Tính giờ mặt trời lên thiên đỉnh địa lí 10

PHNG PHP ễN THI HC SINH GII MễN A Lí 12 PHN TNH GểC NHP X V GI MT TRI LấN THIấN NH - -I L DO CHN TI Qua thc t ging dy a lớ lp 10, dy bi dng hc sinh gii mụn a lớ lp 12, v cỏc kỡ chm thi hc sinh gii tnh lp12, nhiu hc sinh khụng lm c nhng bi v tớnh gúc nhp x, tớnh ngy Mt Tri lờn thiờn nh ti mt a im, .hoc lm c mt phn nhng vỡ khụng t tin nờn hay nhm ln, thiu sút Vỡ hc sinh khụng t tin tớnh gúc nhp x, xỏc nh v ca mt a im bit gúc nhp x ca im y, tớnh ngy Mt Tri lờn thiờn nh ti mt a im? Theo tụi nguyờn nhõn ch yu l: - Cú nhiu kin thc a lớ hc sinh bit nhng hiu cha sõu nh gúc nhp x, vic xỏc nh gúc nhp x ca mt im, mt phng xớch o, cỏc ng v tuyn c bit trờn b mt Trỏi t c gi l tuyn Bc, tuyn Nam, vũng cc Bc, Vũng cc Nam, - Hc sinh cha hiu rừ rng v qu o chuyn ng quanh Mt Tri ca Trỏi t nm, v mi quan h gia dng hỡnh cu, hng nghiờng v nghiờng ca trc Trỏi t khụng i sut quỏ trỡnh chuyn ng quanh Mt Tri ó to v trớ c bit trờn qu o chuyn ng quanh Mt Tri ca Trỏi t nm - hiu k ni dung ny ũi hi cỏc em phi cú s t duy, tng tng, bit dng kin thc hỡnh hc gii thớch, tớnh toỏn - Thi gian phõn phi cho ni dung hc khụng nhiu nhng cỏc dng bi dng k nng ny rt a dng, ũi hi kh nng t cao - Hc sinh cho rng i vi hc a lớ ch hc thuc lũng, vỡ vy kin thc khụng sõu, khụng hiu rừ a lớ b coi l mụn ph Vi nhng lớ trờn m nhiu hc sinh dự rt thuc bi nhng li khụng lm c cỏc bi phi tớnh toỏn cú liờn quan n dng cỏc h qu chuyn ng ca Trỏi t Xut phỏt t thc t trờn, quỏ trỡnh ging dy tụi ó tỡm hiu, tham kho cỏc ti liu hng dn ging dy, ti liu bi dng hc sinh gii mụn a lớ, rỳt kinh nghim, tỡm cỏch hng dn hc sinh hiu bi rừ hn Qua ú tụi mong mun cỏc Thy Cụ ng nghip gúp ý, b sung thờm nhng kinh nghim nõng cao hiu qu dy v hc a lớ trng hc II MC CH CA TI - Mc ớch chớnh ca ti l ch nhng ni dung m giỏo viờn cn nhn mnh giỳp hc sinh hiu k hn v chuyn ng ca Trỏi t, t ú tng bc nõng cao hiu qu dy v hc a lớ trng hc, hiu qu lm bi kỡ thi hc sinh gii cp tnh mụn a lớ - Nờu phng phỏp tớnh gúc nhp x, tớnh ngy Mt Tri lờn thiờn nh ti mt a im - a mt s bi minh c th III NI DUNG TI TNH GểC CHIU SNG CA TIA SNG MT TRI TI MT IM 1.1 Nhng kin thc c bn cn nm c hiu v tớnh gúc chiu sỏng - Gúc chiu sỏng ca tia sỏng Mt Tri lỳc 12 gi tra (cũn gi l gúc nhp x, hay gúc ti) l gúc hp bi tia sỏng Mt Tri v tip tuyn vi b mt t ti im ú Gúc chiu sỏng l gúc biu th cao ca Mt Tri so vi Trỏi t - Vỡ Trỏi t cỏch rt xa Mt Tri