยนจ านวนทงหมด 6 ชด ดงน

• ชดท 1 เรอง ประจไฟฟา • ชดท 2 เรอง แรงระหวางประจและกฎของคลอมบ • ชดท 3 เรอง ศกยไฟฟา • ชดท 4 เรอง สนามไฟฟา • ชดท 5 เรอง ตวเกบประจและความจไฟฟา • ชดท 6 เรอง การใชประโยชนจากไฟฟาสถต

ชดนเปนชดท 3 เรอง ศกยไฟฟา ซงในแตละชดจะประกอบดวย บตรค าสง บตรเนอหา บตรกจกรรม และบตรแบบทดสอบกอนเรยนและหลงเรยน พรอมดวยการตนทใชส าหรบเสรมแรงและเพมความนาสนใจของชดการเรยนการสอน

ผจดท าขอขอบพระคณทกทานทไดใหการสนบสนน ใหค าแนะน า ชแนะในการจดท าชดกจกรรมในครงน หวงเปนอยางยงวาชดกจกรรมชดนจะเปนประโยชนส าหรบนกเรยน ครผสอน และผทสนใจ สามารถน าไปพฒนาการเรยนการสอนตอไป

นางวเรศ สาระพชญ

2

สารบญ

เรอง หนา ค าน า 1 สารบญ 2 ค าชแจงเกยวกบการใชชดการเรยนการสอน 3 คมอคร 4 คมอนกเรยน 5 แผนภมล าดบขนการใชชดการเรยนการสอน 6แบบทดสอบกอนเรยน 7 เฉลยแบบทดสอบกอนเรยน 10 จดประสงคการเรยนร สาระส าคญ สาระการเรยนร ผลการเรยนร 11 บตรค าสง 13 บตรเนอหา 14 บตรกจกรรม 41 แบบบนทกการปฏบตกจกรรม 42 เฉลยบตรกจกรรม 44 บตรงาน 46 เฉลยบตรงาน 48 บตรฝกทกษะ 50 เฉลยบตรฝกทกษะ 55 บตรสรปความร (แผนผงมโนทศน) 60 แบบทดสอบหลงเรยน 61 เฉลยแบบทดสอบหลงเรยน 64 กระดาษค าตอบ 65 แบบประเมนผลการใชชดการเรยนการสอน 66 แบบสงเกตพฤตกรรมการเรยนของนกเรยน 67 แบบสงเกตพฤตกรรมการท างานกลม 70 แบบประเมนผลความพงพอใจ 72 บรรณานกรม แหลงสาระสนเทศและเวปไซต 74

3

ค าชแจง

ค าชแจงเกยวกบการใชชดการเรยนการสอน

1. ชดการเรยนการสอนฟสกส หนวยการเรยนรท 1 ไฟฟาสถต ชดท 3 เรอง ศกยไฟฟา กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร (สาระเพมเตม) รายวชาฟสกสเพมเตม รหสวชา ว 33204 ใชสอนนกเรยนระดบชนมธยมศกษาปท 6

2. ชดการเรยนการสอนชดนประกอบดวย 2.1 ค าชแจงเกยวกบชดการเรยนการสอน 2.2 แบบทดสอบกอนเรยน – หลงเรยน 2.3 เฉลยแบบทดสอบกอนเรยน – หลงเรยน 2.4 บตรค าสง 2.5 บตรเนอหา 2.6 บตรกจกรรม 2.7 บตรเฉลยกจกรรม 2.8 บตรงาน 2.9 บตรเฉลยบตรงาน 2.10 บตรฝกทกษะ 2.11 บตรเฉลยบตรฝกทกษะ 2.12 บตรสรปความร (แผนผงมโนทศน)

3. ชดการเรยนการสอนฟสกส หนวยการเรยนรท 1 ไฟฟาสถต ชดท 3 เรอง ศกยไฟฟา ใชเวลาในการศกษา 2 ชวโมง

4

ค าชแจงส าหรบคร

คมอคร

1. ครเตรยมวสดอปกรณ จดชนเรยนใหพรอม 2. ครศกษาเนอหาทจะสอนใหละเอยด และศกษาชดการเรยนการสอนให

รอบคอบ 3. กอนสอนครตองเตรยมชดการเรยนการสอนไวบนโตะใหเรยบรอย และให

เพยงพอกบจ านวนนกเรยนในแตละกลม ใหไดรบคนละ 1 ชด ยกเวนสอการสอนทตองใชรวมกนทงกลม

4. ครเปนผจดกจกรรมการเรยนการสอน และวดผล ประเมนผล ใหเปนไปตามล าดบขนตอนทก าหนดไว

5. การสอนแบงออกเปน 3 ขน คอ ขนน าเขาสบทเรยน ขนการเรยนการสอน และขนสรปบทเรยน

6. กอนสอนครตองชแจงใหนกเรยนศกษาคมอนกเรยน ศกษาการเรยนดวยชดการเรยนการสอน ต งแตบตรค าสง แบบทดสอบกอนเรยน – หลงเรยน บตรเนอหา บตรกจกรรม บตรเฉลยกจกรรม บตรงาน บตรเฉลยบตรงาน บตรฝกทกษะ บตรเฉลยบตรฝกทกษะ และบตรสรปความร

7. ขณะทนกเรยนทกกลมปฏบตกจกรรม ครไมควรพดเสยงดง หากมอะไรจะพดตองพดเปนรายกลมหรอรายบคคล ไมรบกวนกจกรรมของนกเรยนกลมอน

8. ขณะทนกเรยนปฏบตกจกรรม ครตองเดนดการปฏบตกจกรรมของนกเรยนแตละกลมอยางใกลชด หากมนกเรยนคนใดหรอกลมใดมปญหา ครควรเขาไปใหความชวยเหลอจนปญหานนคลคลาย

9. หากมนกเรยนคนใดท างานชาเกนไป ครตองแยกออกมาท ากจกรรมพเศษ โดยหากจกรรมทเหมาะสมใหกบนกเรยนทเรยนชา

10. ถานกเรยนกลมใดหรอคนใดท างานเรวเกนไป ครควรใหท ากจกรรมพเศษ ทเตรยมไวส าหรบนกเรยนทเรยนเรว

11. เมอปฏบตกจกรรมเสรจ ครตองเนนใหนกเรยนเกบชดการเรยนการสอน ของตนไวในสภาพเรยบรอย หามถอตดมอไปดวย

12. การสรปบทเรยน ควรเปนกจกรรมรวมของกลม หรอตวแทนกลมรวมกน

5

ค าชแจงส าหรบนกเรยน

คมอนกเรยน

บทเรยนทนกเรยนใชอยนเรยกวา ชดการเรยนการสอน ทสรางขนเพอใหนกเรยนสามารถศกษาไดดวยตนเอง โดยมจดประสงคเพอสรางความเขาใจ และสามารถแกไขปญหาจากสถานการณทก าหนดใหอยางมขนตอน โดยนกเรยนจะไดรบประโยชนจากชดการเรยนการสอน ตามจดประสงคทตงไว ดวยการปฏบตตามค าแนะน าตอไปนอยางเครงครด

1. หามขดเขยนสงตาง ๆ ลงในชดการเรยนการสอนเลมน 2. นกเรยนอานจดประสงคการเรยนรกอนลงมอศกษาชดการเรยนการสอน 3. นกเรยนท าแบบทดสอบกอนเรยนจ านวน 10 ขอ แลวตรวจค าตอบจากเฉลย 4. ชดการเรยนการสอนนส าหรบศกษาดวยตนเอง นกเรยนตองด าเนนกจกรรม

ตามทก าหนดไวในเอกสารส าหรบนกเรยนจนครบทกขนตอน 5. นกเรยนตองอานเนอหาไปตามล าดบทละหนาตอเนองกนไปเรอย ๆ ตงแตหนา

แรกจนหนาสดทาย จะขามหนาใดหนาหนง ไมได 6. ถามค าสง ค าถามหรอแบบฝกทกษะ นกเรยนตองปฏบตตามทกอยาง 7. นกเรยนตองซอสตยตอตนเอง ไมดเฉลย กอนทจะใชความสามารถในการตอบ

ค าถามดวยตวเอง เพราะถาท าเชนนนจะไมชวยใหนกเรยนมความรขนมาไดเลย 8. เมอศกษาดวยตนเองจนจบชดการเรยนการสอนแลว ใหนกเรยนท า

แบบทดสอบหลงเรยนจ านวน 10 ขอ แลวตรวจค าตอบจากเฉลย 9. ถานกเรยนสงสยหรอไมเขาใจเนอหาใหทบทวนใหม ถายงไมเขาใจอก

ใหสอบถามจากครผสอน 10. ควรเขยนค าตอบลงในกระดาษค าตอบทแจกให

6

แผนภม

แผนภมล าดบขนการใชชดการเรยนการสอน

ล าดบขนการใชชดการเรยนการสอนฟสกส หนวยการเรยนรท 1 ไฟฟาสถต ชดท 3 เรอง ศกยไฟฟา

อานค าชแจงในการใชชดการเรยนการสอน

ศกษาบทเรยนและด าเนนกจกรรมตามทก าหนด

ผานการทดสอบ

ศกษาเรองใหม

ประเมนผล (ท าแบบฝกทกษะ)

ไมผาน

การทดสอบ

ศกษาจดประสงคการเรยนร

เสรมพนฐานผมพนฐานต า

ทดสอบกอนเรยน

ทดสอบหลงเรยน

7

รายวชา ฟสกสเพมเตม

แบบทดสอบกอนเรยน ชนมธยมศกษาปท 6

รหสวชา ว 33204 เวลา 20 นาท ชอหนวยการเรยนร : ไฟฟาสถต

เรอง ศกยไฟฟา

ค าชแจง ใหนกเรยนพจารณาวาค าตอบขอใดถกตองทสดเพยงขอเดยว แลวกากบาท ()

ลงในกระดาษค าตอบทแจกให

1. ทจดซงหางจากจดประจคงทเปนระยะหนงมศกยไฟฟา 600 โวลต และมความเขมสนามไฟฟา 100 N/C จงหาปรมาณของประจไฟฟานน

ก. 110-7 คลอมบ

ข. 210-7 คลอมบ

ค. 310-7 คลอมบ

ง. 410-7 คลอมบ

2. วางประจไฟฟา 310-4 C ทต าแหนง X = -2 m , Y = 0 m และประจลบขนาดเทากนทต าแหนง X = 0 m , Y = 3 m ศกยไฟฟาทต าแหนงจดก าเนด (0, 0) จะเปนกโวลต

