CÁCH TÍNH góc NHẬP xạ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÌNH học

H

I

: 12

CÁCH TÍNH GÓC NHẬP XẠ BẰNG PHƢƠNG PHÁP HÌNH HỌC
PHẦN HỆ QUẢ QUAY QUANH MẶT TRỜI CỦA TRÁI ĐẤT

A. ĐẶT VẤN ĐỀ

Hướng dẫn và rèn luyện kĩ năng tư duy và tính toán cho học sinh
học môn địa lí luôn là vấn đề quan trọng và trăn trở của nhiều giáo viên
vì bao giờ tư duy cũng mang tính khái quát hóa, trìu tượng dựa trên các
biểu hiện cụ thể của các sự vật hiện tượng. huyên đề địa lí tự nhiên đại
cương luôn là chuyên đề khó đối với giáo viên, càng khó hơn trong phần
các chuyển động của Trái ất. ội dung này khó vì để giải quyết được
vấn đề cần có sự kết hợp cả tư duy trìu tượng và kĩ năng tính toán, khó
vì ít có tài liệu viết chuyên sâu cho riêng nội dung này, khó vì sách giáo
khoa viết rất ngắn gọn, thời lượng dành cho nội dung này cũng rất hạn
chế. hỉ khi có nhu cầu ôn học sinh giỏi giáo viên mới nghiên cứu kĩ để
ôn luyện. Trong khi đó cấu trúc đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh và học sinh
giỏi quốc gia luôn dành 2-3 điểm cho phần này. à một giáo viên đã có
thâm niên trong nghề, có nhiều năm được phân công nghiên cứu, dạy ôn
học sinh giỏi phần chuyên đề các chuyển động của Trái ất, tôi muốn
tập hợp lại và trao đổi một số kinh nghiệm về rèn luyện kĩ năng tư duy
cho học sinh thông qua các dạng bài tập phần chuyển động quanh ặt
trời của Trái ất.
Theo yêu cầu của chương trình về phần này, sách giáo khoa và
sách giáo viên, tài liệu tham khảo khác chủ yếu hướng dẫn dạng bài tập
tính góc nhập xạ ở những vĩ độ đặc biệt theo công thức. Nên khi gặp các

dạng bài tập khác rất lúng túng kể cả giáo viên, đơn giản nhất là tính góc
nhập xạ ở các địa điểm có vĩ độ khác biết góc nhập xạ của điểm đó thì
không thể sử dụng các công thức như sách giáo viên hướng dẫn được.
Vậy phải dùng phương pháp nào để giải bài tập này?
huyên đề hệ quả chuyển động quanh Mặt Trời của Trái ất có
rất nhiều nội dung và bài tập rèn luyện cho các em kĩ năng tính toán, kĩ
năng tư duy về không gian vũ trụ. Trong nhiều năm ôn tập phần bài tập
tính góc nhập xạ của một địa điểm vào các ngày đặc biệt (21/3, 22/6,
23/9, 22/12) tôi đã sử dụng bằng phương pháp hình học. Hi vọng việc
tập hợp và hướng dẫn các dạng bài tập từ dễ đến khó trong kinh nghiệm


của tôi hôm nay sẽ giúp các em nhận thức dễ dàng hơn, tự tin trong các
bài thi học sinh giỏi các cấp.
Trong đề thi học sinh giỏi các tỉnh lớp 10 và đề tho Olimpic các
tỉnh phía nam các năm đã có dạng câu hỏi tính góc nhập xạ ở các vĩ độ
khác nhau, ví dụ: Tính góc nhập xạ tại Hà Nội (21002’B) và thành phố
Hồ Chi Minh (10047’B) biết tại thời điểm đó ặt Trời lên thiên đỉnh tại
Huế (16026’B). ây là dạng bài tính góc nhập xạ vào ngày bất kì trong
năm và rất khó đối với học sinh.
Sử dụng phương pháp hình học vẽ mô phỏng hình dạng của Trái
ất để hướng dẫn cho các em tư duy về không gian, nhận biết các khái
niệm cơ bản trong phần chuyển động quanh ặt trời của Trái ất. Trên
cơ sở đó yêu cầu tư duy, tính toán các dạng bài tập phù hợp từ dễ đến
khó.
II. NỘI DUNG