nờn tia sỏng Mt Tri chiu n b mt Trỏi t c coi l cỏc tia song song - Vỡ Trỏi t cú dng hỡnh cu nờn gúc chiu sỏng ca tia sỏng Mt Tri xung b mt Trỏi t cú ln khỏc cỏc v tuyn khỏc cựng mt thi im Vo lỳc 12 gi tra, ch cú mt v tuyn cú gúc chiu sỏng = 90 0, cũn cỏc v tuyn khỏc cú gúc chiu sỏng < 900 - Tia sỏng Mt Tri lỳc 12 gi ch chiu thng gúc vi tip tuyn b mt t ti cỏc v tuyn dao ng t 23027B n 23027N - Phi nh cỏc v tuyn c bit cú tr s gúc nhp x lỳc 12 gi tra l 900: + V tuyn 00 (xớch o) vo ngy xuõn phõn (21/3) v ngy thu phõn (23/9) + V tuyn 23027B (chớ tuyn Bc) vo ngy h (22/6) + V tuyn 23027N (chớ tuyn Nam) vo ngy ụng (22/12) - Trc Trỏi t nghiờng v khụng i phng chuyn ng xung quanh Mt Tri, nờn Trỏi t cú lỳc chỳc na cu Bc, cú lỳc ng bỏn cu Nam v phớa Mt Tri, c th nh sau: + T sau ngy 21/3 n n trc ngy 23/9 bỏn cu Bc chỳc v phớa Mt Tri, bỏn cu Nam thỡ ngc li, xa Mt Tri + T sau ngy 23/9 n trc ngy 21/3 bỏn cu Nam ng v phớa Mt Tri, bỏn cu Bc thỡ ngc li, xa Mt Tri + Ngy 21/3 v 23/9 khụng cú bỏn cu no ng v phớa Mt Tri - Tia sỏng Mt Tri lỳc 12 gi chiu thng gúc im no thỡ v ca im ú l gúc nghiờng ca tia sỏng Mt Tri vi mt phng xớch o, dao ng t 0 n 23027B, t 00 n 23027N 1.2 Cỏch tớnh gúc nhp x ca mt im mt thi im a) Cỏch 1: Da vo cỏc tớnh cht ca hỡnh hc (gúc ng v, gúc cú cnh tng ng song song) tớnh toỏn Bc 1: k tip tuyn vi b mt t ti a im cn tớnh gúc nhp x Bc 2: xỏc nh gúc nhp x ca im ú Bc 3: xỏc nh gúc nghiờng ca tia sỏng Mt Tri vi mt phng xớch o Bc 4: da vo tớnh cht ca hỡnh hc tớnh toỏn Vớ d: Gi s ngy 8/6/2011 Mt Tri lờn thiờn nh ti im A (20 0B) Vo ngy ú, gúc nhp x im B (450B), im C (50B) v im D (300N) l bao nhiờu? Gii: Tớnh gúc nhp x ca im B (450B) B B xớch ủaùo tia saựng Maởt trụứi O A X N - K tip tuyn ti im B Ta cú B2 l gúc nhp x ca im B - Mt Tri lờn thiờn nh ti im A (20 0B) nờn gúc nghiờng ca tia sỏng Mt Tri vi mt phng xớch o AOX = 200 - im B (450B) ==> BOX = 450 Theo hỡnh v ta cú B2 = 900 B1 M B1 = O1 (2 gúc ng v), O1 = BOX AOX B2 = 900 (BOX AOX) B2 = 900 BOX + AOX = 900 450 + 200 = 650 Vy gúc nhp x ca im B (450B) vo ngy 8/6/2011 l 650 Tớnh gúc nhp x ca im C (50B) B xớch ủaùo O A C X tia saựng Maởt trụứi N Tng t nh trờn, ta cú C2 l gúc nhp x ca im C Theo hỡnh v ta cú C2 = 900 C1 M C1 = O1 (2 gúc ng v), O1 = AOX COX C2 = 900 (AOX COX) B2 = 900 AOX + COX = 900 200 + 50 = 750 Vy gúc nhp x ca im C (50B) vo ngy 8/6/2011 l 750 Tớnh gúc nhp x ca im D (300N) B xớch ủaùo