ก. 4.5105 V

ข. 6.5105 V

ค. 8.5105 V

ง. 9.5105 V

3. ทรงกลมรศม 0.6 เมตร จะตองมประจเทาใดจงจะท าใหทรงกลมมศกยไฟฟาสงสด

เทากบ 6106 โวลต ก. 0.0001 C

ข. 0.0002 C ค. 0.0003 C ง. 0.0004 C

8

4. สเหลยมจตรสรปหนงมประจ +50, -100, +30 คลอมบ วางอยทมมสามมม มมละประจ ถาน าประจ Q คลอมบ ไปวางไวทมมทส มผลท าใหจดทเสนทะแยงมมตดกนมศกยไฟฟาเปนศนย จงหาคา Q วาเปนกคลอมบ

ก. -20 คลอมบ ข. -30 คลอมบ ค. +20 คลอมบ ง. +30 คลอมบ

5. แผนตวน าขนานหางกน 10 cm มความตางศกย 24 V ท าใหเกดสนามสม าเสมอตาม

แนวดงเมอน าลกพทมวล 0.6 g ทมประจ 510-6 C มาแขวนไวดวยดายเบาเสนเลก ๆ ยาว 3 cm ปลายหนงผกตดอยกบแผนโลหะแผนบน ปรากฏวาเสนดายขาดลกพทจะเคลอนทดวยความเรงก m/s2 ก. 6 m/s2 ข. 7 m/s2 ค. 8 m/s2 ง. 9 m/s2

6. อนภาคมวล 110 -6 กโลกรม มประจ 410 -9 คลอมบ วางอยในสนามไฟฟา 1,000 นวตน/คลอมบ จงหาความเรงของอนภาคน

ก. 2 m/s2 ข. 4 m/s2 ค. 6 m/s2 ง. 8 m/s2

7. ถาตองการเรงอนภาคมวล 410-12 กโลกรม ทมประจ 810-9 คลอมบ จากสภาพ หยดนงใหมอตราเรว 100 เมตร/วนาท จะตองใชตางศกยเทาใด

ก. 0.025 โวลต ข. 2.5 โวลต ค. 4.0 โวลต ง. 40 โวลต

9

8. จงพจารณาขอความตอไปน

1. บรเวณทสนามไฟฟาสม าเสมอ คาความตางศกยไฟฟาจะแปรผนตรงกบคาสนามไฟฟานน

2. บรเวณทสนามไฟฟามคาเปนศนย บรเวณนนจะมคาศกยไฟฟาเปนศนยดวย 3. บรเวณทศกยไฟฟามคาเปนศนย บรเวณนนจะมคาสนามไฟฟาเปนศนยดวย

ขอทผดคอ ก. ขอ 1 และ 2

ข. ขอ 1 และ 3 ค. ขอ 2 และ 3

ง. ขอ 1, 2 และ 3

9. อนภาคมประจ 210-5 C เรมเคลอนทจากหยดนงในบรเวณทมสนามไฟฟาสม าเสมอ ขนาด 2 V/m เมออนภาคเคลอนทไดระยะทาง 50 cm ในทศเดยวกบทศของสนามไฟฟา อนภาคนจะมพลงงานจลนเทาไร

ก. 1.610-5 จล

ข. 210-3 จล

ค. 410-4 จล

ง. 810-4 จล

10. เมอเอาลวดตวตานทาน 6โอหม และ 3โอหม มาตอเขากบเซลลไฟฟาขนาด 15 โวลต, 1 โอหม จะเกดความตางศกยไฟฟาระหวางเซลลเทาไร เมอลวดตวตานทานทงสองตอกนแบบขนาน

ก. 10 โวลต ข. 11.5 โวลต ค. 13.5 โวลต ง. 14 โวลต

10

รายวชา ฟสกสเพมเตม

เฉลยแบบทดสอบกอนเรยน ชนมธยมศกษาปท 6

รหสวชา ว 33204 เวลา 20 นาท ชอหนวยการเรยนร : ไฟฟาสถต

เรอง ศกยไฟฟา

ขอท ค าตอบ

1. ง 2. ก 3. ง 4. ค 5. ค 6. ข 7. ข 8. ค 9. ข

10. ก

ถาตอบยงไมถก กไมตองเสยใจนะคะ เพราะเรายงไมไดเรยนเลย

เฉลย

11

ชดการเรยนการสอน

ชดท 3 เรอง ศกยไฟฟา

1. นกเรยนสามารถบอกลกษณะของศกยไฟฟา ความตางศกยไฟฟา ได 2. นกเรยนสามารถเขยนและใชสมการของศกยไฟฟาไดอยางถกตอง 3. นกเรยนสามารถแกโจทยปญหาทเกยวของได 4. สอสารสงทเรยนร และสามารถน าไปอธบายเหตการณทเกยวของได

ศกยไฟฟา คอ “ระดบพลงงานทอยในวตถทมประจไฟฟา” . • วตถใดมระดบไฟฟาสง เรยกวา มศกยไฟฟาสง • วตถใดมระดบไฟฟาต า เรยกวา มศกยไฟฟาต า .

ศกยไฟฟาของวตถใด คอ “สถานะทางไฟฟาของวตถนนทจะแสดงใหทราบวา เมอตอวตถนนกบดนแลวอเลกตรอนจะเคลอนทอยางไร”

• ถาอเลกตรอนเคลอนทจากวตถไปสดน กอนตอกบดนวตถน นมศกยไฟฟาเปนลบ

• ถาอเลกตรอนเคลอนทจากดนไปหาวตถ กอนตอกบดนวตถน นมศกยไฟฟาเปนบวก อเลกตรอนเคลอนทจากศกยไฟฟาต าไปย ง ศกยไฟฟาสง

• วตถทมศกยไฟฟาเปนบวก และเปนอสระ มศกยไฟฟาเปนบวก • วตถทมประจไฟฟาเปนลบ และเปนอสระ มศกยไฟฟาเปนลบ

จดประสงคการเรยนร

สาระส าคญ

12

สาระการเรยนร

1. ศกษาเกยวกบไฟฟาสถต เกยวกบประจไฟฟา ทราบถงวธการท าใหเกด

ประจไฟฟา 2. ท ากจกรรมเพอศกษาชนดของแรงระหวางประจไฟฟา และชนดของประจ

ไฟฟา ความหมายของสภาพเปนกลางทางไฟฟา ตวน าและฉนวน การเหนยวน าประจไฟฟา

3. ท ากจกรรมเพอศกษาวธการท าใหวตถมประจไฟฟาโดยการเหนยวน า พรอมทงทราบถงวธท าใหวตถตวน ามประจโดยการเหนยวน า พรอมทงตอสายดน

4. ศกษาเกยวกบแรงระหวางประจและกฎของคลอมบ 5. ศกษาสนามไฟฟา เสนแรงไฟฟา ศกยไฟฟา การเกบประจ และพลงงาน

ของตวเกบประจ 6. ศกษาเกยวกบความจของตวเกบประจแบบตวน า รปทรงกลมและรปทรง

อน ๆ 7. ศกษาการน าตวเกบประจไปใชงาน โดยการตอตวเกบประจแบบอนกรม

และแบบขนาน 8. น าความรเกยวกบไฟฟาสถตไปอธบายหลกการท างานของเครองใชใน

ชวตประจ าวนบางประเภท

ผลการเรยนร

1. มความรความเขาใจเกยวกบธรรมชาตของไฟฟา ประจ แรงระหวางประจ

กฎการอนรกษประจ กฎคลอมบ และการเหนยวน าไฟฟา 2. มทกษะในการวเคราะหสนามไฟฟา เสนแรง ศกยไฟฟา ตวเกบประจ

และความจไฟฟา 3. มความรบผดชอบ สามารถสบคนขอมล และน าความรเกยวกบไฟฟาสถต

ไปใชประโยชนได

13

ปฏบตตามค าสงตอไปน

บตรค าสง

1. นกเรยนอานคมอนกเรยนใหเขาใจกอนลงมอศกษา ชดการเรยนการสอนท 3

เรอง ศกยไฟฟา 2. ศกษาบตรเนอหาทครแจกใหเรอง ศกยไฟฟา 3. ใหนกเรยนอานบตรกจกรรมและปฏบตกจกรรม ลงในแบบบนทกการปฏบต

กจกรรม และตรวจความถกตองจากบตรเฉลยกจกรรม 4. นกเรยนรวมกนตอบค าถามลงในบตรงานทครจดเตรยมไวให และตรวจความ

ถกตองจากบตรเฉลยบตรงาน 5. นกเรยนท าแบบฝกหดจากบตรฝกทกษะ และตรวจความถกตองจากบตรเฉลย

บตรฝกทกษะ หามนกเรยนเปดดบตรเฉลยกอน 6. เมออภปรายหรอสนทานาสรปความรเสรจ ใหนกเรยนเขยนแผนผงมโนทศน

สรปผลการเรยนรลงในบตรสรปความร

14

ศกยไฟฟา

บตรเนอหา

ศกยไฟฟา (Electric potential) จากการศกษาเรองพลงงานศกยโนมถวง เมอวตถ

อยในสนามโนมถวงกจะมพลงงานกระท าตอวตถนน สงเกตไดจากวตถนนจะตกลงสจดอางองเสมอ ซงเกดขนเนองจากแรงดงดดของโลก โดยจดอางองนนจะมพลงงานต ากวา เราเรยกพลงงานนวา พลงงานศกยโนมถวง

เมอพจารณาจากภาพท 1 เมอเรายกวตถมวล m จาก A ไป B ตองท างานเทากบพลงงานศกยของวตถท B มคามากกวาท A ซงเทากบ mgh เมอก าหนดใหพลงงานศกยของวตถท A เปนศนย

จงพอสรปไดวา “พลงงานศกยโนมถวง ณ จดใด

คอ งานในการยายวตถจากจดอางองไปยงจดนน”

ภาพท 1 แสดงพลงงานศกยโนมถวง

15

จากภาพท 1 สามารถเขยนสมการพลงงานศกยโนมถวงไดดงน

เมอ Ep คอ พลงงานศกยโนมถวง W คอ งานทเคลอนมวล m จาก A ไป B

Ep(B) – Ep(A) = WA →B Ep(B) – Ep(A) = F.s

Ep(B) – Ep(A) = mgh

เมอ A เปนจดอางองทก าหนดใหเปนศนยจะได

Ep(B) = mgh

ในท านองเดยวกบทกลาวมาน เมอพจารณาประจในบรเวณทมสนามไฟฟากจะพบวา ประจจะไดรบแรงกระท าจากสนามไฟฟา ซงอาจท าใหประจเคลอนทและเกดงานได จงกลาวไดวา ประจเมออยทต าแหนงตาง ๆทมสนามไฟฟา จะมพลงงานศกย ซงเรยกวา พลงงานศกยไฟฟา

