Đây là chuyển động thấy bằng mắt nhưng không có thực + Tr×nh bµy hiện tượng Địa lí trên hình vẽ - Trong một năm tia sáng Mặt Trời lần lượt chiếu thẳng góc với mặt đất tại các điểm trong [r]
Trang 1Phần I: Mở đầu
1 Lý do chọn đề tài
Sự chuyển động của Trái Đất và hệ quả của nó là một trong những phần mới
và khó thuộc chơng trình địa lí lớp 10 THPT Bản thân nội dung phần này là
t-ơng đối trừu tợng, đòi hỏi học sinh phải t duy nhiều hơn, để nắm đợc kiến thức phần này các em học sinh phải có t duy về các môn khoa học tự nhiên Nên các bài tập liên quan đến phần này thờng gặp trong các kì thi Olympíc, kì thi chọn
đội tuyển dự thi quốc gia, kì thi quốc gia môn địa lí
Để giúp các em học sinh giỏi địa lí biết cách giải và tổng hợp các dạng bài tập
về phần này tôi mạnh dạn chọn đề tài “ Hớng dẫn học sinh giỏi giải một số
dạng bài tập địa lí liên quan đến hệ quả chuyển động của Trái Đất” làm
sáng kiến kinh nghiệm
Với hy vọng các em học sinh tự tin hơn trong việc giải các bài tập phần hệ quả chuyển động của Trái Đất và đạt đợc những thành tích cao trong các kì thi học sinh giỏi môn địa lí
Để học sinh đạt đợc những thành tích cao trong các kì thi mỗi thầy, cô cần áp dụng các phơng pháp dạy học mới theo hớng lấy học sinh làm trung tâm để nhằm nâng cao chất lợng giáo dục, phát hiện và bồi dỡng đợc nhân tài nói chung và nhân tài trong bộ môn địa lí nói riêng càng sớm càng tốt
Nhân tài không ở đâu xa, chính bắt nguồn từ những thế hệ học sinh mà các thầy giáo, cô giáo đang và sẽ dìu dắt, dạy dỗ Những thế hệ học sinh đang ngồi trên ghế nhà trờng là một trong những nguồn cung cấp số lợng nhân tài dồi dào nhất, chất lợng nhất nếu các em đợc đợc đào tạo, bồi dỡng một cách hệ thống
và bài bản Do đó phải có chiến lợc cụ thể về đào tạo nhân tài, phải bồi dỡng các em trở thành HSG, có khả năng t duy tốt, khả năng giải quyết vấn đề tốt, có lòng tự tôn dân tộc và có hoài bão lớn
2 Mục đích của đề tài:
Rèn luyện kĩ năng giải các bài tập, kĩ năng tổng hợp, hệ thống hoá các dạng bài tập liên quan đến hệ quả chuyển động của Trái Đất cho các em học sinh giỏi Địa lí THPT
Phần II: Nội dung Chơng I: Cơ sở lí luận I.Vận động của trái đất và một số vấn đề có liên quan
Trái Đất tham gia vào ba vận động chính : Vận động trong Thiên Hà, vận
động xoay quanh trục của nó và vận động tịnh tiến xung quanh Mặt Trời Vận
động thứ nhất, Trái Đất thực hiện cùng với Mặt Trời và các hành tinh khác của
Trang 2hệ Mặt Trời trên quĩ đạo xung quanh tâm của dải Ngân Hà Vận động này
không ảnh hởng tới sự biến đổi của môi trờng trên Trái Đất mà nó là mục tiêu nghiên cứu chính của các nhà thiên văn học hơn là các nhà địa lí học Hai vận
động còn lại là điều lu tâm lớn của các nhà địa lí tự nhiên Kết quả của các vận
động này là các hiện tợng địa lí ta thấy thờng ngày trên Trái Đất nh ngày và
đêm, độ dài thay đổi của chúng và sự luân chuyển của các mùa trong năm
2.Vận động tự quay quanh trục của Trái Đất
Trái đất chuyển động xung quanh trục tởng tợng nối hai cực Bắc và Nam của nó với tốc độ không đổi, hoàn thành một vòng khoảng 24 h Trái Đất xoay
từ tây sang đông và ta thấy Mặt Trời xuất hiện hàng ngày từ hớng đông và di chuyển dần về hớng tây trên bầu trời Thực ra không phải Mặt trời chuyển động
mà chính Trái Đất xoay các múi kinh tuyến của mình về phía Mặt Trời Nếu nhìn từ vũ trụ, trực diện trên cao của Cực Bắc ta sẽ thấy Trái Đất liên tục xoay theo hớng ngợc chiều kim đồng hồ Hớng chuyển động sang phía đông của Trái
Đất xác định các khu vực đợc chiếu sáng trên bề mặt Trái Đất cũng nh các vòng luân chuyển của khí quyển và đại dơng