O A X tia saựng Maởt trụứi N D Tng t nh trờn, ta cú D1 l gúc nhp x ca im D Theo hỡnh v ta cú D1 = 900 D2 M D2 = AOD (2 gúc ng v), AOD = AOX + XOD D1 = 900 (AOX + XOD) B2 = 900 AOX XOD = 900 200 300 = 400 Vy gúc nhp x ca im D (300N) vo ngy 8/6/2011 l 400 Hỡnh v tng hp v trớ gúc nhp x ca c a im mt thi im B B xớch ủaùo O tia saựng Maởt trụứi A C X D N b) Cỏch 2: Da trờn cỏch tớnh toỏn ca cỏch 1, ta cú th ỏp dng cụng thc sau: Cụng thc khỏi quỏt: h = 900 Trong ú h: gúc nhp x; : v ca im cn tớnh; : gúc nghiờng ca tia sỏng Mt Tri vi mt phng xớch o T cụng thc khỏi quỏt trờn, ta tớnh c nu bit h v , tớnh c nu bit v h im cn tớnh bỏn cu chỳc v phớa Mt Tri: - Nu > thỡ h = 900 + - Nu < thỡ h = 900 + im cn tớnh bỏn cu xa Mt Tri h = 900 1.3 Mt s vớ d minh Vớ d 1: Tớnh gúc nhp x thnh ph H Chớ Minh (10 047B) vo cỏc ngy 21/3, 22/6, 23/9, 22/12 Gii: - Ngy 21/3 v ngy 23/9, Mt Tri lờn thiờn nh ti xớch o nờn gúc nghiờng ca tia sỏng Mt Tri vi mt phng xớch o = 0, ta cú cụng thc: h = 900 h = 900 10047 = 790 13 - Ngy 22/6 Mt Tri lờn thiờn nh ti tuyn bc, nờn gúc nghiờng ca tia sỏng Mt Tri vi mt phng xớch o =23027, bỏn cu Bc chỳc v phớa Mt Tri Vỡ thnh ph H Chớ Minh nm vựng ni tuyn Bc( < ), ta cú cụng thc: h = 900 + h = 900 + 10047 23027 = 77020 - Ngy 22/12 Mt Tri lờn thiờn nh ti tuyn nam, nờn gúc nghiờng ca tia sỏng Mt Tri vi mt phng xớch o =23 027, bỏn cu Bc xa Mt Tri nờn ta cú cụng thc: h = 900 h = 900 10047 23027 = 55046 - Kt qu: Ngy Gúc nhp x 21/3 790 13 22/6 77020 23/9 790 13 22/12 55046 Lu ý: Giỏo viờn nờn hng dn hc sinh bit c hai cỏch lm hiu bi hn, ng thi t kim tra kt qu Vớ d 2: ( thi HSG cp tnh mụn a lớ lp 12 nm 2010-2011) Gi s ngy 27/5/2011 Mt Tri lờn thiờn nh ti thnh ph H Chớ Minh (10047B) a) Tớnh gúc nhp x ti H Ni (21002B) v C Mau (8034B) vo ngy y b) Tớnh v a lớ ca ni cú gúc ngp x 65015 vo ngy 27/5/2011 Gii: a) Tớnh gúc nhp x ti H Ni (21002B) v C Mau (8034B) vo ngy 27/5 - Ngy 27/5, bỏn cu Bc chỳc v phớa Mt Tri, gúc nghiờng ca tia sỏng Mt Tri vi mt phng xớch o = 10047 - H Ni v C Mau nm bỏn cu Bc - Vỡ v H Ni ln hn thnh ph H Chớ Minh ( > ) nờn ta cú cụng thc: hHN = 900 + hHN = 900 21002 + 10047 = 79045 - Vỡ v C Mau nh hn thnh ph H Chớ Minh ( < ) nờn ta cú cụng thc: hCM = 900 + hCM = 900 + 8034 10047 = 87047 b) Tớnh v a lớ ca ni cú gúc nhp x l 65015 vo ngy 27/5/2011 (T cụng thc khỏi quỏt trờn, ta tớnh c bit h v ) - Vo ngy 27/5/2011 Mt Tri lờn thiờn nh ti thnh