16

เมอน าประจจ านวน q ไปไวทต าแหนงหนง แลว

มพลงงานศกยไฟฟาเปน Ep พลงงานศกยไฟฟาตอ 1 หนวย

ประจ ทต าแหนงน นจะมคาเปน q

เรยกปรมาณนวา

ศกยไฟฟา ณ ต าแหนงนน และเมอให V เปนศกยไฟฟาทต าแหนงนน จะเขยนไดวา

V = q

จากสมการ V = q

จะเหนไดวา ศกยไฟฟา

เปนปรมาณสเกลาร เพราะเปนขนาดของพลงงานตอหนงหนวยประจ และเมอพลงงานศกยไฟฟามหนวยเปนจล (J) ประจมหนวยเปนคลอมบ (C) ศกยไฟฟากจะมหนวยเปนจลตอคลอมบ ซงเรยกวา โวลต (V)

ในกรณสนามโนมถวงของโลก พลงงานศกยโนม

ถวงของวตถทต าแหนงตาง ๆ ขนอยกบความสงของวตถ เมอเทยบกบระดบอางอง โดยจะเปนระดบใดกไดแลวแตจะก าหนด และใหระดบอางองนมพลงงานศกยโนมถวงเปนศนย

ในการหาพลงงานศกยไฟฟาของประจทต าแหนงตาง ๆ กตองก าหนดระดบอางองเชนเดยวกน

17

เมอพจารณาประจ +q วางไวในสนามไฟฟา (E) สม าเสมอดงภาพท 2 จะเกด

แรงกระท า (F = qE) ในทศทาง เดยวกบสนามไฟฟา ถาตองการยายประจ +q จาก A ไป B จะตองใหแรงภายนอกกระท าตอประจ +q ในทศทางสวน สนามไฟฟามขนาดเทากบแรงทสนามไฟฟากระท าซงกเปนการใหงานแกประจไฟฟา เราอาจกลาวไดวา ประจไฟฟาท B มพลงงานศกยไฟฟามากกวาเมอประจไฟฟาอย ท A

เมอปลอยประจ +q เคลอนทไดอสระ แรงเนองจากสนามไฟฟากจะท าใหประจ +q เคลอนทในทศของสนาม คอ จาก B มา A นนคอ เมอปลอยใหประจเคลอนทอสระโดยประจบวกจะเคลอนทจากต าแหนงทมศกยไฟฟาสงมายงศกยไฟฟาต ากวา เชนเดยวกบ การตกเสรของวตถภายใตอทธพลของสนามโนมถวงและสนามไฟฟามทศชจากต าแหนงทมศกยไฟฟาสงไปยงต าแหนงทมศกยไฟฟาต า

ภาพท 2 แสดงการเคลอนประจจาก A ไป B

ถาใหศกยไฟฟาท B และท A เปน VB

และ VA ตามล าดบ ผลตางของศกยไฟฟา

VB – VA ระหวางสองต าแหนงนเรยกวา

ความตางศกยไฟฟา หรอความตางศกย

18

และถาใหงานในการเคลอนประจ +q จากจด A ไปยงจด B ดวยอตราเรวคงตว

เปน W งานในการเคลอนประจ +1 หนวย จาก A ไป B จะมคาเทากบ q

W แสดงวา

ศกยไฟฟาท B มากกวาท A เปนปรมาณ q

W

จงกลาวไดวา งานทเกดขนในการเคลอนทประจ +1 หนวย จากต าแหนงหนง

ไปยงอกต าแหนงหนงภายในบรเวณทมสนามในสนามไฟฟา คอ ความตางศกยไฟฟา

ระหวาง 2 ต าแหนงนน ซงเขยนเปนสมการไดวา

VB – VA =

q

W

เนองจากความตางศกยเปนคาของงานตอหนงหนวยประจ จงเปนปรมาณสเกลารและมหนวยเปนโวลต (V) เชนเดยวกบหนวยของศกยไฟฟา

จากสมการ VB – VA = q

W (ถาก าหนดให VA เปนศนย )

จะได VB = q

W

กลาวไดวา ศกยไฟฟาทต าแหนงใด ๆ

คอ ความตางศกยระหวางต าแหนงนนกบต าแหนงทมศกยไฟฟาเปนศนย

19

ศกยไฟฟาเนองจากจด

จากความหมายของศกยไฟฟาถาตองการหาศกยไฟฟาทต าแหนงใด ๆ ตองหางาน

ทตองท าในการยาย ประจ +1 หนวย จากระยะอนนตมายงจดนน จากภาพท 3 ตองการหาศกยไฟฟาทจด A และจด B ซงอยหางจากจดประจ Q เปนระยะตางกน

จากภาพท 3 จด A และ B ซงอยหางจากจดประจ Q ออกมาเปนระยะ rA

และ rB ตามล าดบ โดยประจ Q จด A และ B อยในแนวเสนตรงเดยวกนดงภาพ ถาเคลอนประจ +q จาก A ไป B ดวยอตราเรวคงท เราตองออก แรง F โดยขนาดของแรง F จะเทากบขนาดของแรงทสนามไฟฟา เนองจากประจ Q ดานการเคลอนทของประจ +q งานทเกดเนองจากการยายประจ +q จาก A ไป B

ภาพท 3 แสดงงานในการเคลอนประจจาก A ไป B

หาไดโดยการแบงระยะจาก A ถง B ออกเปนชวงส น ๆ ซงในแตละชวงอาจถอไดวา แรงกระท าคงทตลอดชวงนน ๆ

โดย W = Fs

20

ให WA1 คอ งานในการยายประจ +q จากต าแหนง A ไปยงต าแหนง 1 จะไดวา

WA1 = F (rA – r1)

และ F = 2r

KQq โดย rA มคาใกลเคยง r1 มากจนถอไดวา r2 rA r1

ดงนน WA1 = 1rr

KQq

(rA – r1)

WA1 = KQq (1r

1 – )r

1

ท านองเดยวกน W 12 = KQq (2r

1 – )1r

1

W 23 = KQq (3r

1 – )2r

1

W nB = KQq (Br

1 – )nr

1

ดงนน งานทงหมด W ในการยายประจ +q จาก A มา B มคา

WA →B = WA1 + W 12 + W 23 +…+ W nB

WA →B = KQq (1r

1 – )r

1 + (2r

1 – )1r

1 + (3r

1 – )2r

1 +

…+ (Br

1 – )nr

1

WA →B = KQq (Br

1 – )Ar

1

จาก VB – VA = q

W ดงนน VB – VA = Br

KQ – r

KQ

21

ถา A อยทระยะอนนต (VA = 0) จะได VB = Br

KQ

นนคอ ศกยไฟฟาทต าแหนงซงหางจากจดประจ Q เปนระยะ r หาไดจาก

V = r

KQ

จากการก าหนดใหต าแหนงทระยะอนนตมศกยไฟฟาเปนศนย ท าใหกลาวไดวา ศกยไฟฟาทต าแหนงใดกคอ งานในการน าประจ +1 หนวยจากระยะอนนตมายงต าแหนงนน

ศกยไฟฟาจะมคาเปนบวกหรอลบขนอยกบชนดของประจทท าใหเกดสนาม เชน

ศกยไฟฟาทต าแหนงตาง ๆ ในบรเวณทสนามไฟฟาของประจบวกจะมคาเปนบวก

22

ตวอยาง จงหาศกยไฟฟา ณ ต าแหนงตาง ๆ ของประจตอไปน

1. ต าแหนงทอยหางจากจดประจ 4 ไมโครคลอมบ เปนระยะ 5 เซนตเมตร 2. ต าแหนงทอยหางจากจดประจ - 4 ไมโครคลอมบ เปนระยะ 10 เซนตเมตร

วธท า 1. จาก V =

r

KQ

ดงนน V = 2

69

105

104109−

−

V = 5102.7 V

ตอบ ศกยไฟฟา ณ ต าแหนงทอยหางจากจดประจ 4 ไมโครคลอมบ เปนระยะ 5 ซม.เทากบ 5102.7 โวลต

2. จาก V =

r

KQ

ดงนน V = 2

69

1010

104109−

−

−

V = 5106.3 − V

ตอบ ศกยไฟฟา ณ ต าแหนงทอยหางจากจดประจ -4 ไมโครคลอมบ เปนระยะ 10 ซม.เทากบ 5106.3 − โวลต

ตวอยางการค านวณ

23

ศกยไฟฟาเนองจากจดประจ 1 จดประจ และมากกวา 1 จดประจ

ในกรณทต าแหนงทพจารณานนมสนามไฟฟาเนองจากจดประจหลาย ๆ จดประจ ศกยไฟฟารวมทต าแหนงนนกจะเปนผลรวมทางพชคณตของศกยไฟฟา เนองจากจดประจ

แตละจดทต าแหนงนน เชน จากภาพท 4 เมอให V1, V2 และ V3 เปนศกยไฟฟาทจด A เนองจากจดประจ q1, q2 และ q3 ตามล าดบ ศกยไฟฟา V ทจด A เนองจากจดประจทง 3 จะมคา

VA = V1 + V2 + V3

ดงนน ศกยไฟฟาทต าแหนงหนงเนองจาก n จดประจ จงเขยนสมการไดวา

V = =

n

i

iV1

เมอ V คอ ศกยไฟฟารวมทต าแหนงหนง

Vi คอ ศกยไฟฟาทต าแหนงนนเนองจากจดประจแตละจด

ภาพท 4 แสดงศกยไฟฟาเนองจากจดประจ q1 , q2 และ q3

A

q1

q2

q3

24

ตวอยาง สามเหลยมดานเทา ABC มความยาวดานละ 20 เซนตเมตร ทจด A และ B มประจ - 2 ไมโครคลอมบ และ 4 ไมโครคลอมบ ตามล าดบ จงหาศกยไฟฟาท จด C

วธท า จาก Vc =

r

KQ +

r

KQ

ดงนน V = ( )66

1

9

104102102

109 −−

−+−

V = 4109 V

ตอบ ดงนนศกยไฟฟาทจด C เทากบ 4109 โวลต

ตวอยาง จดประจ 3 จดประจ วางอยทมมของสามเหลยมดานเทายาวดานละ 4 เซนตเมตร

ท าใหจดท เสนมธยฐานทงสามเสนตดกน มศกยไฟฟาเปนศนย หากจดประจ 2 จดประจ มคา 5 ไมโครคลอมบ และ 3 ไมโครคลอมบ จงหาคาจดประจจดท 3

