สัปดาห์ที่ผ่านมาเด็กๆได้ทำความคุ้นเคยกับ กระแสไฟฟ้า (I) แรงดันไฟฟ้า (V) ความต้านทาน (R) และความร้อนที่เกิดขึ้นจากการไหลของกระแส I ผ่านความต้านทาน R ครับ
ผมให้เด็กๆทบทวนการต่อความต้านทานเข้าด้วยกันทั้งแบบอนุกรมและขนาน ให้เขาลองวัดค่าความต้านทานจริงๆ ให้เห็น Rรวม = R1 + R2 +… + Rn สำหรับอนุกรม และ 1/Rรวม = 1/R1 + 1/R2 +… + 1/Rn สำหรับขนาน
ผมเอาฟอยล์อลูมิเนียมมาตัดเป็นเส้นยาวๆ ให้เด็กๆคิดว่าทำอย่างไรให้ความต้านทานเพิ่มขึ้น (เอาหลายเส้นมาต่อกันให้ยาวๆขึ้นไปอีก หรือตัดให้ขนาดความกว้างเส้นลดลง ) ทำอย่างไรให้ความต้านทานลดลง (หรือเอาหลายเส้นมาทบกันให้มีเนื้ออลูมิเนียมเยอะๆหรือตัดแถบอลูมิเนียมให้กว้างๆ หรือตัดให้สั้นๆ)
เราสังเกตว่าเวลาไฟฟ้าวิ่งผ่านฟอยล์อลูมิเนียมจะเกิดความร้อน ผมแนะนำให้เด็กๆรู้จักกำลังไฟฟ้าที่เปลี่ยนเป็นความร้อน (Joule Heating) โดยกำลังไฟฟ้าคือพลังงานไฟฟ้าต่อหน่วยเวลา มีหน่วยเป็นวัตต์ ถ้ากำหนดให้กำลังไฟฟ้าคือ P จะได้ความสัมพันธ์ว่า P = V2/R = I2R = VI เด็กๆได้ทดลองคำนวณวัตต์เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านแถบอลูมิเนียมครับ: Continue reading สอนวิทย์มัธยม 1: ความร้อนจากกระแสไฟฟ้า ลองต่อ LED เล่นกัน →
วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมได้ดูวิดีโอภาพลวงตาที่เงาในกระจกไม่เหมือนกับตัวจริงและคำอธิบายว่าทำอย่างไร ได้เห็นการเปลี่ยนความสูงเป็นความเร็ว ได้เล่นปล่อยลูกแก้วในท่อพลาสติกใสๆจากที่สูงเป็นการจำลองรถไฟเหาะตีลังกา เด็กประถมปลายได้เริ่มรู้จักพลังงานศักย์โน้มถ่วงและพลังงานจลน์ เด็กอนุบาลสามได้เล่นลูกบอลที่กระเด้งสูงเกินคาดครับ
(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ คราวที่แล้วเรื่อง “ทานตะวันหันตามดวงอาทิตย์อย่างไร ไฟฟ้าและความร้อน ของเบาชนะของหนัก” ครับ)
เด็กประถมได้ดูภาพลวงตานี้ครับ เอาวัตถุไปวางหน้ากระจกแต่ภาพสะท้อนในกระจกดูไม่เหมือนวัตถุ:
ผมให้เด็กๆพยายามเดาเพื่ออธิบายว่ามันเกิดได้อย่างไรครับ เด็กๆสงสัยกระจกว่าเบี้ยวหรือเปล่า มีการตัดต่อวิดีโอหรือเปล่า วัตถุมันนิ่มหรือเปล่า รูปทรงของวัตถุมันบิดเบี้ยวหรือเปล่า
หลังจากเด็กๆได้พยายามคิดคำอธิบายแล้ว ผมก็ให้ดูวิดีโอที่ Captain Disillusion เฉลยไว้ครับ: Continue reading ภาพลวงตา: สี่เหลี่ยมหรือวงกลม ของเล่นรถไฟเหาะตีลังกา กระเด้งบอลสูงเกินคาด →
สัปดาห์นี้เด็กๆหัดใช้มัลติมิเตอร์วัดความต้านทานต่างๆครับ ผมเอาตัวต้านทาน (resistor) หลายๆแบบให้ลองวัดกัน รู้จักหน่วยโอห์ม กิโลโอห์ม เม็กกะโอห์ม
เด็กๆพบว่าถ้าตอนวัดตัวต้านทานที่มีความต้านทานสูงๆ (เช่นเป็นเม็กกะโอห์ม) แล้วใช้มือจับขาตัวต้านทานกดกับหัวอ่านมัลติมิเตอร์ ค่าความต้านทานที่ได้จะลดลงกว่าถ้าไม่มีมือโดนขาตัวต้านทาน ผมให้เด็กๆเดาว่าเกิดเพราะอะไร
เด็กๆงงอยู่พักหนึ่งก็เข้าใจว่าถ้ามือเราโดนขาตัวต้านทานด้วย จะมีกระแสไฟฟ้าผ่านตัวเราด้วย (โดยไหลมาตามมือข้างหนึ่งไปอีกข้างหนึ่ง) ถ้าตัวต้านทานมีความต้านทานสูงๆ ไฟฟ้าก็ไหลผ่านตัวเราที่มีความต้านทานต่ำกว่าได้ง่ายกว่า ทำให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวเรามากพอที่จะทำให้อ่านค่าความต้านทานที่เราพยายามวัดผิดเพี้ยนไปได้ แต่ถ้าเราวัดตัวต้านทานความต้านทานไม่เยอะ กระแสไฟฟ้าส่วนใหญ่จะวิ่งผ่านตัวต้านทานแทนที่จะเป็นตัวเราทำให้เราวัดแล้วไม่เพี้ยนครับ
เด็กๆได้วัดความต้านทานที่ตัวต้านทานต่อกันแบบอนุกรม (series) คือต่อเรียงๆกันไปเป็นแถวรถไฟ เด็กๆพบว่าความต้านทานรวมเท่ากับความต้านทานแต่ละตัวบวกกัน (Rรวม = R1 + R2 +… + Rn)
เด็กๆได้วัดความต้านทานลวดนิโครมที่ความยาวต่างๆกัน พบว่าความต้านทานเพิ่มขึ้นตามความยาวครับ: Continue reading สอนวิทย์มัธยม 1: หัดวัดความต้านทานไฟฟ้า การต่อแบบอนุกรมและแบบขนาน →
บันทึกกิจกรรมวิทยาศาสตร์สำหรับเด็กๆ อยากให้คุณพ่อคุณแม่คุณครูเอาไปประยุกต์เล่นกับเด็กๆเยอะๆครับ :-)