ph H Chớ Minh (10047B), cựng lỳc y cú a im cú gúc nhp x l 65015 - Trng hp v ca im cn tớnh phớa bc thnh ph H Chớ Minh (1 > ) Ta cú: h = 900 + 65015 = 900 + 10047 ==> = 900 + 10047 65015 = 35032B - Trng hp v ca im cn tớnh phớa nam thnh ph H Chớ Minh + Nu bỏn cu Bc (2 < ) Ta cú: h = 900 + 65015 = 900 + 10047 ==> = 65015 + 10047 900 (loi) + Nu bỏn cu Nam Ta cú: h = 900 65015 = 900 10047 ==> = 900 10047 65015 = 13058N Lu ý: Cú th tớnh cỏch khỏc Vỡ Trỏi t hỡnh cu nờn v i xng qua thnh ph H Chớ Minh (10047B), tớnh c thỡ s tớnh c nh sau: - cỏch thnh ph H Chớ Minh: 35032 10047 = 24045 - = 10047B 24045 = 13058N TNH NGY MT TRI LấN THIấN NH MT IM 2.1 Nhng kin thc c bn cn nm c hiu v tớnh ngy Mt Tri lờn thiờn nh Hin tng Mt Tri ỳng nh u lỳc 12 gi tra (tia sỏng Mt Tri chiu vuụng gúc vi tip tuyn b mt t) gi l Mt Tri lờn thiờn nh - Trong nm, Mt Tri lờn thiờn nh ln lt cỏc a im khu vc t tuyn Nam (23027N) n tuyn Bc (23027B), c th nh sau: 22/6 23/9 21/3 22/12 ng chuyn ng biu kin hng nm ca Mt Tri quanh Trỏi t - Ti hai ng tuyn, Mt Tri lờn thiờn nh ln: tuyn Bc vo ngy 22/6, tuyn Nam vo ngy 22/12 - Ti xớch o Mt Tri lờn thiờn nh ln, ln th nht vo ngy 21/3, ln th hai vo ngy 23/9 - Mt Tri lờn thiờn nh ln lt cỏc a im khu vc t xớch o n tuyn Bc ln: + Ln th nht t ngy 21/3 n ngy 22/6 + Ln th hai t ngy 22/6 n ngy 23/9 - Mt Tri lờn thiờn nh ln lt cỏc a im khu vc t xớch o n tuyn Nam ln: + Ln th nht t ngy 22/12 n ngy 21/3 + Ln th hai t ngy 23/9 n ngy 22/12 Trong vựng ngoi tuyn, khụng cú hin tng Mt Tri lờn thiờn nh Thi gian Mt Tri chuyn ng biu kin nm gia bn ngy c bit: - T tuyn Nam (ngy 22/12) lờn xớch o (ngy 21/3) ht 89 ngy - T n xớch o (ngy 21/3) lờn tuyn Bc (ngy 22/6) ht 93 ngy - T tuyn Bc (ngy 22/6) quay v xớch o (ngy 23/9) ht 93 ngy - T n xớch o (ngy 23/9) xung tuyn Nam (ngy 22/12) ht 90 ngy - Trong nm, cỏc thỏng 1,3,5,7,8,10,12 cú 31 ngy, thỏng cú 28 ngy (nm nhun cú 29 ngy), cỏc thỏng cũn li cú 30 ngy 2.2 Cỏch tớnh ngy Mt Tri lờn thiờn nh ti mt im a) im A bỏn /cu Bc - Ngy 21/3 Mt Tri lờn thiờn nh ti xớch o, ngy 22/6 Mt Tri lờn thiờn nh ti tuyn Bc (23 027B) T ngy 21/3 n ngy 22/6, Mt Tri chuyn ng biu kin t xớch o n tuyn Bc ht 93 ngy - Ta cú: Mt Tri chuyn ng biu kin c mt gúc 23027 mt 93 ngy Vy Mt Tri chuyn ng biu kin c mt gúc A0 mt N ngy? ==> s ngy N = (A0 x 93) : 23027 - Mt Tri lờn thiờn nh im A ln th nht vo ngy: Ngy 21/3 + N ngy - Mt Tri lờn thiờn nh im A ln th hai vo ngy: Ngy 