วธท า จาก VD = 0

AD

KQ +BD

KQ +CD

KQC = 0

(ABC เปน ดานเทา จะไดวา AD = BD = CD) จะได QA + QB + Qc = 0

5 + 3 + Q = 0 Q = - 8 μC

ตอบ ดงนนจดประจจดท 3 มคา – 8 ไมโครคลอมบ (คอเปนประจลบ ขนาด 8 ไมโครคลอมบ)

ตวอยางการค านวณ

C

B

A

20 cm 20 cm

20 cm 4 μC cm

2 μC

cm

B

A 3 μC

cm

5 μC

cm

C (Q)

D

25

ศกยไฟฟาเนองจากประจบนตวน าทรงกลม

จากความรเรองตวน าทรงกลมทมประจ พบวา การกระจายของประจจะอย

เฉพาะทผวอยางสม าเสมอ และรอบ ๆ ตวน าทรงกลมจะมสนามไฟฟา ซงไดศกษาไปแลว ในทนจะศกษาศกยไฟฟาเนองจากประจบนตวน าทรงกลม ทงภายนอกและภายในทรงกลมดงภาพท 5

จากภาพท 5 ใหตวน าทรงกลมรศม a มประจ +Q ทผวนอกของทรงกลม จด A อยภายนอกทรงกลมหางจากจดศนยกลางของทรงกลมเปนระยะ r จด B อยทผวทรงกลม จด C อยภายในผวทรงกลม

ศกยไฟฟา ณ จดภายนอกทรงกลม ในการหาศกยไฟฟา ณ จดภายนอกทรงกลม จะเสมอนวาประจ +Q จะรวมอยท

จดศนยกลางของทรงกลม ดงนน ศกยไฟฟาทจด A ซงมคา VA จะหาไดจาก

VA = r

KQ

ภาพท 5 แสดงศกยไฟฟาภายนอกและภายในทรงกลม

26

ศกยไฟฟา ณ จดภายในทรงกลม

การศกยไฟฟาภายในทรงกลมทจด C อาจหาไดจากงานในการยายประจ +q

จากจด B ไปยงจด C ดงน

จาก WA →B = q (VC – VB) , (เมอ W = Fs)

Fs = q (VC – VB) , (เมอ F = qE)

qE(BC) = q (VC – VB) แตภายในทรงกลมสนามไฟฟามคาเปนศนย (E = 0) ดงนน

0 = q (VC – VB)

VC = VB นนคอ ศกยไฟฟา ณ จดใด ๆ ในทรงกลมยอมมคาคงทเทากบทผวทรงกลมเสมอ

เมอ (a คอ รศมของทรงกลม)

V = a

KQ

ศกยไฟฟา ณ จดบนตวน าทรงกลม

ศกยไฟฟาเนองจากประจบนตวนาทรงกลมแสดงไดดงกราฟในภาพท 6

ภาพท 6 กราฟแสดงศกยไฟฟาเนองจากประจบนตวนาทรงกลม

27

ตวอยาง ทรงกลมตวน าซงมรศม 8 เซนตเมตร และมประจ 2.4 ไมโครคลอมบ จงหา

ศกยไฟฟา ณ ต าแหนง ซงอยหางจากจดศนยกลางของกลมตวน าเปนระยะทางเทากบ 5 เซนตเมตร และ 12 เซนตเมตร

วธท า หาศกยไฟฟาจาก V =

r

KQ

ทต าแหนง A และ B จะมศกยไฟฟาเทากน

โดยเราหาศกยไฟฟาทต าแหนง B แลวจะไดศกยไฟฟาท A

VB = 2

69

108

104.2109−

−

VB = 5107.2 V

VA = 5107.2 V

VC = 2

69

1012

104.2109−

−

VC = 5108.1 V

ตอบ ศกยไฟฟาทหางจากจดศนยกลางระยะ 5 ซม. เทากบ 5107.2 V

(ศกยไฟฟาภายในทรงกลม ตวน าเทากบทผวทรงกลม), ศกยไฟฟาทหางจากจดศนยกลางระยะ 12 ซม. เทากบ 5108.1 V

ตวอยางการค านวณ

8 cm

12 cm 5 cm

B

C

A

28

ตวอยาง ทรงกลมโลหะรศม 5 เซนตเมตร มประจบวกกระจายบนผวอยางสม าเสมอ

6109 − คลอมบ จากรปจงหางานในการเคลอนประจ 6102 −+ คลอมบ ตามเสนทาง A → B → C → B → D

วธท า งานในการเคลอนประจนนจะไมค านงถงเสนทางในการเคลอนประจเปนหลกส าคญ

แตจะค านงถงการเคลอนทจากศกยไฟฟาหนงไปอกศกยไฟฟาหนง จากรป ศกยไฟฟาทต าแหนง A และ D มคา

VA = 2

69

1025

109109−

−

VD = 2

69

1010

109109−

−

WA →B = q (VC – VB)

=

− −−

25.0

1

10.0

1109109102 696

= 6162.0

= 0.972 J

ตอบ งานในการเคลอนประจ 6102 − คลอมบ มคาเทากบ 0.972 จล

15 cm

15 cm

5 cm

10 cm

20 cm

B

A

C

D

29

การหาความสมพนธระหวางความตางศกยและสนามไฟฟาสม าเสมอ

จากการศกษาเรองการเคลอนยายประจไฟฟาใน

สนามไฟฟา พบวา งานทใชในการเคลอนประจ +1 หนวย จากต าแหนงหนงไปยงอกต าแหนงหนงในสนามไฟฟา คอ ความตางศกยระหวางสองต าแหนงนน

โดยความตางศกยระหวางสองต าแหนงใด ๆ จะม

ความสมพนธกบขนาดสนามไฟฟา ดงจะไดพจารณาตอไปน ให A และ B เปนต าแหนงทอยในบรเวณทม

สนามไฟฟาสม าเสมอ E โดยอยหางกนเปนระยะ d และม

ศกยไฟฟาเปน VA และ VB ตามล าดบ เมอให F เปนแรง ทท าใหประจ +q เคลอนทจาก A ไป B ดวยอตราเรวคงท ขนาดของแรง F จะเทากบขนาดของแรงทสนามไฟฟาตอตานการเคลอนทของประจ +q ดงภาพท 7

ภาพท 7 แสดงการเคลอนประจในบรเวณทมสนามไฟฟาสม าเสมอ

30

ดงนน งานทเกดขนเนองจากการเคลอนประจ +q จาก A ไป B หาไดจาก

จาก WA →B = q (VB – VA) , (เมอ W = Fs)

Fs = q (VB – VA) , (เมอ F = qE, s = d)

qEd = q (VBA) , VBA = VB – VA

E = d

VBA

หรอ

E = d

V-V AB

เมอ VB – VA คอ ความตางศกยไฟฟาระหวางจดทงสองทหางกน d หนวยของสนามไฟฟา นอกจากเปน นวตน/คลอมบ (N/C) อาจเขยนใหมเปน

โวลต/เมตร (V/m)

31

ตวอยาง แผนคขนาน 2 แผน หางกน 20 เซนตเมตร มความตางศกยระหวางแผนทงสอง

500 โวลต จงหา ก. สนามไฟฟาระหวางแผนคขนานทงสอง ข. ถาอเลกตรอนหลดจากแผนลบดวยความเรง 15101 เมตรตอวนาทยกก าลงสอง

จะเคลอนทไปถงแผนบวกดวยอตราเรวเทาไร

วธท า ก. สนามไฟฟาระหวางแผนคขนานทงสอง

จาก E = d

V

E = 2.0

500

E = 2500 V/m

ตอบ สนามไฟฟาระหวางแผนคขนานทงสองมคาเทากบ 2500 โวลตตอเมตร

ข. จะเคลอนทถงแผนบวกดวยอตราเรวเทากบ

V2 = u2 + 2as V2 = )2.0)(102( 15 V = 7102 m/s

ตอบ อเลกตรอนหลดจากแผนลบถงแผนบวกดวยอตราเรวเทากบ 7102

เมตรตอวนาท

ตวอยางการค านวณ

A

B

20 cm

500 V

E

V

+

+

+

+

+

-

-

-

-

-

32

งานในการเคลอนประจ งานในการเคลอนประจจะไมขนกบเสนทางการเคลอนทของประจ แตจะขนอย

กบต าแหนงแรกกบต าแหนงสดทายของการเคลอนท ดงภาพท 8

งานในการเคลอนประจมคา W = q(VB – VA) จากสมการจะไมขนอยกบระยะการเคลอนประจ

เสนสมศกย

เสนทลากตอเชอมจดตาง ๆ ในสนามไฟฟาทมศกยไฟฟาเทากนเราเรยกวา เสน

สมศกย (Equipotential Lin ) เสนสมศกยจะตงฉากกบเสนแรงไฟฟาเสมอ จด 2 จด ทอยบนเสนสมศกยเดยวกน จะมความตางศกยไฟฟาเปนศนย ดงภาพท 9

ภาพท 8 แสดงการเคลอนประจจากต าแหนง B ไป A

ภาพท 9 แสดงเสนสมศกย

33

ต าแหนงทศกยไฟฟาเปนศนย ต าแหนงทถอวามศกยไฟฟาเปนศนยม 2 ต าแหนง คอ

ก. จดทอยไกลจากประจตนเหตมาก ๆ (ระยะอนนต) ข. จดตางๆ บนพนโลก (หรอจดทตาง ๆ ทตอลงดนนนเอง)

สรปสมการทใชในการแกปญหาศกยไฟฟา

พลงงานศกยไฟฟา Ep = q V

ความตางศกยไฟฟา VAB = VB – VA

สนามไฟฟา E = d

V

34

ตวอยางการค านวณปรมาณตาง ๆ ทเกยวของกบศกยไฟฟา

ตวอยาง ทรงกลมตวน ารศม 2 cm และ 3 cm มประจ – 4 μC และ 6 μC ตามล าดบ เมอน ามาสมผสกน แลวแยกออกทผวของทรงกลมจะมศกยไฟฟากโวลต

วธท า เมอตวนาทรงกลมมาสมผสกนจะมการถายเทประจมประจรวม Q1 + Q2 = - 4 + 6 = 2 μC ตวน าทรงกลมทงสองมขนาดไมเทากน ดงนน ทรงกลมทงสองจงมประจไมเทากน แตจะมศกยไฟฟาเทากน เมอ Q1 = Q จะได Q2 = 2 – Q

