09แผน เรื่อง ทอร์กกับการเคลื่อนที่แบบหมุน
Download as DOCX, PDF0 likes3,601 views
แผนการสอน
09แผน เรื่อง ทอร์กกับการเคลื่อนที่แบบหมุน
- 1. แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 9 เรื่อง ทอร์กกับการเคลื่อนที่แบบหมุน เวลา 6 ชั่วโมง หน่วยการเรียนที่ 3 เรื่อง การเคลื่อนที่แบบหมุน รหัสวิชา ว32201 รายวิชาฟิสิกส์ 2 2.0 หน่วยกิต ชั้นมัธยมศึกษาปี ที่ 5 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ครูผู้สอน นางสาววิจิตตา อาไพจิตต์ มาตรฐานการเรียนรู้/ตัวชี้วัด มาตรฐาน ว 8.1 ใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์และจิตวิทยาศาสตร์ในการสืบเสาะหาความรู้ การแก้ปัญหา รู้ว่าปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่มีรูปแบบที่แน่นอน สามารถอธิบายและตรวจสอบได้ ภายใต้ข้อมูลและเครื่องมือที่มีอยู่ในช่วงเวลานั้นๆ เข้าใจว่า วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี สังคม และสิ่งแวดล้อมมีความเกี่ยวข้องสัมพันธ์กัน ผลการเรียนรู้ 8.อธิบายทอร์ก โมเมนต์ความเฉื่อยและความสัมพันธ์ระหว่างทอร์กกับโมมเนต์ความเฉื่อย 1. สาระสาคัญ ทอร์กของการหมุนหาได้จากรัศมีของการหมุนคูณกับแรงที่กระทาต่อวัตถุ ถ้าวัตถุหมุนด้วยความเร็วไม่คงที่หรือมีความเร่งค่าทอร์กหาได้จากผลคูณของโมเ มนต์ความเฉื่อยกับความเร่งเชิงมุม โมเมนต์ความเฉื่อยของวัตถุรูปต่าง ๆ ได้แก่ ทรงกลมตัน ทรงกลมกลวง ทรงกระบอกตัน แผ่นกลมบางที่หมุนรอบแกนตั้งฉากกับแผ่นบาง แผ่นบางที่หมุนรอบแกนผ่านจุดศูนย์กลางของระบาบแผ่น แท่งวัตถุเล็กยาว จะมีค่าต่างกัน ซึ่งจะขึ้นอยู่กับมวลและรัศมีของมวล 2. สาระการเรียนรู้/เนื้อหา ด้านความรู้ (Knowledge) 1. สืบค้น อภิปราย และสารวจตรวจสอบเกี่ยวกับทอร์กกับการเคลื่อนที่แบบหมุน 2. อธิบายความหมายของทอร์กและโมเมนต์ความเฉื่อย 3. อธิบายความสัมพันธ์ของทอร์กและโมเมนต์ความเฉื่อย 4. นาความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับทอร์กและโมเมนต์ความเฉื่อยไปใช้ประโยชน์ในชี วิตประจาวัน ด้านทักษะ/กระบวนการ (Process)
- 2. 5.ออกแบบเครื่องมือเครื่องใช้หรือของเล่นจากหลักการของทอร์กกับการเ คลื่อนที่แบบหมุน 3. ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (Attitude) อยู่อย่างพอเพียง ซื่อสัตย์สุจริต มุ่งมั่นในการทางาน มีวินัย ใฝ่เรียนรู้ 4. ด้านสมรรถนะสาคัญของผู้เรียน ความสามารถในการสื่อสาร ความสามารถในการคิด ความสามารถในการแก้ปัญหา ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี 5. ด้านคุณลักษณะของผู้เรียนตามหลักสูตรมาตรฐานสากล เป็นเลิศวิชาการ 6. บูรณาการตามหลักปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง 1. หลักความพอประมาณ 1.1 นักเรียนเข้าใจความหมายของทอร์ก 1.2 นักเรียนความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับทอร์กที่กระทาต่อวัตถุ ความสัมพันธ์ของทอร์ก โมเมนต์ความเฉื่อยและความเร่งเชิงมุม ความสัมพันธ์ของโมเมนตัมความเฉื่อยกับมวลของวัตถุและระยทางกาลังสองที่ม วลย่อยห่างจากแกนหมุนได้ 2. หลักความมีเหตุผล 2.1 รู้จักใช้เหตุผลในการวางแผนและออกแบบวิธีการหาคาตอบในแบบฝึกหัดเรื่อง ทอร์กกับการเคลื่อนที่แบบหมุน 2.2 นักเรียนมีความรู้เรื่อง ทอร์กกับการเคลื่อนที่แบบหมุน โมเมนต์ความเฉื่อยและความเร่งเชิงมุม มาคานวณหาปริมาณต่างๆ ในการเคลื่อนที่แบบหมุนเมื่อกาหนดสถานการณ์ให้ 3. หลักภูมิคุ้มกัน 3.1 ตระหนักถึงความเปลี่ยนแปลงต่างๆที่เกิดขึ้นในชีวิตประจาวัน 3.2 เรียนรู้ปริมาณที่ต่างๆที่เกี่ยวข้องกับทอร์ก โมเมนต์ความเฉื่อน และการเคลื่อนที่แบบหมุน 4. เงื่อนไขความรู้
- 3. 4.1 รอบรู้เกี่ยวกับความสัมพันธ์ของปริมาณที่เกี่ยวข้องกับการกระจัดเชิงมุม ความเร็วเชิงมุม ความเร่งเชิงมุมเวลา ทอร์กที่กระทาต่อวัตถุ ความสัมพันธ์ของทอร์ก โมเมนต์ความเฉื่อยและความเร่งเชิงมุม เชื่อมโยงความรู้ไปสู่เรื่อง การเคลื่อนที่แบบหมุน ความสัมพันธ์ของโมเมนตัมความเฉื่อยกับมวลของวัตถุและระยทางกาลังสองที่ม วลย่อยห่างจากแกนหมุน 4.2 รอบคอบในการใช้ทรัพยากรต่างๆอย่างมีประสิทธิภาพ เช่น สมุด ใบงาน เครื่องเขียน 5. เงื่อนไขคุณธรรม ใช้หลักคุณธรรม 8 ประการ ดังนี้ 5.1 มีความขยัน ตั้งใจศึกษาหาความรู้ในเรื่องเรียน 5.2 ใช้ทรัพยากรที่มีอยู่อย่างประหยัด เช่น เอกสารใบงาน อุปกรณ์เครื่องเขียน 5.3 ซื่อสัตย์ทั้งต่อตนเองและผู้อื่นในการทาใบงาน แบบฝึกหัดและการบ้านด้วยตนเอง 5.4 มีวินัยในการปฏิบัติตามคาแนะนาในการทดลองอย่างเคร่งครัด 5.5 มีความสุภาพในการซักถามคาถาม และการแลกเปลี่ยนข้อคิดเห็นกับเพื่อนและครู 5.6 รักษาความสะอาดของตนเอง ห้องเรียน และอุปกรณ์ที่ใช้ในการทดลอง 5.7 มีความสามัคคีในหมู่คณะที่ร่วมมือกันปฏิบัติการทดลองตามกิจกรร มที่ได้รับ 5.8 มีน้าใจช่วยเหลือกันภายในกลุ่มในการให้ความปรึกษา ช่วยกันทากิจกรรม ทาความสะอาดโต๊ะและพื้นที่จัดกิจกรรม 7. ภาระงาน/ชิ้นงาน 1.สืบค้นข้อมูลจากใบความรู้ สื่อ และแหล่งเรียนรู้ 2.บันทึกและทาแบบฝึกหัดในใบงาน 8. กิจกรรมการจัดการเรียนรู้ กิจกรรมนาสู่การเรียน 1. ขั้นสร้างความสนใจ (15 นาที) 1.1 ให้นักเรียนแกว่งลูกยางให้หมุนแบบวงกลมในแนวดิ่ง 1.2 นักเรียนทั้งหมดร่วมกันยกตัวอย่างการเคลื่อนที่แบบวงกลม ร่วมกันอภิปรายถึงแรงที่กระทาต่อวัตถุ รวมทั้งผลที่จะเกิดขึ้นจากแรงกระทา 1.3 ให้นักเรียนร่วมกันตั้งคาถามเกี่ยวกับสิ่งที่ต้องการรู้ จากเนื้อหาที่เกี่ยวกับเรื่องทอร์กกับการเคลื่อนที่แบบหมุน กิจกรรมพัฒนาการเรียนรู้