Vận động xoay quanh trục của Trái Đất tạo ra sự luân phiên ngày đêm kế tiếp nhau trên Trái Đất Điều này có thể minh hoạ một cách trực quan khi ta chiếu sáng một quả cầu đang xoay từ tây sang đông Ta sẽ luôn thấy rằng quả cầu chỉ luôn đợc chiếu sáng một nửa còn nửa kia luôn bị che khuất Ta cũng thấy rằng phần đợc chiếu sáng trờn dần qua phần tối bên kia, phần bị che tối cũng từ từ lấn sang nửa đợc chiếu sáng Tạo nên giờ trên Trái Đất và đờng chuyển ngày quốc tế, làm lệch hớng chuyển động của các vật thể
3 Vận động tịnh tiến xung quanh Mặt Trời của Trái Đất
Trong khi quay quanh trục của mình, Trái Đất còn chuyển động theo quĩ đạo hình elíp gần tròn bán kính xấp xỉ 150.000.000 km xung quanh Mặt Trời Vào ngày mồng 3 tháng giêng, Trái Đất ở gần Mặt Trời nhất, tại vị trí cận nhật, cách Mặt Trời 147.500.000 km Vào khoảng ngày 4/7, nó nằm ở điểm viễn nhật, khoảng cách xa nhất tới Mặt Trời trên quĩ đạo của mình, cách xa Mặt Trời 152.500.000 km Khoảng cách chênh lệch giữa vị trí cận nhật và viễn nhật 5.000.000 km là không đáng kể trong vũ trụ Nó tạo ra sự xê dịch vô cùng nhỏ (3,5 %) tới nguồn nhiệt Trái Đất nhận đợc từ Mặt Trời và hầu nh không có liên quan gì đến hiện tợng mùa
Vận động tịnh tiến xung quanh Mặt Trời của Trái Đất tạo nên sự chuyển động biểu kiến hằng năm của Mặt Trời Tạo nên hiện tợng mùa trong năm, hiện tợng ngày đêm dài ngắn theo mùa và theo vĩ độ
Trang 3Chơng II Các dạng bài tập về hệ quả chuyển động của Trái Đất
I Bài tập liên quan đến hệ quả chuyển động tự quay quanh trục
1.Dạng bài tính giờ trên Trái Đất
Bài tập 1:
Hãy tính giờ địa phơng và giờ múi trên các kinh tuyến dới đây khi ở đờng kinh tuyến gốc là O giờ GMT
*Hớng dẫn làm bài
- Tại mỗi kinh tuyến khác nhau thì nhìn thấy Mặt Trời ở độ cao khác nhau, do
đó các địa điểm thuộc kinh tuyến khác nhau sẽ có giờ khác nhau, đó là giờ địa phơng( hay giờ mặt trời)
- Bề mặt Trái Đất đợc chia thành 24 múi giờ, mỗi múi giờ rộng 15 độ kinh tuyến, các địa phơng nằm trong cùng một múi sẽ thống nhất một giờ, đó là giờ múi
- Các kinh tuyến cần tính giờ trong bảng đều có giờ địa phơng, giờ múi sớm hơn tại kinh tuyến Oo
* Giải:
Bài tập 2:
Tính giờ trên Trái Đất
a Một trận đấu bóng đá ở Anh đợc tổ chức vào lúc 15 giờ ngày 08/3/2009, đợc truyền hình trực tiếp Tính giờ truyền hình trực tiếp tại các kinh độ ở các quốc gia trong bảng sau đây:
a
Hoa kì
b ở Việt Nam vào giờ nào trong ngày 08/3/2009 thì các địa điểm khác trên Trái Đất có cùng ngày 08/3 nhng giờ lại khác nhau? Giải thích tại sao?
* Hớng dẫn làm bài
- 1 múi giờ = 15 0 kinh tuyến
- Giờ múi số 0 đợc lấy làm giờ quốc tế hay giờ GMT ( Greenwich Mean Time)
Trang 4- Những địa điểm nằm ở kinh độ đông thì giờ sớm hơn GMT
- Những địa điểm nằm ở kinh độ Tây thì giờ muộn hơn GMT
* Giải
a,
Tính giờ truyền hình trực tiếp tại các quốc gia
- Từ kinh độ của các quốc gia ta suy ra giờ các nớc so với giờ ở anh nh sau: Nga sớm hơn ở anh 3 giờ , Việt Nam sớm hơn 7 giờ, ôxtrâylia sớm hơn 10 giờ Còn Hoa Kì muộn hơn 8 giờ => kết quả
a
Hoa Kì
b,
- ở việt Nam vào thời điểm 18 giờ ngày 8/3/2009 thì mọi nơi trên Trái Đất có cùng ngày 08/3 nhng có giờ khác nhau
- Vì Việt Nam ở múi giờ số 7, mà múi giờ số 12 là nơi có ngày sớm nhất Vậy lúc đó múi giờ số 12 là 18 + 5 = 23 giờ ngày 8/3, còn múi giờ số 13 có ngày trễ nhất, lúc đó là 0 giờ ngày 08/3
Bài tập 3:
a,Hóy tớnh giờ, ngày ở Việt Nam, biết rằng lỳc đú giờ GMT
là 24 giờ ngày 31 thỏng 12 năm 2007
b Địa điểm A(múi giờ số 3): địa điểm B (múi giờ số 11)
Nếu tại Hà Nội (múi giờ số 7) là 22 giờ ngày 30- 4-2008 thì lúc đó ở điểm A, B
là mấy giờ? ngày nào?