V1 = V2

1

1

r

KQ = 2

2

r

KQ

r

KQ = 3

Q)-K(2

Q = 5

4 = 0.8 μC

V = r

KQ

= 2

69

102

108.0109−

−

= 5106.3 V ตอบ หลงแตะแตละลกมศกยไฟฟา เทากบ 5106.3 โวลต

ตวอยางการค านวณ

35

ตวอยาง วางประจไฟฟา 4103 − คลอมบ ทต าแหนง x = -2 เมตร, y = 0 เมตร และวาง

ประจลบขนาดเทากนทต าแหนง x = 0 เมตร, y = 3 เมตร ศกยไฟฟาทต าแหนง จดก าเนด (0, 0) เปนกโวลต

วธท า V = V1 + V2

V = 1

1

r

KQ +2

2

r

KQ

V = 3

10)3(109

2

103109 4949 −− −+

= 5105.4 V

ตอบ ศกยไฟฟาทต าแหนง จดก าเนด (0, 0) เทากบ 5105.4 โวลต

4103 −− C

4103 − C

(0, 3)

(0, 0) (-2, 0)

ไมยากเลยคะ

36

ตวอยาง จด A อยหางจากประจ 9108 −+ C เปนระยะ 0.9 m และจด B อยหางจากประจ 9108 −+ C เปนระยะ 1.6 m จงหางานทใชในการเลอนประจ +4 μC จาก B ไปยง A

วธท า จาก VA = r

KQ

= 9.0

)108(109

= 80 V

VB = r

KQ

= 6.1

)108(109

= 45 V

WA →B = q (VB – VA)

= )4580(104 6 − −

= 4104.1 − J

ตอบ งานทใชในการเลอนประจ +4 μC จาก B ไปยง A เทากบ 4104.1 − จล

Q

B

A

37

ตวอยาง จงหางานทใชในการนาเอาประจไฟฟา – 2.4 μC และ – 3.6 μC มาวางหางกน เปนระยะ 6 เซนตเมตร

วธท า 1. งานในการน าประจตวแรกจากระยะอนนตมาวาง จะมคาเปนศนย ดงนน งานในการน า – 2.4 μC จงเปนศนย 2. งานในการน า – 3.6 μC มาวางใหหางกน 6 เซนตเมตร หาไดจาก

W →B = q (VB – V )

= ( )0106

)106.3(109104.2

2

696 −

−−

−

−−

= 1.296 J

ตอบ งานทใชในการนาเอาประจไฟฟา – 2.4 μC และ – 3.6 μC มาวาง

หางกนเปนระยะ 6 เซนตเมตรเทากบ 1.296 จล

ตวอยาง ถา E เปนสนามไฟฟาสม าเสมอ มขนาด 20 โวลต/เมตร จงหางานทใชในการเคลอนทประจ 9102 − คลอมบ จากจด A ไปตาม A → B → C จนถง C ดงรป

6 cm

– 3.6 μC

– 2.4 μC

10 cm

10 cm

A

B

C

38

วธท า จาก WA →C = q (VC – VA) .........................

และ E = q

V

= q

V-V AC

จะได VC – VA = Ed ...................................... แทนคา ใน จะได

WA →C = qEd

แทนคา WA →C = 19 1020102 −−

WA →C = 9104 − J

ตอบ งานทใชในการยายประจมคา 9104 − จล

ตวอยาง ประจไฟฟาสองประจ +Q และ –Q มขนาด 910− คลอมบ เทากนวางหางกน 30 เซนตเมตร ดงรป ถาปลอยประจ 610− คลอมบ จากจด A ประจนนจะผาน จด B ดวยพลงงานจลนเทาใด

10 cm

10 cm

30 cm

B

–Q

A

+Q

39

วธท า หา VA, VB จาก VA =

r

KQ + r

K(-Q)

= 2.0

10109

1.0

10109 9999 −− −

VA = 45 V

จาก VB = r

KQ + r

K(-Q)

= 1.0

10109

2.0

10109 9999 −− −

VB = - 45 V

หา EK(B) จากหลกทรงพลงงาน Ep(A) + EK(A) = Ep(B) + EK(B)

เรมปลอย EK(A) = 0 (เพราะขณะเรมปลอยความเรวเรมตนเปนศนย) EK(B) = Ep(A) + Ep(B) EK(B) = qVA + qVB = q(VA – VB) EK(B) = )4545(10 6 +−

EK(B) = 5109 − J

ตอบ ประจผานจด B ดวยพลงงานจลน 5109 − จล

40

ตวอยาง อนภาคหนงมประจ 6105 − คลอมบ เรมเคลอนทจากจดหยดนงในบรเวณทมสนามไฟฟาสม าเสมอขนาด 100 โวลต/เมตร เมออนภาคนเคลอนทในทศทางเดยวกบสนามไฟฟาไดไกลเทาใดจงจะมพลงงานเปน 4104 − จล

วธท า จากหลกทรงพลงงาน

Ep(A) + EK(A) = Ep(B) + EK(B)

เรมปลอย EK(A) = 0 (เพราะขณะเรมปลอยความเรวเรมตนเปนศนย)

Ep(A) – Ep(B) = EK(B)

q(VA – VB) = EK(B)

qEd = EK(B)

d = qE

K(B) 5109 − J

d = 100105

1046

4

−

−

d = 0.8 m

ตอบ อนภาคเคลอนทไดไกล 0.8 เมตร

B

A

E

EK(A) = 0

41

บตรกจกรรม

ค าชแจง ใหนกเรยนศกษากจกรรมทก าหนดให และปฏบตตามกจกรรมพรอมบนทกผลการท า

กจกรรมในแบบบนทกการปฏบตกจกรรม

กจกรรม เรอง ศกยไฟฟา

จดประสงค 1. เพอศกษา เรอง ศกยไฟฟา 2. อธบายเกยวกบนยามและลกษณะของศกยไฟฟา

วสดอปกรณ 1. แบบบนทกการปฏบตกจกรรม

วธท ากจกรรม 1. ใหนกเรยนศกษาสถานการณตอไปน

2. ใหนกเรยนชวยกนรวบรวมขอมลทไดบนทกลงในบนทกการปฏบตกจกรรม

ส ๆ คะเพอน ๆ

42

แบบบนทกการปฏบตกจกรรม

ชดท 3 เรอง ศกยไฟฟา

กลมท ........................... ชน ...........................

บนทกผลการท ากจกรรม - ใหนกเรยนศกษาสถานการณตอไปน

• จากสถานการณ ถาน าประจ +q มาวางไวในสนามไฟฟา ณ จด A แลวท าการออกแรง F เลอนประจ +q จาก A ไป B จงตอบค าถามตอไปน

1. เมอประจไฟฟา +q อยในสนามไฟฟา จะถกสนามไฟฟาออกแรงกระท า ท าใหประจ +q มพลงงานศกยไฟฟาเกดขน จงเปนทมาในการก าหนดระดบของพลงงานศกยไฟฟาทเรยกวาอะไร และเปนปรมาณแบบใด ตอบ ................................................................................................................. .......................................................................................................................... ..........................................................................................................................

2. นกเรยนทราบหรอไมวา ศกยไฟฟาทจด A และจด B ทต าแหนงใดมคามากกวากน เพราะเหตใด

ตอบ ................................................................................................................. .......................................................................................................................... ..........................................................................................................................

43

3. ในทางกลบกน ถาน าประจไฟฟา -q มาวางไวในสนามไฟฟา ประจ –q จะ

เคลอนทในแนว AB จากจดใดไปยงจดใด เพราะเหตใด ตอบ .................................................................................................................

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

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

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

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

4. ถานกเรยนตองการหาความตางศกยไฟฟาระหวางจด B เทยบกบจด A ในกรณการออกแรง F เลอนประจ +q นกเรยนจะตองหาปรมาณใดใหไดกอน เพราะเหตใด

ตอบ ................................................................................................................. .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ..........................................................................................................................

5. จากขอ 4 สามารถเขยนเปนสมการไดวาอยางไร ตอบ .................................................................................................................

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

ไมยากเลยครบ

44

บตรเฉลยกจกรรม

ชดท 3 เรอง ศกยไฟฟา กลมท ........................... ชน ...........................

บนทกผลการท ากจกรรม - ใหนกเรยนศกษาสถานการณตอไปน

• จากสถานการณ ถาน าประจ +q มาวางไวในสนามไฟฟา ณ จด A แลวท าการออกแรง F เลอนประจ +q จาก A ไป B จงตอบค าถามตอไปน

1. เมอประจไฟฟา +q อยในสนามไฟฟา จะถกสนามไฟฟาออกแรงกระท า ท าใหประจ +q มพลงงานศกยไฟฟาเกดขน จงเปนทมาในการก าหนดระดบของพลงงานศกยไฟฟาทเรยกวาอะไร และเปนปรมาณแบบใด ตอบ ศกยไฟฟาซงเปนปรมาณสเกลาร

2. นกเรยนทราบหรอไมวา ศกยไฟฟาทจด A และจด B ทต าแหนงใดมคามากกวากน เพราะเหตใด ตอบ ศกยไฟฟาทจด B มคามากกวาทจด A เนองจากในการเคลอนทประจ +q จาก A ไป B ดวยอตราเรวคงตวจะตองออกแรง F = qE แสดงวา พลงงานศกยไฟฟาของประจ +q ท B มากกวาท A หรอศกยไฟฟาท B สงกวาท A เมอปลอยใหประจ +q เคลอนทโดยอสระ แรงเนองจากสนามไฟฟาจะท าใหประจไฟฟาเคลอนทในทศทางของสนามไฟฟา คอ จาก B มา A

45

3. ในทางกลบกน ถาน าประจไฟฟา -q มาวางไวในสนามไฟฟา ประจ –q จะ

เคลอนทในแนว AB จากจดใดไปยงจดใด เพราะเหตใด ตอบ ประจ -q จะเคลอนทจากจด A ไปยงจด B เนองจากจะเคลอนทจากจดทมศกยไฟฟาต า (จด A) ไปยงจดทมศกยไฟฟาสงกวา (จด B) หรอเคลอนทในทศทางตางกนขามประจ +q

4. ถานกเรยนตองการหาความตางศกยไฟฟาระหวางจด B เทยบกบจด A ในกรณการออกแรง F เลอนประจ +q นกเรยนจะตองหาปรมาณใดใหไดกอน เพราะเหตใด

ตอบ ปรมาณศกยไฟฟาท A เพราะความตางศกยไฟฟาระหวางจด B เทยบกบจด A กคอ ผลตางของศกยไฟฟา VB – VA ระหวางสองจดนนเอง และถาใหงานในการเคลอนประจ +q จากจด A ไปยงจด B ดวยอตราเรวคงตวเปน WA →B งานในการเคลอนประจ +1 หนวย จาก A ไป B จะมคาเทากบ WA →B แสดงวาศกยไฟฟาท B มากกวาท A เทากบ WA →B

5. จากขอ 4 สามารถเขยนเปนสมการไดวาอยางไร ตอบ VB-VA = WA →B

เกงมากคะ ตอบถก

ทกขอเลย

46

จงตอบค าถามตอไปน

บตรงาน

1. พลงงานศกยไฟฟา ณ จดใด ๆ หมายความวาอยางไร

ตอบ .................................................................................................................................. ........................................................................................................................................... ...........................................................................................................................................