Vì thời gian và điều kiện thực tế ở đây tôi xin trao đổi một số nội
dung nhỏ về kinh nghiệm ôn tập, làm bài tập phần chuyển động quanh
ặt trời của Trái ất. hững nội dung trong tài liệu này tôi viết để trao

đổi cùng bận bè đồng nghiệp gồm:
1. Phần kiến thức cần thiết phải nắm chác khi làm bài tập tính góc
nhập xạ phần chuyên đề chuyển động quanh ặt trời của Trái ất.
2. n lại bài tập tính góc nhập xạ ở những vĩ độ đặc biệt (ngày
đặc biệt) theo công thức và hướng dẫn làm theo phương pháp hình học.
3. Hướng dẫn và yêu cầu làm bài tập tính góc nhập xạ ở các
vĩ độ bất kì trên Trái ất theo phương pháp hình học.
4. Kết luận về cách tính góc nhập xạ ở các vĩ độ bất kì trên
Trái ất theo phương pháp hình học.
1. Những kiến thức cơ bản cần nắm chắc khi làm bài tập
ể làm được các dạng bài tập phần này giáo viên cần yêu cầu học
sinh ôn lại và nắm chắc các khái niệm, các hiện tượng địa lí sau:
- huyển động biểu kiến hàng năm của ặt Trời. guyên nhân?
- Góc nhập xạ là gì? ách nhận biết góc nhập xạ trên hình vẽ.
- Thế nào là hiện tượng ặt Trời lên thiên đỉnh.
- Vĩ độ địa lí là gì? ách nhận biết vĩ độ địa lí trên hình vẽ.
- Biết cách xác định vĩ độ ặt Trời lên thiên đỉnh vào ngày bất kì trong
năm.
- Thế nào là độ xích vĩ? ách xác định độ xích vĩ.


2. Bài tập tính góc nhập xạ ở những vĩ độ đặc biệt theo công thức và
hƣớng dẫn làm theo phƣơng pháp hình học.
a. Tính theo công thức:
Học sinh thực hiện theo các bước như sau
Bước 1. ọc kĩ yêu cầu câu hỏi xem địa điểm cần tính góc nhập xạ nằm
ở bán cầu mùa hạ hay bán cầu mùa đông để áp dụng công thức nào?
Riêng bán cầu mùa hạ lại phải xem vĩ độ của điểm cần tính góc nhập xạ
nằm trong vùng nội chí tuyến hay ngoại chí tuyến thì mới có công thức
phù hợp.

Bước 2. Học sinh phải nhớ lại các công thức
Gọi  là góc nhập xạ
 là vĩ độ của điểm cần tính góc nhập xạ.
+ Bán cầu mùa đông:  = 900 -  - 23027’
+ Bán cầu mùa hạ:
ếu vĩ độ của điểm cần tính góc nhập xạ lớn hơn độ xích vĩ thì
dùng công thức:  = 900 – ( - 23027’) = 900 –  + 23027’
ếu vĩ độ của điểm cần tính góc nhập xạ nhỏ hơn độ xích vĩ thì
dùng công thức:  = 900 – (23027’ - ) = 900 - 23027’ + 
Bước 3. ắp số liệu vào công thức rồi tính toán.
Ví dụ 1: Tính góc nhập xạ tại chí tuyến Bắc lúc 12 giờ trưa ngày
22/12/2013.
Áp dụng công thức tính góc nhập xạ của bán cầu mùa đông:
 = 900 -  - 23027’= 900 - 23027’ - 23027’= 43006’
b. Tính theo phương pháp hình học
Tính góc nhập xạ tại chí tuyến Bắc lúc 12 giờ trưa ngày 22/12/2013.
Hình 1