* Hớng dẫn làm bài
- Xác định Hà Nội nằm ở múi giờ số 7(1050Đ)
- Xác định địa điểm A cách Hà Nội 4 múi giờ, có giờ muộn hơn Hà Nội Địa
điểm B cách Hà Nội 4 múi giờ, có giờ sớm hơn Hà Nội
* Giải:
a, Khi giờ GMT là 24 giờ ngày 31/12/2007 tức là 0 giờ ngày 01/01/2008… Theo quy định Việt Nam ở mỳi giờ thứ 7, vậy lỳc ở GMT là 24 giờ ngày 31/12/2007 thỡ ở Việt Nam là 0 + 7; Tức là 7 giờ sỏng ngày 01/01/2008
b, Xác định ngày, giờ ở địa điểm A và B
Trang 5Kết quả:
- Địa điểm A: 22 – 4 = 18 giờ ngày 30- 4- 2008
- Địa điểm B: 22 + 4 => 2 giờ ngày 1- 5- 2008
2 Dạng bài chuyển động lệch hớng của vật thể.
Bài tập 4:
Quan sỏt hỡnh vẽ và trả lời cỏc cõu hỏi sau
a/ Giả sử cho một luồng giú thổi từ M về N M
thỡ thực tế luồng giú đú cú về đến N O 0 N
khụng ?Tại sao ?
b/ Nếu luồng giú trờn khụng đến được N
thỡ nú sẽ về đến phớa nào của N ? Tại sao ?
* Hớng dẫn làm bài:
- Hs cần nhớ lại tác động của lực tự quay của Trái Đất (lực Cụriụlit) làm lệch h-ớng chuyển động của các vật thể
* Giải
a/ Thực tế luồng giú trờn khụng đến được N
Vỡ do ảnh hưởng của lực tự quay của Trỏi Đất ( lực Cụriụlit ) làm cho cỏc luồng giú thổi theo hướng đường Kinh tuyến đều bị lệch hướng.
b/ Luồng giú trờn sẽ về phớa bờn phải của N theo hướng chuyển động.
Vỡ ảnh hưởng của lực Cụriụlit làm lệch hướng cỏc luồng giú, cụ thể :
+ Ở Bắc bán cầu : giú thổi bị lệch hướng sang phải theo hướng chuyển động + Ỏ Nam bán cầu: giú thổi bị lệch hướng sang trỏi theo hướng chuyển động + Qua hỡnh vẽ luồng giú thổi theo hướng từ M về N thuộc Ở Bắc bán cầu nờn sẽ lệch hướng sang phải N
3 Dạng bài tập xác định kinh độ địa lí.
Bài tập 5: Xác định kinh độ địa lí của địa phơng A, B có giờ lần lợt là 8h3 / 12// , 8h 10/44/ Biết rằng lúc đó kinh tuyến gốc là 1 h cùng ngày
Hớng dẫn giải:
Theo bài ra thì giờ của địa điểm A, B sớm hơn giờ ở kinh tuyến gốc => địa ph
-ơng A, B nằm ở bán cầu đông
Trái đất quay một vòng 24 h => 15 kinh độ = 1 múi giờ
Địa phơng A cách giờ kinh tuyến gốc là 7 h 3/12//, địa phơng B cách giờ kinh tuyến gốc 7 h 10/44// =>