2. ศกยไฟฟา ณ จดใด ๆ หมายความวาอยางไร

ตอบ .................................................................................................................................. ........................................................................................................................................... ...........................................................................................................................................

3. ความตางศกยไฟฟาหมายความวาอยางไร

ตอบ .................................................................................................................................. ........................................................................................................................................... ...........................................................................................................................................

4. การหาความตางศกยไฟฟาของประจหลาย ๆ ตว ณ จดใดจดหนง ท าไดอยางไร

ตอบ .................................................................................................................................. ........................................................................................................................................... ...........................................................................................................................................

5. ต าแหนงทมศกยไฟฟาเทากน เรยกวา ตอบ .................................................................................................................................. ........................................................................................................................................... ...........................................................................................................................................

47

6. ถานกเรยนตองการหาศกยไฟฟา ณ จดใด ๆ โดยตรง (เชน ณ จด B) จะตองท าอยางไร

จงอธบาย ตอบ .................................................................................................................................. ........................................................................................................................................... ...........................................................................................................................................

7. จากขอ 6 สามารถเขยนเปนสมการไดวาอยางไร

ตอบ .................................................................................................................................. ........................................................................................................................................... ...........................................................................................................................................

8. การหาพลงงานศกยไฟฟาและศกยไฟฟา สามารถเขยนเปนสมการไดวาอยางไร ตอบ .................................................................................................................................. ........................................................................................................................................... ...........................................................................................................................................

9. ถาเปลยนจากจดประจเปนตวน าทรงกลมรศม a ทมประจไฟฟา Q ศกยไฟฟาภายในตวน าทรงกลมจะมคาเปนอยางไร ตอบ .................................................................................................................................. ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ...........................................................................................................................................

10. เพราะเหตใด ศกยไฟฟาภายในตวน าทรงกลมจงมคาคงท

ตอบ .................................................................................................................................. ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ...........................................................................................................................................

48

จงตอบค าถามตอไปน

บตรเฉลยบตรงาน

1. พลงงานศกยไฟฟา ณ จดใด ๆ หมายความวาอยางไร

ตอบ งานในการเลอนประจใด ๆ จากระยะอนนตมายงจดนน ๆ ในสนามไฟฟา

2. ศกยไฟฟา ณ จดใด ๆ หมายความวาอยางไร

ตอบ งานในการเลอนประจ +1 หนวย จากระยะอนนตมายงจดนน ๆ ใน สนามไฟฟา

3. ความตางศกยไฟฟาหมายความวาอยางไร

ตอบ งานในการเลอนประจ +1 หนวย จากจดหนงไปยงอกจดหนง ใน สนามไฟฟา

4. การหาความตางศกยไฟฟาของประจหลาย ๆ ตว ณ จดใดจดหนง ท าไดอยางไร

ตอบ ในกรณทต าแหนงทพจารณานนมสนามไฟฟาเนองจากจดประจหลาย ๆ จดประจ ศกยไฟฟารวมทต าแหนงนนกจะเปนผลรวมทางพชคณตของศกยไฟฟา เนองจากจดประจแตละจดทต าแหนงนน ดงนน ศกยไฟฟาทต าแหนงหนงเนองจาก n จดประจ จงเขยนสมการไดวา

V = =

n

i

iV1

เมอ V คอ ศกยไฟฟารวมทต าแหนงหนง

Vi คอ ศกยไฟฟาทต าแหนงนนเนองจากจดประจแตละจด

5. ต าแหนงทมศกยไฟฟาเทากน เรยกวา ตอบ เสนสมศกย โดยแนวเสนสมศกยจะตงฉากกบสนามไฟฟาเสมอ ในกรณของจดประจโดดเดยวจะอยตามแนวเสนรอบวงทมระยะรศมเทากน

49

6. ถานกเรยนตองการหาศกยไฟฟา ณ จดใด ๆ โดยตรง (เชน ณ จด B) จะตองท าอยางไร

จงอธบาย ตอบ เมอน าประจจ านวน q ไปไวทต าแหนงหนง แลวมพลงงานศกยไฟฟาเปน Ep

พลงงานศกยไฟฟาตอ 1 หนวยประจ ทต าแหนงนนจะมคาเปน q

7. จากขอ 6 สามารถเขยนเปนสมการไดวาอยางไร

ตอบ จะเขยนไดวา

V = q

จากสมการ V = q

จะเหนไดวา ศกยไฟฟาเปนปรมาณสเกลาร เพราะเปนขนาด

ของพลงงานตอหนงหนวยประจ และเมอพลงงานศกยไฟฟามหนวยเปนจล (J) ประจมหนวยเปนคลอมบ (C) ศกยไฟฟากจะมหนวยเปนจลตอคลอมบ ซงเรยกวา โวลต (V)

8. การหาพลงงานศกยไฟฟาและศกยไฟฟา สามารถเขยนเปนสมการไดวาอยางไร ตอบ

V = r

KQ

9. ถาเปลยนจากจดประจเปนตวน าทรงกลมรศม a ทมประจไฟฟา Q ศกยไฟฟาภายในตวน าทรงกลมจะมคาเปนอยางไร ตอบ มคาเปนศนย

10. เพราะเหตใด ศกยไฟฟาภายในตวน าทรงกลมจงมคาคงท

ตอบ เมอตวน าทรงกลมมประจไฟฟา เสนแรงไฟฟาไมสามารถเขาไปในตวน าได การท างานของประจไฟฟาจงมคาเปนศนย (งานจะเกดไดประจจะตองเคลอนทจากศกยไฟฟาหนงไปยงอกศกยไฟฟาหนงในสนามไฟฟา ซงจะตองมความตางศกยไฟฟา ดงนน ความตางศกยไฟฟาภายในตวน า จงมคาเปนศนย) มผลใหศกยไฟฟาภายในตวน ามคาคงท

50

บตรฝกทกษะ

ค าชแจง ใหนกเรยนท าแบบฝกทกษะ และตรวจความถกตองจากเฉลยบตรฝกทกษะ แลวน า

คะแนนสงครผสอนเพอบนทกคะแนน (ขอละ 2 คะแนน)

1. ศกยไฟฟาเนองจากประจ +3.5 ไมโครคลอมบ เปนระยะ 20 เซนตเมตร มคาเทาใด

วเคราะหโจทย

โจทยก าหนด ....................................................................................................................

โจทยตองการทราบ ..........................................................................................................

วธท า จากสมการ V =

แทนคา V = )(

)()100.9( 9

V = ))((

)()(

V = )(

)()(

V = )(

)(

V = ..............................................

+ Q = +3.5 µC

r = 20 cm

51

V = ..............................................

V = ..............................................

ตอบ ศกยไฟฟามขนาด ........................... โวลต

2. แผนโลหะ 2 แผน วางขนานหางกนอยหางกน 3 มลลเมตร ความตางศกยระหวางแผนโลหะทงสอง 90 โวลต สนามไฟฟาระหวางแผนโลหะคนมคาเทาใดในหนวย นวตน/คลอมบ

วเคราะหโจทย

โจทยก าหนด ....................................................................................................................

โจทยตองการทราบ ..........................................................................................................

วธท า จากสมการ E =

เมอ V คอ ความตางศกยไฟฟาระหวางแผนโลหะ = ............................ d คอ ระยะหางระหวางแผนขนาน = ............................ E คอ ..............................................................

ดงนน E =

= ................................

ตอบ สนามไฟฟาระหวางแผนโลหะคขนานคนเทากบ ........................... โวลต/เมตร

52

3. ทต าแหนง D, E และ F มประจ 6100.4 − , 6100.3 −− และ 6100.1 − คลอมบ ตามล าดบ เมอ DR เทากบ 0.6 เมตร ER เทากบ 0.3 เมตร และ FR เทากบ 0.2 เมตร จงหาศกยไฟฟาท R

วเคราะหโจทย

โจทยก าหนด ....................................................................................................................

โจทยตองการทราบ ..........................................................................................................

วธท า ................................................................................................................................

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

ตอบ .................................................................................................................................

53

4. ก าหนดจด A, B, C และ D อยในสนามไฟฟาทสม าเสมอมความเขม E = 5100.2 V/m จด A และ B หางกน 0.6 ซม. จด C และ D หางกน 0.8 ซม. เสนตรง AB และ CD แบงครงและตงฉากกนทจด O จงค านวณ

ก. ความตางศกยระหวางจด C กบจด D ข. งานในการเคลอน electron ตวหนงจากจด C ไปยงจด A

วเคราะหโจทย

โจทยก าหนด ....................................................................................................................

โจทยตองการทราบ ..........................................................................................................

วธท า ................................................................................................................................

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

ตอบ .................................................................................................................................

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

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

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

ตอบ .................................................................................................................................

0.6 cm

A

B

O

0.8 cm

E

C

D

54

5. จงหาศกยไฟฟารวมทจด C ถา A มประจ +2 ไมโครคลอมบ และ B มประจ -6 ไมโครคลอมบ ตามล าดบ

วเคราะหโจทย

โจทยก าหนด ....................................................................................................................

โจทยตองการทราบ ..........................................................................................................

วธท า ................................................................................................................................

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

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

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

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

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

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

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

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

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

ตอบ .................................................................................................................................