23/9 N ngy b) im A bỏn cu Nam - Ngy 23/9 Mt Tri lờn thiờn nh ti xớch o, ngy 22/12 Mt Tri lờn thiờn nh ti tuyn Nam T ngy 23/9 n ngy 22/12, Mt Tri chuyn ng biu kin t xớch o n tuyn Nam (23027N) ht 90 ngy - Ta cú: Mt Tri chuyn ng biu kin c mt gúc 23027 mt 90 ngy - Vy Mt Tri chuyn ng biu kin c mt gúc A0 mt N ngy? ==> s ngy N = (A0 x 90) : 23027 - Mt Tri lờn thiờn nh im A ln th nht vo ngy: Ngy 21/3 N ngy 10 - Mt Tri lờn thiờn nh im A ln th hai vo ngy: Ngy 23/9 + N ngy 2.3 Vớ d minh Tớnh ngy Mt Tri lờn thiờn nh ti Hu (16024B) Gii: - H nm vựng ni tuyn Bc nờn nm cú ln Mt Tri lờn thiờn nh - Mt Tri chuyn ng biu kin t xớch o n tuyn Bc ht 93 ngy - Tớnh s ngy Mt Tri chuyn ng biu kin t xớch o n Hu (16 24B) theo cụng thc: S ngy N = (160 24 x 93) : 23027= 65 ngy (lm trũn) - Mt Tri lờn thiờn nh ln th nht vo ngy: ngy 21/3 + 65 = ngy 25/5 - Mt Tri lờn thiờn nh ln th hai vo ngy: ngy 23/9 65 = ngy 20/7 TNH V M MT TRI LấN THIấN NH VO MT NGY CHO TRC 3.1 Nhng kin thc c bn cn nm (xem phn II) 3.2 Cỏch tớnh Bc 1: xỏc nh v trớ ca im cn tỡm (A) nm v no trờn ng chuyn ng biu kin hng nm ca Mt Tri quanh Trỏi t? Bc 2: tớnh khong cỏch t ngy 21/3 (hoc t 23/9) n ngy cho trc l bao nhiờu ngy (N)? Bc 3: Lp lun: Mt Tri chuyn ng biu kin 93 ngy(hoc 90 ngy) c mt gúc 23027 Vy Mt Tri chuyn ng biu kin N ngy c mt gúc A0 ? V A = (N ngy* 23027): 93 (im A bỏn cu Bc) V A = (N ngy * 23027): 90 (im A bỏn cu Nam) 3.3.Vớ d minh ha: Vo ngy 30/4 Mt Tri s lờn thiờn nh v no? Gii: - V trớ ca im cn tỡm bỏn cu Bc 11 - Khong cỏch t ngy 21/3 n ngy 30/4 l 40 ngy - V im cn tỡm = (40 ngy* 23027): 93 = 1005B - Vo ngy 30/4 Mt Tri s lờn thiờn nh v 1005B IV KT LUN Nh ỏp dng phng phỏp trờn vo ging dy, hc sinh tip thu bi tt hn, t tin hn, nõng cao hiu qu dy v hc a lớ trng hc, hiu qu lm bi kỡ thi hc sinh gii cp tnh mụn a lớ Tụi mong mun cỏc Thy Cụ ng nghip gúp ý, b sung thờm nhng kinh nghim nõng cao hiu qu dy v hc a lớ trng hc V TI LIU THAM KHO - Ti liu bi dng hc sinh gii mụn a lớ - Ti liu bi dng giỏo viờn dy SGK a lớ 10 , NXBGD nm 2006 - Sỏch giỏo viờn a lớ nõng cao lp 10, NXB Giỏo dc, nm 2009 - Thit k bi ging ia lớ nõng cao lp 10 ca V Quc Lch Phm Ngc Yn, NXB i hc s phm, nm 2006 NGI THC HIN 12 [...]...