แผนการจดกจกรรมการเรยนร

วชาฟสกส

กลมสาระการเรยนร วชาวทยาศาสตร

โดย ครวรชาต มาตรหลบเลา

ต าแหนงครผชวย โรงเรยนซบบอนวทยาคม

แผนการจดการเรยนรท 5 การเคลอนทแบบโพรเจกไทล

สาระท 4 แรงและการเคลอนท เวลา 5 ชวโมง ชนมธยมศกษาปท 4 หนวยการเรยนรท 1 การเคลอนท

1. สาระส าคญ การเคลอนทแบบโพรเจกไทลเปนการเคลอนทของวตถทรวมการเคลอนทในแนวระดบกบแนวดงไว

ดวยกน ความสมพนธของปรมาณตาง ๆ เปนรปสมการทแสดงเสนทางการเคลอนทของวตถเปนเสนโคงแบบพาราโบลา 2. ตวชวดชนป

1) สงเกตและอธบายการเคลอนทแบบโพรเจกไทล แบบวงกลม และแบบฮารมอนกอยางงาย (ว 4.2 ม. 46/2)

2) อภปรายผลการสบคนและประโยชนเกยวกบการเคลอนทแบบโพรเจกไทล แบบวงกลม และแบบฮารมอนกอยางงาย (ว 4.2 ม. 46/3) 3. จดประสงคการเรยนร 1) อธบายความหมายของโพรเจกไทลและการเคลอนทแบบโพรเจกไทลได (K) 2) ปฏบตกจกรรมสงเกตการเคลอนทในแนวโคงได (K)

3) วเคราะหลกษณะการเคลอนทของวตถทเคลอนทแบบโพรเจกไทลวาประกอบดวยการเคลอนททงในแนวดงและแนวระดบได (K)

4) พอใจในประสบการณการเรยนรทเกยวกบวทยาศาสตร (A) 5) การท างานรวมกบผอนอยางสรางสรรค (A) 6) สามารถสอสารและน าความรเรองการเคลอนทแบบโพรเจกไทลไปใชในชวตประจ าวนได (P)

4. การวดและประเมนผลการเรยนร

ดานความร (K) ดานคณธรรม จรยธรรม

และคานยม (A) ดานทกษะ/กระบวนการ (P)

1) ซกถามความรเรอง การเคลอนทแบบโพรเจกไทล 2) ตรวจกจกรรมฝกทกษะระหวาง เรยน

3) ทดสอบกอนเรยน

1) ประเมนเจตคตทาง วทยาศาสตรเปนรายบคคล 2) ประเมนเจตคตตอ วทยาศาสตรเปนรายบคคล

1) ประเมนทกษะกระบวนการ ทางวทยาศาสตร 2) ประเมนทกษะการคด

3) ประเมนทกษะการแกปญหา 4) ประเมนพฤตกรรมในการ ปฏบตกจกรรมเปน รายบคคลและเปนกลม

5. สาระการเรยนร ระยะทางและการกระจด

6. แนวทางบรณาการ คณตศาสตร - คดค านวณและอธบายความคดรวบยอดเกยวกบการเคลอนทแบบ

โพรเจกไทล - การค านวณโดยใช ความรพนฐานดาน ตรโกณมต Sin Cos Tan

ภาษาไทย - เขยนรายงานการศกษาคนควาเกยวกบการเคลอนทแบบ

โพรเจกไทลจากเอกสารทเกยวของและอนเทอรเนต 7. กระบวนการจดการเรยนร

ครตรวจสอบความพรอมและความรพนฐานเดมของนกเรยน โดยใหท าแบบทดสอบกอนเรยน แลวแจงจดประสงคการเรยนรใหนกเรยนทราบ กอนการจดกจกรรมการเรยนร ขนน าเขาสบทเรยน

1) ครกระตนความสนใจของนกเรยนโดยพดคยสนทนาประสบการณเกยวกบการเคลอนทของ วตถตาง ๆในชวตประจ าวน ทงทเปนไปโดยธรรมชาต และทมนษยท าใหเกดขน เชน ใบไมไหว ชงชาแกวงไปมา ลกตมนาฬกาแกวงไปมา นกบน น ากระเพอม ลอรถก าลงหมน การเคลอนทของจรวด ยานอวกาศ ดาวเทยม โดยครอาจใชค าถามตอไปน เชน