C

A

B

2 m

1 m

55

บตรเฉลยบตรฝกทกษะ

ค าชแจง ใหนกเรยนท าแบบฝกทกษะ และตรวจความถกตองจากเฉลยบตรฝกทกษะ แลวน า

คะแนนสงครผสอนเพอบนทกคะแนน (ขอละ 2 คะแนน)

1. ศกยไฟฟาเนองจากประจ +3.5 ไมโครคลอมบ เปนระยะ 20 เซนตเมตร มคาเทาใด

วเคราะหโจทย

โจทยก าหนด Q = +3.5 µC, r = 20 cm โจทยตองการทราบ V

วธท า จากสมการ V = r

KQ

แทนคา V = )1020(

)105.3()100.9(2

69

−

−

V = )10)(20(

)1010()5.30.9(2

69

−

−

V = )10)(20(

)10(5.312

69

−

−

V = )10(

)10(575.1

2

3

−

V = )2(310575.1 −−

+ Q = +3.5 µC

r = 20 cm

56

V = 231058.1 +

V = 51058.1 V

ตอบ ศกยไฟฟามขนาด 51058.1 โวลต

2. แผนโลหะ 2 แผน วางขนานหางกนอยหางกน 3 มลลเมตร ความตางศกยระหวางแผนโลหะทงสอง 90 โวลต สนามไฟฟาระหวางแผนโลหะคนมคาเทาใดในหนวย นวตน/คลอมบ

วเคราะหโจทย

โจทยก าหนด V = 90, d = 3 mm

โจทยตองการทราบ E

วธท า จากสมการ E = d

V

เมอ V คอ ความตางศกยไฟฟาระหวางแผนโลหะ = 90 โวลต d คอ ระยะหางระหวางแผนขนาน = 3 มลลเมตร E คอ สนามไฟฟาระหวางแผนขนาน

ดงนน E = 3103

90−

= 4100.3

ตอบ สนามไฟฟาระหวางแผนโลหะคขนานคนเทากบ 4100.3 โวลต/เมตร

57

3. ทต าแหนง D, E และ F มประจ 6100.4 − , 6100.3 −− และ 6100.1 − คลอมบ ตามล าดบ เมอ DR เทากบ 0.6 เมตร ER เทากบ 0.3 เมตร และ FR เทากบ 0.2 เมตร จงหาศกยไฟฟาท R

วเคราะหโจทย

โจทยก าหนด DR = 0.6 m, ER = 0.3 m และ FR = 0.2 m

โจทยตองการทราบ ศกยไฟฟาท R ซง เปนผลรวมของพชคณตของศกยไฟฟาเนองจาก

ประจท D, E และ F

วธท า จากสมการ V = r

KQ

ศกยไฟฟาเนองจากประจท D = )6.0(

)100.4100.9 69 −

= 4100.6 V

ศกยไฟฟาเนองจากประจท E = )3.0(

)100.3100.9 69 −

= 4100.9 V

ศกยไฟฟาเนองจากประจท F = )2.0(

)100.1100.9 69 −

= 4105.4 V

ดงนน ศกยไฟฟาท R มคาเปน VR = 4100.6 + 4100.9 + 4105.4

= 4105.19 V

ตอบ ศกยไฟฟาท R เทากบ 4105.19 โวลต

58

4. ก าหนดจด A, B, C และ D อยในสนามไฟฟาทสม าเสมอมความเขม E = 5100.2 V/m จด A และ B หางกน 0.6 ซม. จด C และ D หางกน 0.8 ซม. เสนตรง AB และ CD แบงครงและตงฉากกนทจด O จงค านวณ

ก. ความตางศกยระหวางจด C กบจด D ข. งานในการเคลอน electron ตวหนงจากจด C ไปยงจด A

วเคราะหโจทย

โจทยก าหนด E = 5100.2

โจทยตองการทราบ ขอ ก และ ข

วธท า ก. จากสมการ V = Ed

= 100

8.0)102( 5 = 1600 V

ตอบ ความตางศกยระหวางจด C กบจด D เทากบ 1600 โวลต

ข. จากสมการ WC →A = WC →O

= qV = qE (ระยะหาง CO)

= ( )

−−

2

100.6102101.6

2519

= 17106.9 − J

ตอบ งานในการเคลอน electron ตวหนงจากจด C ไปยงจด A = 17106.9 − จล

0.6 cm

A

B

O

0.8 cm

E

C

D

59

5. จงหาศกยไฟฟารวมทจด C ถา A มประจ +2 ไมโครคลอมบ และ B มประจ -6 ไมโครคลอมบ ตามล าดบ

วเคราะหโจทย

โจทยก าหนด A = +2 µC, B = -6 µC, RA = 1 m, RB = 2 m

โจทยตองการทราบ ศกยไฟฟารวม

วธท า จากสมการ V = VA + VB

V =

r

KQ +

r

KQ

V = 2

10)6(109

1

102109 6969 −− −+

= )1027(1018 33 −+ V

= 3109− V

ตอบ ศกยไฟฟารวมมคา 3109− โวลต

C

A

B

2 m

1 m

60

บตรสรปความร

ค าชแจง นกเรยนเขยนแผนผงมโนทศน (Mind Mapping) สรปความร เรอง ศกยไฟฟา

61

รายวชา ฟสกสเพมเตม

แบบทดสอบหลงเรยน ชนมธยมศกษาปท 6

รหสวชา ว 33204 เวลา 20 นาท ชอหนวยการเรยนร : ไฟฟาสถต

เรอง ศกยไฟฟา

ค าชแจง ใหนกเรยนพจารณาวาค าตอบขอใดถกตองทสดเพยงขอเดยว แลวกากบาท ()

ลงในกระดาษค าตอบทแจกให

1. ทรงกลมรศม 0.6 เมตร จะตองมประจเทาใดจงจะท าใหทรงกลมมศกยไฟฟาสงสด

เทากบ 6106 โวลต

ก. 0.0001 C ข. 0.0002 C ค. 0.0003 C ง. 0.0004 C

2. อนภาคมวล 110 -6 กโลกรม มประจ 410 -9 คลอมบ วางอยในสนามไฟฟา 1,000 นวตน/คลอมบ จงหาความเรงของอนภาคน

ก. 2 m/s2 ข. 4 m/s2 ค. 6 m/s2

ง. 8 m/s2

3. วางประจไฟฟา 310-4 C ทต าแหนง X = -2 m , Y = 0 m และประจลบขนาดเทากนท

ต าแหนง X = 0 m , Y = 3 m ศกยไฟฟาทต าแหนงจดก าเนด (0, 0) จะเปนกโวลต

ก. 4.5105 V

ข. 6.5105 V

ค. 8.5105 V

ง. 9.5105 V

62

4. จงพจารณาขอความตอไปน

1. บรเวณทสนามไฟฟาสม าเสมอ คาความตางศกยไฟฟาจะแปรผนตรงกบคาสนามไฟฟานน

2. บรเวณทสนามไฟฟามคาเปนศนย บรเวณนนจะมคาศกยไฟฟาเปนศนยดวย 3. บรเวณทศกยไฟฟามคาเปนศนย บรเวณนนจะมคาสนามไฟฟาเปนศนยดวย

ขอทผดคอ ก. ขอ 1 และ 2

ข. ขอ 1 และ 3 ค. ขอ 2 และ 3

ง. ขอ 1, 2 และ 3

5. อนภาคมประจ 210-5 C เรมเคลอนทจากหยดนงในบรเวณทมสนามไฟฟาสม าเสมอ ขนาด 2 V/m เมออนภาคเคลอนทไดระยะทาง 50 cm ในทศเดยวกบทศของสนามไฟฟา อนภาคนจะมพลงงานจลนเทาไร

ก. 1.610-5 จล

ข. 210-3 จล

ค. 410-4 จล

ง. 810-4 จล 6. แผนตวน าขนานหางกน 10 cm มความตางศกย 24 V ท าใหเกดสนามสม าเสมอตาม

แนวดงเมอน าลกพทมวล 0.6 g ทมประจ 510-6 C มาแขวนไวดวยดายเบาเสนเลก ๆ ยาว 3 cm ปลายหนงผกตดอยกบแผนโลหะแผนบน ปรากฏวาเสนดายขาดลกพทจะเคลอนทดวยความเรงก m/s2 ก. 6 m/s2 ข. 7 m/s2 ค. 8 m/s2

ง. 9 m/s2

63

7. เมอเอาลวดตวตานทาน 6โอหม และ 3โอหม มาตอเขากบเซลลไฟฟาขนาด 15 โวลต, 1

โอหม จะเกดความตางศกยไฟฟาระหวางเซลลเทาไร เมอลวดตวตานทานทงสองตอกนแบบขนาน

ก. 10 โวลต ข. 11.5 โวลต ค. 13.5 โวลต ง. 14 โวลต

8. ทจดซงหางจากจดประจคงทเปนระยะหนงมศกยไฟฟา 600 โวลต และมความเขมสนามไฟฟา 100 N/C จงหาปรมาณของประจไฟฟานน

ก. 110-7 คลอมบ

ข. 210-7 คลอมบ

ค. 310-7 คลอมบ

ง. 410-7 คลอมบ

9. ถาตองการเรงอนภาคมวล 410-12 กโลกรม ทมประจ 810-9 คลอมบ จากสภาพ หยดนงใหมอตราเรว 100 เมตร/วนาท จะตองใชตางศกยเทาใด

ก. 0.025 โวลต ข. 2.5 โวลต ค. 4.0 โวลต ง. 40 โวลต

10. สเหลยมจตรสรปหนงมประจ +50, -100, +30 คลอมบ วางอยทมมสามมม มมละประจ ถาน าประจ Q คลอมบ ไปวางไวทมมทส มผลท าใหจดทเสนทะแยงมมตดกนมศกยไฟฟาเปนศนย จงหาคา Q วาเปนกคลอมบ

ก. -20 คลอมบ ข. -30 คลอมบ ค. +20 คลอมบ ง. +30 คลอมบ

64

รายวชา ฟสกสเพมเตม

เฉลยแบบทดสอบหลงเรยน ชนมธยมศกษาปท 6

รหสวชา ว 33204 เวลา 20 นาท ชอหนวยการเรยนร : ไฟฟาสถต

เรอง ศกยไฟฟา

ขอท ค าตอบ

1. ง 2. ข 3. ก 4. ค 5. ข 6. ค 7. ก 8. ง 9. ข

10. ค

เฉลย

ตอบถกทกขอเลย....เกงจรง ๆ เปนเดกดและตงใจเรยนอยางน ดมากคะ

65

กระดาษค าตอบ

แบบทดสอบกอนเรยนและหลงเรยน ชดการเรยนการสอนฟสกส หนวยการเรยนรท 1 ไฟฟาสถต

ชดท 3 เรอง ศกยไฟฟา รายวชา ฟสกสเพมเตม ชนมธยมศกษาปท 6

ชอ..................................................................ชน.........................เลขท...................

กระดาษค าตอบแบบทดสอบกอนเรยน กระดาษค าตอบแบบทดสอบหลงเรยน

ขอ ก ข ค ง ขอ ก ข ค ง

1. 1.