- Mặt Trời lên thiên đỉnh ở điểm A lần thứ hai vào ngày: Ngày 23/9 + N ngày 2.3 Ví dụ minh họa Tính ngày Mặt Trời lên thiên đỉnh tại Huế (16024’B) Giải: - Hụế nằm trong vùng nội chí tuyến Bắc nên trong năm có 2 lần Mặt Trời lên thiên đỉnh - Mặt Trời chuyển động biểu kiến từ xích đạo đến tuyến Bắc hết 93 ngày - Tính số ngày Mặt Trời chuyển động biểu kiến từ xích đạo... (làm tròn) - Mặt Trời lên thiên đỉnh lần thứ nhất vào ngày: ngày 21/3 + 65 = ngày 25/5 - Mặt Trời lên thiên đỉnh lần thứ hai vào ngày: ngày 23/9 – 65 = ngày 20/7 3 TÍNH VĨ ĐỘ MÀ MẶT TRỜI LÊN THIÊN ĐỈNH VÀO MỘT NGÀY CHO TRƯỚC 3.1 Những kiến thức cơ bản cần nắm (xem phần II) 3.2 Cách tính Bước 1: xác định vị trí của điểm cần tìm (A) nằm ở vị nào trên đường chuyển động biểu kiến hàng năm của Mặt Trời quanh... cấp tỉnh môn Địa lí Tôi mong muốn các Thầy Cô đồng nghiệp góp ý, bổ sung thêm những kinh nghiệm để nâng cao hiệu quả dạy và học Địa lí trong trường học V TÀI LIỆU THAM KHẢO - Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi môn Địa lí - Tài liệu bồi dưỡng giáo viên dạy SGK Địa lí 10 , NXBGD năm 2006 - Sách giáo viên địa lí nâng cao lớp 10, NXB Giáo dục, năm 2009 - Thiết kế bài giảng đia lí nâng cao lớp 10 của Vũ Quốc... Mặt Trời sẽ lên thiên đỉnh ở vĩ độ nào? Giải: - Vị trí của điểm cần tìm ở bán cầu Bắc 11 - Khoảng cách từ ngày 21/3 đến ngày 30/4 là 40 ngày - Vĩ độ điểm cần tìm = (40 ngày* 23027’): 93 = 100 5’B - Vào ngày 30/4 Mặt Trời sẽ lên thiên đỉnh ở vĩ độ 100 5’B IV KẾT LUẬN Nhờ áp dụng phương pháp trên vào giảng dạy, học sinh tiếp thu bài tốt hơn, tự tin hơn, nâng cao hiệu quả dạy và học Địa lí trong trường học,... 2: tính khoảng cách từ ngày 21/3 (hoặc từ 23/9) đến ngày cho trước là bao nhiêu ngày (N)? Bước 3: Lập luận: Mặt Trời chuyển động biểu kiến 93 ngày(hoặc 90 ngày) được một góc 23027’ Vậy Mặt Trời chuyển động biểu kiến N ngày được một góc A0 ? Vĩ độ A = (N ngày* 23027’): 93 (điểm A ở bán cầu Bắc) Vĩ độ A = (N ngày * 23027’): 90 (điểm A ở bán cầu Nam) 3.3.Ví dụ minh họa: Vào ngày 30/4 Mặt Trời sẽ lên thiên ... Bc (2 < ) Ta cú: h = 900 + 65015 = 900 + 100 47 ==> = 65015 + 100 47 900 (loi) + Nu bỏn cu Nam Ta cú: h = 900 65015 = 900 100 47 ==> = 900 100 47 65015 = 13058N Lu ý: Cú th tớnh cỏch... cụng thc: hHN = 900 + hHN = 900 2100 2 + 100 47 = 79045 - Vỡ v C Mau nh hn thnh ph H Chớ Minh ( < ) nờn ta cú cụng thc: hCM = 900 + hCM = 900 + 8034 100 47 = 87047 b) Tớnh v a lớ ca ni... ph H Chớ Minh (100 47B), cựng lỳc y cú a im cú gúc nhp x l 65015 - Trng hp v ca im cn tớnh phớa bc thnh ph H Chớ Minh (1 > ) Ta cú: h = 900 + 65015 = 900 + 100 47 ==> = 900 + 100 47 65015 =