– นอกจากการเคลอนทแนวตรงแลว นกเรยนคดวาวตถมลกษณะการเคลอนทแบบใดบาง – จดเดนของลกษณะการเคลอนทดงกลาวขางตนมอะไรบาง 2) นกเรยนชวยกนอภปรายและแสดงความคดเหนค าตอบจากค าถาม เพอเชอมโยงไปสการจดการเรยนร

เรองการเคลอนทแบบโพรเจกไทล ขนจดกจกรรมการเรยนร ครจดกจกรรมการเรยนรโดยใชกระบวนการสบเสาะหาความร ซงมขนตอน ดงน

1) ขนสรางความสนใจ (1) ครใหนกเรยนเรยนรการเคลอนทของเหรยญ จากสถานการณ 2 กรณ ดงน กรณท 1 ปลอยเหรยญอนหนงจากขอบโตะใหตกลงสพนหองดวยความเรวตน

เทากบศนย กรณท 2 น าเหรยญอนเดมวางไวทขอบโตะแลวใชนวดดเหรยญใหเคลอนทตามแนว

ระดบออกจากขอบโตะและตกลงสพนหอง เมอนกเรยนไดเรยนรทง 2 กรณแลว ครตงประเดนค าถาม เชน

แรงทกระท าตอเหรยญหลงจากทเหรยญหลดจากมอไปแลวในแตละกรณไดแก แรงอะไรบาง (แรงทกระท าตอเหรยญหลงจากทเหรยญหลดจากมอ ทง 2 กรณมเฉพาะแรงโนมถวงของโลก ส าหรบแรงดดจะกระท าตอเหรยญชวขณะทนวสมผสกบเหรยญเทานน หลงจากนนเหรยญจะเคลอนทภายใตแรงโนมถวงของโลกแตเพยงแรงเดยว)

แนวการเคลอนทของเหรยญทง 2 กรณมความเหมอนหรอแตกตางกนในลกษณะ

ใด (แนวการเคลอนทของเหรยญทง 2 กรณแตกตางกน กลาวคอ กรณปลอยเหรยญ แนวการเคลอนทเปนแนวตรง คอการเคลอนทในแนวดงลง กรณดดเหรยญ แนวการเคลอนทเปนแนวโคง)

2) ขนส ารวจและคนหา (1) ครใหความรกบนกเรยนวา การเคลอนทในแนวโคงในลกษณะเดยวกบการ

เคลอนทของเหรยญทถกดดเรยกวา การเคลอนทแบบโพรเจกไทล และเรยกวตถทเคลอนทแบบน วา โพรเจกไทล (2) แบงนกเรยนเปนกลม ๆ ละประมาณ 45 คน ศกษากจกรรม สงเกตการ

เคลอนทในแนวโคง ในหนงสอเรยน โดยใหแตละกลมปฏบตกจกรรม 3 สวน ไดแก การตดตงอปกรณ การหาแนวการเคลอนท และการน าเสนอขอมลดวยกราฟ พรอมทงสงเกตผลทเกดขน เกบรวบรวมขอมลและบนทกผล เพอน าไปสขอสรป ดงน การปลอยลกกลมโลหะทต าแหนงเดยวกนทกครงทท ากจกรรม เพอใหความเรวของลกกลมโลหะขณะหลดจากปลายรางมคาเทากน

แนวการเคลอนทของลกกลมโลหะทปรากฏบนกระดาษกราฟเปนแนวโคง กราฟระหวางการกระจดในแนวดง (y) กบก าลงสองของการกระจดในแนวระดบ (x2) ท าให

ไดขอสรปวา

y x2 หรอ y = k x2 เมอ k เปนคาคงตวของการแปรผน

(3) แบงนกเรยนเปนกลม ๆ ละประมาณ 45 คน ศกษากจกรรม สงเกต ความสมพนธของการเคลอนทในแนวระดบกบแนวดงของการเคลอนทแบบโพรเจกไทล โดยใหแตละกลมปฏบตกจกรรม ดงน

น าเหรยญบาท 2 เหรยญทเตรยมไวเหรยญแรกวางทขอบโตะ เหรยญทสองวาง บนปลายไมบรรทดทยนออกนอกขอบโตะ ใชมอจบปลายอกขางหนงของไมบรรทดทวางอยบนโตะ