2. 2.

3. 3.

4. 4.

5. 5.

6. 6.

7. 7.

8. 8.

9. 9.

10. 10.

สรปคะแนนทดสอบกอนเรยน สรปคะแนนทดสอบหลงเรยน

10

10

66

แบบประเมนผลการใชชดการเรยนการสอน

ชดท 3 เรอง ศกยไฟฟา

แบบทดสอบ คะแนนเตม คะแนนทได หมายเหต

กอนเรยน

หลงเรยน

สรปคะแนน

คะแนนเตม คะแนนทได หมายเหต

บตรกจกรรม

บตรงาน

บตรฝกทกษะ

สรปคะแนน

67

แบบสงเกตพฤตกรรมการเรยนของนกเรยน

ชดท 3 เรอง ศกยไฟฟา

ค าชแจง : ใหสงเกตพฤตกรรมการเรยนของนกเรยนทปฏบตตามชดการเรยนการสอนฟสกส หนวยการเรยนรท 1 ไฟฟาสถต ชดท 3 เรอง ศกยไฟฟา ตามรายการประเมนตอไปน

เลขท

ชอ-สกล

รายการสงเกตพฤตกรรม

รวม (

10 คะ

แนน)

ระดบ

คณภาพ

ผลการประเมน

ตงใจในการเรยน (4)

สนใจในการซกถาม (2)

ตอบค าถาม

และมสวนรวมในกจกรรม (2)

ท างานทนตามเวลาทก าหนด (2)

ผาน ไมผาน

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

68

เลขท

ชอ-สกล

รายการสงเกตพฤตกรรม

รวม (

4 คะแนน

)

ระดบ

คณภาพ

ผลการประเมน

ตงใจในการเรยน (4)

สนใจในการซกถาม (2)

ตอบค าถาม

และมสวนรวมในกจกรรม (2)

ท างานทนตามเวลาทก าหนด (2)

ผาน ไมผาน

16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

รวม เฉลย SD รอยละ

ลงชอ...............................................ผประเมน (..............................................)

69

เกณฑการสงเกตพฤตกรรมการเรยนของนกเรยน

รายการพฤตกรรมทตองการวด พฤตกรรมนกเรยน 1. ตงใจเรยน

(4 คะแนน) 1. นกเรยนปฏบตตามกจกรรมการเรยนรดวยความตงใจ

และกระตอรอรน 2. นกเรยนมระเบยบวนยในการเรยน

2. สนใจในการซกถาม (2 คะแนน)

1. นกเรยนมความอยากรอยากเหน 2. นกเรยนใหความสนใจในกจกรรมทก าลงปฏบต 3. สงสยและมขอซกถามในสาระการเรยนรทเรยน

3. การตอบค าถามและมสวนรวม (2 คะแนน)

1. เมอมขอซกถามจากครผสอน นกเรยนสามารถตอบค าถามไดอยางถกตองและชดเจน

2. นกเรยนมสวนรวมในกจกรรมการเรยนร หรอมสวนรวมในการปฏบตกจกรรมกลม

4. ท างานทนตามเวลาทก าหนด (2 คะแนน)

1. นกเรยนปฏบตตามกจกรรมการเรยนรทจดให หรอใบงานเสรจทนตามเวลาทก าหนด

หมายเหต

นกเรยนมพฤตกรรมทสงเกตเหนหรอไดปฏบตอยางนอย 1 รายการ ใหถอวามการปฏบตตามรายการพฤตกรรมทตองการวด

70

แบบสงเกตพฤตกรรมการท างานกลม

ชดท 3 เรอง ศกยไฟฟา

กลมท ........................ สมาชกภายในกลม 1 ……...……………………....……… 2 ……...……………………....………

3 …………………………...………… 4 ……...……………………....……… 5 …………………………...………… 6 ……...……………………....………

ค าชแจง : ใหค าเครองหมาย ในชองทตรงกบความเปนจรง

ท รายการพฤตกรรม

คณภาพการปฏบต

ด (3)

ปานกลาง (2)

พอใช (1)

ปรบปรง (0)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

10

มการปรกษาและวางแผนรวมกนกอนท างาน มการแบงหนาทและสมาชกท าตามหนาททกคน มการปฏบตตามขนตอน มการใหความชวยเหลอกน ผลงานเปนไปตามวตถประสงคทก าหนด ผลงานเสรจทนตามก าหนดเวลา ผลงานมความคดรเรมสรางสรรค ผลงานแสดงถงการน าความรทไดมาประยกตใช ท างานทไดรบมอบหมายอยางเตมความสามารถ การจดวสดอปกรณเรยบรอยหลงเลกปฏบต

………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………

ลงชอ...............................................ผประเมน (..............................................)

71

เกณฑการใหคะแนน

รายการพฤตกรรมการท างานกลมทตองการวด เกณฑการใหคะแนน 1. พฤตกรรมหรอผลงานทชดเจน คณภาพด ได 3 คะแนน 2. พฤตกรรมหรอผลงานทชดเจน คณภาพปานกลาง ได 2 คะแนน 3. พฤตกรรมหรอผลงานต ากวาคนทวไป คณภาพพอใช ได 1 คะแนน 4. ไมปฏบต ตองปรบปรง

เกณฑการตดสนคณภาพ

ชวงคะแนน ระดบคณภาพ 20 – 30 คณภาพด ได 3 คะแนน 11 – 20 คณภาพปานกลาง ได 2 คะแนน 0 – 10 คณภาพพอใช ได 1 คะแนน

72

แบบประเมนความพงพอใจ

แบบประเมนผลความพงพอใจของนกเรยนทมตอการเรยนดวยชดการเรยนการสอนฟสกส

หนวยการเรยนรท 1 ไฟฟาสถต ชดท 3 เรอง ศกยไฟฟา รายวชา ฟสกสเพมเตม ชนมธยมศกษาปท 6

รายการ ดเยยม ดมาก ด พอใช ปรบปรง

ดานบรรยากาศการเรยน

1. นกเรยนมความสข สนกกบการเรยน

2. กจกรรมการเรยนเขาใจงายทาทายใหคดและไมนาเบอ

3. เวลาจดกจกรรมเหมาะสม 4. เนอหาทเรยนเปนเรองใกลตว เขาใจงาย 5. มสอประกอบการเรยนการสอนอยาง

หลากหลายนาสนใจ

ดานการท างานรวมกน

6. นกเรยนท างานรวมกนกบเพอน ๆ อยางมความสข

7. การท ากจกรรมกลมชวยใหเขาใจงายงานเสรจเรวขนและมคณภาพ

8. นกเรยนมการวางแผนปฏบตกจกรรมกลมรวมกน

9. การท างานกลมในกจกรรมการเรยนทคละความสามารถของนกเรยนชวยใหมก าลงใจในการท ากจกรรมมากขน

10. กจกรรมการเรยนนสงเสรมใหนกเรยนมความคดสรางสรรค

73

รายการ ดเยยม ดมาก ด พอใช ปรบปรง

ดานความรความสามารถ

11. นกเรยนไดปฏบตจรงในกจกรรมการเรยนการสอนน

12. มการสงเสรมใหนกเรยนเรยนร เรอง ไฟฟาสถต ไดดขน

13. นกเรยนมโอกาสไดตรวจสอบผลงานของตนเองและเพอน

14. นกเรยนรบทราบผลคะแนนจากการท ากจกรรมและสอบทายชดการเรยนการสอนทกครง

15. นกเรยนสามารถน าความรทไดจากการเรยนไปใชในชวตประจ าวน

ดานการเหนคณคาและความเชอมนในตนเอง

16. นกเรยนไดน าความรและทกษะจาก การเรยนรกลมสาระอนๆ มาบรณาการจดท ากจกรรมไดอยางเหมาะสม

17. การเรยนรแบบรวมมอสงเสรมใหนกเรยนเกดความมนใจในการแสดงออกในการปฏบตกจกรรม

18. การเรยนรแบบรวมมอสงเสรมใหนกเรยนเกดความภมใจและยอมรบในความสามารถของตนเอง

19. กจกรรมทเรยนสงเสรมความรบผดชอบของนกเรยน

20. วชาฟสกสมความส าคญ จ าเปนและมประโยชนในการศกษาตอในอนาคต

74

บรรณานกรม แหลงสารสนเทศและเวบไซต

กรต ลวจนกล และคณะ. ตลยโจทยใหมฟสกส ม.6. กรงเทพฯ : เอ.พ. กราฟก ดไซนและการพมพ, 2552.

คณาจารยภาควชาฟสกส คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย. ฟสกส 2. พมพครงท 4. กรงเทพฯ : จฬาลงกรณมหาวทยาลย, 2538

จกรนทร วรรณโพธกลาง. คมอสาระการเรยนรพนฐานและเพมเตมกลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ฟสกส ม. 6 เลม 1. กรงเทพ : พ.ศ.พฒนา จ ากด, 2549.

นรนดร สวรตน. คมอสาระการเรยนรพนฐานและเพมเตมกลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ฟสกส ม. 6 เทอม 1. กรงเทพ : พ.ศ.พฒนา จ ากด, 2549.

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย. หนงสอเรยนสาระการเรยนรพนฐานและเพมเตม ฟสกส เลม 3. พมพครงท 3. กรงเทพฯ : โรงพมพครสภาลาดพราว, 2549.

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย. คมอครสาระการเรยนรพนฐานและเพมเตม ฟสกส เลม 3 กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร. กรงเทพฯ : โรงพมพครสภาลาดพราว, 2549.

คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคล. ไฟฟาสถต. (ออนไลน) เขาถงไดจาก : http://www. rmutphysics.com/charud/scibook/static%20electric1/choice/static1-10.htm สบคนวนท 10 ธนวาคม 2559 เฉลมชย มอญสข า. สรปสตรฟสกส ม.6. (ออนไลน) เขาถงไดจาก :

http:// www.rmutphysics.com. สบคนวนท 10 ธนวาคม 2559 ไฟฟาสถต (ออนไลน) เขาถงไดจาก :

http://www.pec9.com http://media-2.web.britannica.com/eb-media/22/222-004-24B4E774.gif http://weerajit14.blogspot.com/p/blog-page.html http://electricity-basic.blogspot.com/2012/10/blog-post_31.html http://www.rmutphysics.com/physics/oldfront/51/index51%20static%20electric.htm http://trade.indiamart.com/ http://www.myfirstbrain.com/student_view.aspx?ID=32572 สบคนวนท 10 ธนวาคม 2559