- Vào 12 giờ trưa ngày 22/12 tia sáng ặt Trời đang chiếu thẳng góc tại
chí tuyến nam (đây là hệ quả chuyển động biểu kiến của ặt Trời hàng
năm). Theo hình 1, Tại chí tuyến Bắc góc nhập xạ là f


- hư vậy góc f = 900 – góc B1 Mà góc B1= O1 + O2
nghĩa là B1 = 23027’+ 23027’ = 46054’ Vậy f = 900 - 46054’ = 43006’
3. Bài tập tính góc nhập xạ ở các vĩ độ bất kì trên Trái Đất.
ây là dạng bài tập rất khó cho cả giáo viên và học sinh bởi vì
không có công thức chung để tính
Ví dụ 2:
Tính góc nhập xạ lúc 12 giờ trưa tại điểm B (15022’B) biết cùng thời

điểm đó ặt Trời lên thiên đỉnh tại (21012’B) – Hình 2

Hình 2
Vì không thể sử dụng công thức nên tôi sử dụng phương pháp
hình học (hình 2)
Theo hình vẽ nhận ra góc nhập xạ tại B là f
f = 900 – góc B2
Mà góc B2 = O2; O2 = góc AOM – góc AOB
góc O chính là vĩ độ của điểm
góc OB chính là vĩ độ của điểm B
Nên ta có: f = 900 – (21012’ - 15022’) = 84010’
Ví dụ 3:
Tính góc nhập xạ lúc 12 giờ trưa ngày 4/6/2013 tại điểm B có vĩ độ
55026’B – Hình 3


Hình 3
Bước 1. húng ta phải tính xem vào 4/6 ặt Trời đang lên thiên đỉnh ở
vĩ độ nào?
ựa vào chuyển động biểu kiến của ặt Trời hàng năm ta tính được:
Vào ngày 4/6 MT lên thiên đỉnh tại 18055’B ( iểm )
Bước 2.
Theo hình 3 nhận ra góc nhập xạ tại B là F
F = 900 – góc B1
Mà góc B1 = góc AOB – góc AOM
góc O chính là vĩ độ của điểm
góc OB’ chính là vĩ độ của điểm B’
Nên ta có: F = 900 – (55026’ - 18055’) = 53029’
Ví dụ 4:
Tính góc nhập xạ lúc 12 giờ trưa ngày 4/6/2013 tại điểm B’ có vĩ độ

48044’ – Hình 3
Bước 1: Tương tự như ví dụ 2 ta tính được vào ngày 4/6 MT lên thiên
đỉnh tại 18055’B.
Bước 2. Theo hình 3 nhận ra góc nhập xạ tại B’ là F’
F’ = 900 – góc B’1
à góc B’1 = góc B’O = OB’ + góc O
góc O chính là vĩ độ của điểm
góc OB’ chính là vĩ độ của điểm B’
Nên ta có: F = 900 – (48044’ + 18055’) = 22021’
4. Kết luận: Qua các ví dụ trên ta thấy góc nhập xạ của một địa điểm bất
kì trên Trái ất sẽ bằng 900 trừ đi khoảng cách góc giữa vĩ độ của địa
điểm cần tính góc nhập xạ và vĩ độ của địa điểm Mặt Trời lên thiên
đỉnh.