ใชมอขางทจบไมบรรทดออกแรงเคาะไมบรรทดทวางบนโตะใหเคลอนทในแนว ระดบโดยเรว จนท าใหเหรยญบาททวางบนไมบรรทดหลนลงในแนวดง และเหรยญบาททวางบนโตะเคลอนทไปในแนวระดบ

สงเกตลกษณะการเคลอนทของเหรยญบาททงสอง เมอเคาะไมบรรทดดวยแรง ขนาดตาง ๆ กน พรอมทงสงเกตเวลาทเหรยญทงสองตกกระทบพนดวยการฟงเสยง แลวบนทกผลทเกดขนลงในตารางบนทกผล (4) จากกจกรรมขอ (3) ครและนกเรยนรวมกนอภปรายจนไดขอสรปดงน อตราเรวเรมตนของเหรยญทตกลงในแนวดงเทากบศนย แตอตราเรวเรมตนของเหรยญทเรมตนเคลอนทในแนวระดบมคามากกวาศนยและจะมคามากหรอนอยขนอยกบแรงทกระท าตอเหรยญ แนวการเคลอนทของเหรยญอนหนงเปนแนวดงซงเปนการตกแบบอสระและแนวการเคลอนทของเหรยญอกอนหนงเปนแนวโคงในลกษณะของการเคลอนทแบบโพรเจกไทล

เหรยญทงสองตกถงพนพรอมกนทกครง ถงแมวาในแตละครงจะเคาะไมบรรทดดวยแรงทไมเทากน นนแสดงวา เหรยญทตกแบบอสระและเหรยญทเคลอนทแบบโพรเจกไทลใชเวลาในการเคลอนทเทากนเสมอ ส าหรบเหรยญทเรมตนเคลอนทในแนวระดบถาแรงกระท าตอเหรยญมคามาก เหรยญจะตกถงพนไดระยะทางไกลกวาในกรณทแรงกระท ามคานอย

3) ขนอธบายและลงขอสรป

(1) แตละกลมสงตวแทนมาน าเสนอผลการปฏบตกจกรรมหนาชนเรยน (2) ครและนกเรยนรวมกนอภปรายผลการปฏบตกจกรรม โดยใชแนวค าถามตอไปน

แนวการเคลอนทของวตถทเคลอนทแบบโพรเจกไทลมลกษณะใด (แนวโคงรป พาราโบลา)

องคประกอบของการเคลอนทแบบโพรเจกไทลประกอบดวยการเคลอนทแบบใดบาง (การเคลอนทในแนวระดบและการเคลอนทในแนวดง(ตกแบบอสระ))

4) ขนขยายความร (1) ครใหความรเกยวกบการความเรวและการกระจดของการเคลอนทแบบโพรเจกไทล พรอมตวอยางการค านวณ

(2) นกเรยนฝกค านวณหาความเรวและการกระจดของการเคลอนทแบบโพรเจกไทล จากโจทยทครแนะน าหรอโจทยจากหนงสอทนกเรยนใชคนควาเพมเตม

5) ขนประเมน

(1) ครใหนกเรยนแตละคนพจารณาวา จากหวขอทเรยนมา และการปฏบตกจกรรม มจดใดบางทยงไมเขาใจหรอยงมขอสงสย ถาม ครชวยอธบายเพมเตมใหนกเรยนเขาใจ

(2) นกเรยนรวมกนประเมนการปฏบตกจกรรมกลม วามปญหาหรออปสรรคใด และไดมการแกไขอยางไรบาง

(3) ครและนกเรยนรวมกนแสดงความคดเหน เกยวกบประโยชนทไดรบจากการปฏบตกจกรรม และการน าความรทไดไปใชประโยชน

(4) ครทดสอบความเขาใจของนกเรยนโดยการใหตอบค าถาม เชน นกเรยนคดวา ถาเราขวางวตถออกดวยความเรวตนท ามมกบแนวระดบ แนวการ

เคลอนทจะเปนแบบใด คาความเรวตนในแนวระดบและแนวดงหาไดดวยวธการใด

ถาเราถอวาแรงตานอากาศมคานอยมากจนไมมผลตอการเปลยนแปลงความเรวของ วตถ ความเรวของวตถในแนวระดบและแนวดงจะมคาคงตวหรอเปลยนแปลงหรอไม เพราะอะไร นกเรยนคดวาการพงแหลนหรอการทมน าหนกใหไดการกระจดในแนวระดบทไกลทสดจะขนอยกบมมระหวางทศของความเรวตนหรอไม เพราะอะไร