- 4. 2. ขั้นสารวจและค้นหา (105 นาที) 2.1 แบ่งนักเรียนเป็นกลุ่มละ 4 คน 2.2 นักเรียนแต่ละกลุ่มร่วมกันศึกษาโมเมนต์ของความเฉื่อยจากเพนดูลัมแบบ ปิด 2.3 นักเรียนแต่ละกลุ่มอภิปรายร่วมกันถึงโมเมนต์ของความเฉื่อยจากเพนดูลัม แบบปิด 3. ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (120 นาที) 3.1 นักเรียนแต่ละกลุ่มนาเสนอผลการศึกษาโมเมนต์ของความเฉื่อยจากเพนดู ลัมแบบปิด 3.2 นักเรียนแต่ละกลุ่มได้ผลการศึกษาเหมือนกันหรือต่างกันอย่างไร เพราะเหตุใด 3.3 ครูตั้งคาถามว่า - โมเมนต์ความเฉื่อยคืออะไร - ทอร์ค หาได้อย่างไร - ระบบล้อกับเพลาประกอบด้วยล้อมวล M1 รัศมี R ยึดติดกับเพลามวล M2 รัศมี r ถ้าถ่วงน้าหนักมวล m ที่เชือกพันรอบเพลา ความเร่งเชิงมุมของล้อและเพลาจะเป็นเท่าใด - ทรงกระบอกกลวงบางมวล m รัศมี R กลิ้งลงตามพื้นเอียงทามุม 0 กับระนาบระดับโดยไม่มีการไถล จุดศูนย์กลางมวลของทรงกระบอกจะมีความเร่งเท่าใด 3.4 นักเรียนทั้งหมดร่วมกันสรุปผลจากการศึกษา กิจกรรมรวบยอด 4. ขั้นขยายความรู้ (90 นาที) 4.1 นักเรียนแต่ละกลุ่มเสนอแนวคิดในการแก้ปัญหาโจทย์เรื่องทอร์กกับการเค ลื่อนที่แบบหมุน 4.2 ให้นักเรียนเสนอแนวคิดในการนาความเข้าใจเรื่องทอร์กกับการเคลื่อนที่แ บบหมุนไปใช้ประโยชน์ 4.3 นักเรียนแต่ละกลุ่มร่วมกันสรุปเชื่อมโยงความคิดเกี่ยวกับทอร์กกับการเคลื่ อนที่แบบหมุน 5. ขั้นประเมินผล (30 นาที) 5.1 ให้นักเรียนแต่ละคนย้อนกลับไปอ่านบันทึกประสบการณ์เดิม สิ่งที่ต้องการรู้ และขอบเขตเป้าหมาย แล้วพูดและบันทึกสิ่งที่ได้เรียนรู้ และตรวจสอบว่าได้เรียนรู้ตามที่ตั้งเป้าหมายครบถ้วนหรือไม่เพียงใด
- 5. ถ้ายังไม่ครบถ้วนจะทาอย่างไรต่อไป (อาจสอบถามให้ครูอธิบายเพิ่มเติม สอบถามให้เพื่อนอธิบาย หรือวางแผนสืบค้นเพิ่มเติม) 5.2 ให้นักเรียนทาแบบทดสอบวัดความรู้ ผ่านแอพพลิเคชั่น Plickers โดยครูเฉลยและอธิบายคาตอบเพิ่มเติม และนาข้อมูลไปปรับปรุงและพัฒนาแนวการสอนและสื่อเพื่อการเรียนรู้ต่อไป 5.3 ให้นักเรียนบันทึกหลังเรียน 5.4 ครูให้คะแนนจิตวิทยาศาสตร์ จากเกณฑ์การให้คะแนน สมุดบันทึก หากข้อมูลไม่เพียงพอใช้วิธีสัมภาษณ์เพิ่มเติม 9. สื่อ/วัสดุอุปกรณ์/แหล่งเรียนรู้ สื่อ/วัสดุอุปกรณ์ 1. ป้ายโค้ดคาตอบแบบตัวเลือกสาหรับสแกนด้วยกล้องมือถือผ่านโปรแกรม Plickers 2. คอมพิวเตอร์พร้อมฐานข้อมูลโปรแกรม Plickers 3. โทรศัพท์มือถือที่ลงแอพพลิเคชัน Plickers 4. ไฟล์นาเสนอ เรื่อง การเคลือนที่แบบหมุน MS Powerpoint 5. เครื่องฉายโปรเจคเตอร์ 6. ลูกยาง เพนดูลัมแบบปิด หรือวัตถุสาหรับสถานการณ์นาเข้าสู่บทเรียน แหล่งเรียนรู้ 