Hay: Gọi góc nhập xạ của điểm là A
A là vĩ độ của điểm
B là vĩ độ của điểm B
ếu 2 điểm và B ở cùng một bán cầu Bắc hoặc bán cầu am thì:
A = 900 – (A - B)
ếu 2 điểm và B khác bán cầu thì:
A = 900 – (A + B)
Kết luận này đúng với mọi trường trường hợp vì thế ta sẽ không
phải nhớ quá nhiều công thức cũng không cần vẽ hình.
C. KẾT LUẬN
Bài tập là một trong những hình thức vận dụng tri thức. Trong bài
tập không chỉ có kỹ năng thực hành mà còn có cả kỹ năng về hoạt động
tư duy, kỹ năng trí tuệ tức là kỹ năng so sánh, phân tích, tổng hợp, liên
kết các sự vật, hiện tượng địa lý đã biết để tìm kiến thức. ói cách khác
là vận dụng những tri thức đã tiếp thu được để tư duy, để tìm và lĩnh hội

tri thức mới.
Trong bồi dưỡng học sinh giỏi, bài tập vừa là mục đích vừa là nội
dung, vừa là phương pháp ôn tập có hiệu quả vì nó không chỉ giúp học
sinh nắm vững kiến thức, tri thức đã học, các kỹ năng mà còn là một
kênh bổ sung kiến thức. Phương pháp tư duy còn mang lại niềm vui,
hứng thú trong phát hiện tri mới. Bởi vậy trong học tập đặc biệt là bồi
dưỡng học sinh giỏi giáo viên cần đề ra các bài tập cho học sinh làm, bài
tập càng phong phú, đa dạng càng có tác dụng tốt trong việc củng cố
kiến thức, kỹ năng, phát triển tư duy.
Qua nhiều năm sử dụng phương pháp này để giải các dạng bài tập
phần chuyển động quanh ặt Trời của Trái ất tôi thấy có những ưu
điểm và hạn chế như sau:
1. Ƣu điểm:
- Khi vẽ hình và hướng dẫn các bài tập bằng phương pháp hình học vừa
giúp học sinh hiểu sâu sắc hơn về kiến thức đã học, nhận biết được bản
chất các hiện tượng là hệ quả của chuyển động quanh ặt Trời của Trái
ất vừa thực hiện được nội dung tích hợp, liên môn để phát huy năng
lực học sinh theo hướng đổi mới trong giáo dục.


- Tạo cho học sinh hướng thú mới trong ôn tập môn ịa lí đặc biệt là khi
ôn cho học sinh giỏi.
- ùng phương pháp hình học này học sinh không phải nhớ máy móc
các công thức tính góc nhập xạ, vì nhớ máy móc nên rất hay bị nhầm lẫn
trong việc dùng công thức dẫn đến sai sót.
- ùng phương pháp hình học này có thể giải quyết được nhiều dạng bài
tập mà nếu dùng công thức chỉ tính được tính góc nhập xạ ở các vị trí
đặc biệt như ở xích đạo, chí tuyến hay vòng cực vào các ngày đặc biệt
như 22/6, 22/12, 21/3, 23/9.
- ùng phương pháp hình học có thể giải các dạng bài tập từ dễ đến khó

về tính góc nhập xạ, tìm vĩ độ vào ngày đặc biệt, tìm vĩ độ vào ngày bất
kì trong năm, tính góc nhập xạ ỏ các vĩ độ bất kì trên Trái ất và nhiều
dạng bài tập khác.
2. Hạn chế
- Phải mất thời gian hướng dẫn học sinh tư duy không gian (vốn là hạn
chế của học sinh lớp Văn - khối ) để nhận ra bản chất các khái niệm,
hiện tượng địa lí như góc nhập xạ, độ xích vĩ, vị trí của ặt Trời trong
chu kì chuyển động biểu kiến hàng năm, khoảng cách góc giữa 2 địa
điểm,…
ây là một số kinh nghiệm của tôi trong nội dung ôn tập cho học
sinh giỏi môn ịa lí phần chuyển động của Trái ất quanh ặt Trời.
Tôi rất mong được sự góp ý, trao đổi của nhiều đồng nghiệp để nội dung
bài hoàn thiện hơn, giúp tôi thêm sự tự tin trong công việc.
Tôi xin chân thành cảm ơn.