ขนสรป

ครและนกเรยนรวมกนสรปเกยวกบการเคลอนทแบบโพรเจกไทลโดยรวมกนสรปเขยนเปนแผนทความคดหรอผงมโนทศน 8. กจกรรมเสนอแนะ นกเรยนสบคนขอมลเกยวกบการเคลอนทแบบโพรเจกไทลเพมเตมแลวน าขอมลทคนควาไดมาจดท าเปนรายงานและหรอจดปายนเทศใหเพอน ๆ ไดทราบเพอแลกเปลยนเรยนรกน

9. สอ/แหลงเรยนร

1) ใบงานความรท 1 เรอง การเคลอนทแบบโพรเจกไทล 2) กจกรรม การเคลอนทในแนวโคง

4) สอการเรยนร แรงและการเคลอนท พลงงาน ม. 46 5) แบบฝกหด แรงและการเคลอนท พลงงาน ม. 46 ,แบบฝกหดท 2 เรองการเคลอนทในแนวโคง

6) สอการสอนแบบ Interactive http://kruweerachat.blogspot.com/ การเขาใชงานโปแกรมเสรมการเรยนร การเคลอนทแบบโปรเจคไทล

http://kruweerachat.blogspot.com/

http://api.ning.com/files/n4wSMJT7RuLj6*O99bYoQmKHiRTZcQUVXrURXRR2cLial8aG

rnK5nEfn0jZR6xT9fqC6hw9FyxzMNtXlojXH46Hoc2qqqKU6/1.swf

บนทกหลงการจดการเรยนร 1. ความส าเรจในการจดการเรยนร................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. แนวทางการพฒนา .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

2. ปญหา/อปสรรคในการจดการเรยนร ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. แนวทางแกไข .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

3. สงทไมไดปฏบตตามแผน

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

...................................................................................................................................................................................... เหตผล ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

4. การปรบปรงแผนการจดการเรยนร .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

(ลงชอ)..................................................... (นายวรชาต มาตรหลบเลา) ผสอน

ขอเสนอแนะการจดกจกรรมการเรยนการสอน …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………….………………. (………………….……………….) ………./……/………. ขอเสนอแนะการจดกจกรรมการเรยนการสอน ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………….………………. (………………….……………….) ต าแหนง รองผอ านวยการ ………./……/………. ขอเสนอแนะการจดกจกรรมการเรยนการสอน ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………….………………. (………………….……………….) ต าแหนง ผอ านวยการ ………./……/……….

รป 1 ความเรวม 2 แนว ตงฉากกน และเกดขนในเวลาเดยวกน

xv

xvxv

xv

xv

xv

ใบความรท 1

เรอง การเคลอนทแบบโพรเจกไทล

การเคลอนทแบบโพรเจกไทล (Motion of a Projectile) คอ การเคลอนทของวตถเปนแนวโคง ในกรณทวตถเคลอนทอยางเสรดวยแรงโนมถวงคงท เชน วตถเคลอนทไปในอากาศภายใตแรงโนมถวงของโลก ทางเดนของวตถจะเปนรปพาราโบลา

ส าหรบการเคลอนทแบบโปรเจกไทล

1. ในแนวระดบ : ความเรงในแนวระดบมคาเปนศนย นนคอ ความเรวในแนวระดบมคาคงทตลอดการเคลอนท

(คาคงท) 2. ในแนวดง : เปนการตกอยางอสระ ความเรวตนเปนศนย และความเรวเพมขนเมอตกใกล สพนโลก โดยม

ความเรงเทากบความเรงเนองจากแรงโนมถวงของโลก ( ga y ) 3. เวลาทใชในการเคลอนททงในแนวดงและแนวระดบ ใชเวลาเทากน

4. เมอวตถถงต าแหนงสงสดของการเคลอนท ความเรว ณ ต าแหนงนนมคาเปน ศนย

การค านวณหาปรมาณตาง ๆ ในการเคลอนทแบบโพรเจกไทล

แกน x : tvtuS xxx ความเรงเปน ศนย 0xa

แกน y : gtuv yy xxx uva ;0

2

2

1gttuS yy

yyy gSuv 222

หมายเหต ถาวตถตกอยางอสระมทศตามแรงโนมถวง คา g แตถาวตถเคลอนตานแรงดงดดของโลก (โยนขน) คา g จะมคาเปนลบ ตวอยางการค านวณ