1. ภาพการเคลื่อนที่ การเกิดงาน Clip VDO เกี่ยวกับทอร์กในสถานการณ์ต่างๆ 2. ห้องสมุด 3. ฐานข้อมูล Internet 10. การวัดและการประเมินผล วิธีการวัดและประเมินผ ล เครื่องมือวัดและประเมิ นผล เกณฑ์การวัดและประเมิ นผล ให้นักเรียนทาแบบทดส อบวัดความเข้าใจ 10 ข้อ ข้อสอบปรนัย 10 ข้อ บนโปรแกรมPlicker ข้อสอบปรนัยได้คะแนน ไม่น้อยกว่าร้อยละ 70 ครูให้คะแนนทักษะกระ บวนการทางวิทยาศาสต ร์ จากเกณฑ์การให้คะแน น ใบงาน และรายงานการทดลอง แบบประเมินทักษะกระ บวนการทางวิทยาศาสต ร์ แบบประเมินทักษะกระ บวนการทางวิทยาศาสต ร์ ได้คะแนนไม่น้อยกว่าร้ อยละ 70
- 6. หากข้อมูลไม่เพียงพอใช้ วิธีสัมภาษณ์เพิ่มเติม 11. กิจกรรมเสนอแนะ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ บันทึกหลังการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ รหัสวิชา ว32201 รายวิชาฟิสิกส์ 2 ชั้นมัธยมศึกษาปี ที่ 5 1. ผลการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................
- 7. ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ 2. ปัญหา อุปสรรค ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ 3. ข้อเสนอแนะ / แนวทางแก้ไข ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................
- 8. ........................................................................................................ ............................................................................ ลงชื่อ...................................................................ครูผู้สอน ( นางสาววิจิตตา อาไพจิตต์ ) ........................../........................../............................. บันทึกหลังการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ รหัสวิชา ว32201 รายวิชาฟิสิกส์ 2 ชั้นมัธยมศึกษาปี ที่ 5 1. ผลการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ 2. ปัญหา อุปสรรค ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................
- 9. ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ 3. ข้อเสนอแนะ / แนวทางแก้ไข ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ........................................................................................................ ............................................................................ ลงชื่อ...................................................................ครูผู้สอน ( นางสาววิจิตตา อาไพจิตต์ ) ........................../........................../.............................