ตวอยางท 1 ขวางวตถออกไปในแนวระดบจากหนาผาสง 20 เมตร จงหาวาเวลาทใชในการเคลอนทจนกระทบพน มคาเทาใด

วธท า พจารณาในแนวดง ความเรวตนเปนศนย

หาเวลาในการเคลอนทจากสมการ 2

2

1gttuS yy

ดงนน sx

g

St

y24

10

2022

ตอบ เวลาทใชในการเคลอนทจนกระทบพน มคาเทากบ 2 วนาท

ตวอยางท 2

เดกคนหนงขวางลกบอลในแนวระนาบบนขอบเหวซงสงจากพนดน 20 เมตร ลกบอลสามารถเคลอนทไปตามแนวระนาบได 40 เมตร เดกขวางลกบอลดวยความเรวเทาไร (g คอความเรงโนมถวงของโลก = 10 เมตรตอวนาท2

)

วธท า พจารณาแนวระดบ x

x

xxu

SttuS ;

พจารณาแนวดง 2

2

1gttuS yy -----------------------------(1)

แทนคา t ในสมการ และ 0yu

จะได 2

2

1

x

x

yu

SgS ------------------------------(2)

และ 40020

160010

2

12

xu

smux /20400

ตอบ เดกขวางลกบอลดวยความเรว 20 เมตร/วนาท

วสดอปกรณ

1. โปรแกรมจ าลองการเคลอนทแบบโปรเจคไทล 2. คอมพวเตอร

วธท ากจกรรม

1. ปรบความเรวของวตถ สามารถปรบไดจาก 10 – 50 m/s

2. ปรบมมการยง จาก 0 – 90 องศา 3. ท าการทดลองและบนทกผลการทดลอง 4. น าขอมลมาอภปรายในประเดนตอไปน

- ระยะทวตถตกถงพนจะใกลจะไกล ขนอยกบอะไร แนวการเคลอนท เปนอยางไร 5. สรปผลการศกษาและน าผลการศกษาอภปรายหนาชนเรยน

กจกรรม การเคลอนทในแนวโคง

รายงานการท ากจกรรมท 4

เรอง การเคลอนทในแนวโคง สมาชกในกลม

1. ................................................................. 4. ………………………………………… 2. ................................................................. 5. ………………………………………… 3. ................................................................ 6. ...............................................................

จดประสงคการทดลอง …………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

สมมตฐานการทดลอง …………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

ตวแปรตน………………………………………………………………………

ตวแปรตาม………………………………………………………………………

อปกรณ

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

ขนตอนการท ากจกรรม

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

ผลจากการท ากจกรรม

ล าดบ ความเรว (m/s) มม (องศา) ระยะทางในแกน x เวลา (วนาท) หมายเหต

สรปผลและอภปราย …………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

แบบฝกหดท 2 เรองการเคลอนทในแนวโคง

ค าชแจง

1. ใหนกเรยนตอบค าถามลงไปในชองวางใหสมบรณถกตอง 2. ใชเวลา 20 นาท

1. การยงลกบาสเกตบอลใหลงหวง เปนการเคลอนทแบบโพรเจกไทลหรอไม อยางไร …………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

2. การเคลอนทแบบโพรเจกไทลในธรรมชาตภายใตแรงโนมถวงของโลก เปนการเคลอนทแนวโคงพาราโบลา เสมอไปหรอไม เพราะเหตใด

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

3. ถาตองการขวางวตถใหเคลอนทไปไดไกล ๆ ขนอยกบปรมาณใด เพราะเหตใด …………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

4. ครสเตยโน โรนลโด เตะลกบอลดวยความเรวในแนวระดบ 20 เมตร/วนาท ถาลกบอลลอยอยในอากาศนาน 5 วนาท ลกบอลจะเคลอนทไปไดไกลเปนระยะเทาใด

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

5. ยงปนสองครง แตละครงตงล ากลองท ามม 45 องศากบพน ถาความเรวจากล ากลองครงแรกมากกวาครงหลง ลกปนจะสงจากพนเทากนหรอไม อยางไร

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

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