- 10. ใบงานที่ 9 หน่วยการเรียนรู้ การเคลื่อนที่แบบหมุน เรื่อง ทอร์กกับการเคลื่อนที่แบบหมุน 1. ขอบเขตและเป้าหมายของประเด็นที่จะเรียนรู้ที่ครูและนักเรียนทั้งหมดกาหนดร่ว มกัน ………………………………………………………………………………………………………..…………………………… ………………………… ………………………………………………………………………………………………………..…………………………… ………………………… ………………………………………………………………………………………………………..…………………………… ………………………… 2. ผลการทดลองโมเมนต์ของความเฉื่อยจากเพนดูลัมแบบปิด ปัญหา………………………………………………………………………………………………... สมมติฐาน……………………………………………………………………………………………. ตัวแปรต้น……………………………………………………………………………………………. ตัวแปรตาม…………………………………………………………………………………………... ตัวแปรควบคุม……………………………………………………………………………………….. วิธีทดลอง…………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………..…………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………..… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………..……………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………..…………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………..………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………..……………………………… ………………………ผลการทดลอง 3. แต่ละกลุ่มได้ผลการศึกษาเหมือนกันหรือต่างกันอย่างไร เพราะเหตุใด
- 11. ………………………………………………………………………………………………………..…………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………..… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………..……………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………..…………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………..………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………..……………………………… ……………………… 4. สรุปผลการทดลองโมเมนต์ของความเฉื่อยจากเพนดูลัม ………………………………………………………………………………………………………..…………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………..… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………..……………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………..…………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………..………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………..……………………………… ……………………… 5. โมเมนต์ความเฉื่อยคืออะไร ………………………………………………………………………………………………………..…………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………..… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………..……………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………..………………………………………………………6. ทอร์ค หาได้อย่างไร ………………………………………………………………………………………………………..…………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………..… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………..……………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………..………………………………………………………7. ระบบล้อกับเพลาประกอบด้วยล้อมวล M1 รัศมี R ยึดติดกับเพลามวล M2 รัศมี r ถ้าถ่วงน้าหนักมวล m ที่เชือกพันรอบเพลา ความเร่งเชิงมุมของล้อและเพลาจะเป็นเท่าใด ………………………………………………………………………………………………………..…………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………..… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………..………………………………………………………
- 12. 8. ทรงกระบอกกลวงบางมวล m รัศมี R กลิ้งลงตามพื้นเอียงทามุม 0 กับระนาบระดับโดยไม่มีการไถล จุดศูนย์กลางมวลของทรงกระบอกจะมีความเร่งเท่าใด ………………………………………………………………………………………………………..…………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………..… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………..……………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………..…………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………..………………………………………………………9. เมื่อความเร็วเชิงมุมของสัตถุเพิ่มขึ้น ค่าโมเมนต์ความเฉื่อยอาจจะเพิ่มขึ้น หรือไม่เพิ่มก็ได้ จงยกกรณีที่โมเมนต์ความเฉื่อยเพิ่มขึ้น และกรณีที่ไม่เพิ่ม ………………………………………………………………………………………………………..…………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………..… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………..……………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………..…………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………..………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………..……………………………… ……………………… 10. จงให้เหตุผลว่าทาไม่คนขี่รถจักรยาน ที่เคลื่อนที่จึงทรงตัวได้ดีกว่าขี่จักรยานที่อยู่นิ่ง ………………………………………………………………………………………………………..…………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………..… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………..……………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………..…………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………..………………………………………………………1 1. แท่งไม้กลม 2 แท่ง มีมวลเท่ากัน แต่มีโมเมนต์ความเฉื่อยไม่เท่ากัน เมื่อปล่อยจากพื้นเอียง ณ ความสูง จากพื้นราบเท่ากัน แท่งใดจะถึงพื้นก่อนกัน จงให้เหตุผล ………………………………………………………………………………………………………..…………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………..… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………..……………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………..…………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………..………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………..……………………………… ………………………12.