- Địa phơng A ở kinh độ 105048/ kinh độ đông
Trang 6- Địa phơng B ở kinh độ 107041/ kinh độ đông
II Bài tập về hệ quả chuyển động của Trái Đất xung quanh Mặt Trời
1 Dạng bài xác định độ dài ngày, đêm theo vĩ độ.
Bài tập 6:
Dựa vào số liệu sau đây, hãy ghép các số liệu ở hai cột trong bảng với nhau cho phù hợp
Vĩ độ Số ngày dài 24 giờ(ngày trắng)
* Hớng dẫn:
- Học sinh cần xác định đợc hiện tợng ngày trắng chỉ xảy ra từ đờng vòng cực đến cực
- Từ vòng cực đến cực số ngày dài 24h tăng dần
- Cùng 1 vĩ độ thì Nam bán cầu có số ngày dài 24 h ít hơn Bắc bán cầu (do thời gian Bắc bán cầu nghiêng về phía Mặt Trời dài hơn Nam bán cầu)
* Giải:
Vĩ độ Số ngày dài 24 giờ(ngày trắng)
Bài tập 7:
Dựa vào bảng sau:
Trang 766o33’ N 12 0 12 24
Giải thích về sự giống và khác nhau của số giờ chiếu sáng trong ngày tại các vĩ tuyến trong bảng trên
*Giải:
- Vì Trái đất hình cầu nên ánh sáng Mặt Trời luôn phân chia bề mặt Trái Đất làm hai phần bằng nhau Do trục trái đất nghiêng trên mặt phẳng quĩ đạo trong khi Trái Đất chuyển động tịnh tiến xung quanh Mặt Trời nên vòng phân chia sáng - tối thờng xuyên thay đổi vị trí
- Ngày 21/3( xuân phân) và 23 / 9(thu phân) số giờ chiếu sáng trong ngày tại các vĩ độ đều 12 giờ Vì lúc này Mặt Trời chiếu vuông góc tại xích đạo đờng phân chia sáng tối trùng với trục của Trái Đất => diện tích đựợc chiếu sáng tại các vĩ độ trên Trái Đất bằng diện tích bị che khuất
- Từ ngày 22/3 đến 23/9 :
Tại bán cầu Bắc: Bán cầu bắc ngả về phía Mặt Trời, vòng phân chia sáng tối đi qua sau cực Bắc và trớc cực Nam ở bán cầu Bắc, diện tích đợc chiếu sáng nhiều hơn phần bị che khuất, vì thế ngày dài hơn đêm (trừ tại xích đạo)
Đặc biệt vào ngày 22/6 (ngày hạ chí) Mặt Trời lên thiên đỉnh ở chí tuyến Bắc Trong ngày này tất cả các địa điểm ở bán cầu Bắc đều có ngày dài nhất, đêm ngắn nhất trong năm Tại vòng cực Bắc ngày dài 24 h Càng tiến gần cực Bắc, ngày càng dài, đêm càng ngắn
ở bán cầu Nam thì hiện tợng ngợc lại
- Từ 23/9 đến 21/3 năm sau
Bán cầu Nam ngả về phía Mặt Trời, vòng phân sáng tối đi qua trớc cực Bắc và sau cực Nam của Trái Đất ở bán cầu Nam diện tích đợc chiếu sáng nhiều hơn phần bị che khuất, vì thế độ dài của ngày lớn hơn đêm
Riêng ngày đông chí (22/12) Mặt Trời lên thiên đỉnh tại chí tuyến Nam Trong ngày này mọi địa điểm ở nam bán cầu đều có ngày dài nhất, đêm ngắn nhất trong năm, càng gần cực Nam ngày càng dài, đêm càng ngắn
ở bán cầu bắc thì hiện tợng ngợc lại
Bài tập 8:
Các hình vẽ sau thể hiện ngày, đêm ở những vĩ độ nào trên Trái Đất ? Vì sao?
Trang 8- Hình A:
+ Xích đạo ( 00), vì ngày và đêm dài bằng nhau (12h) trong suốt 12 tháng
- Hình B:
+ Cực Bắc(900B), vì có 6 tháng toàn ngày(từ 21/3 đến 23/9) và 6 tháng toàn đêm từ 23/9 đến 21/3 năm sau
- Hình C
+ Vòng cực Bắc (660 33’B) Vì trong suốt năm chỉ có 1 ngày có giờ chiếu sáng dài 24 h (22/6) Từ 21/3 đến 23/9 ngày dài hơn đêm, từ 23/9 đến 21/3 năm sau đêm dài hơn ngày
- Hình D
+ Chí tuyến Bắc (230 27’B ) Vì từ tháng 3 đến tháng 9 có thời gian ngày dài hơn đêm, có một ngày trong năm có độ dài ngày lớn nhất vào khoảng 22/6
- Hình E
+ Chí tuyến Nam (230 27’N) Vì từ tháng 3 đến tháng 9 có thời gian đêm dài hơn ngày, có một ngày trong năm độ dài ngày dài nhất vào khoảng 22/12
- Hình G
+ Vòng cực Nam (660 33’N) vì trong suốt năm chỉ có 1 ngày toàn đêm 24
h (22/6) Từ 21/3 đến 23/9 đêm dài hơn ngày, từ 23/9 đến 21/3 năm sau ngày dài hơn đêm
Bài tập 9:
Trang 9Cho biết câu ca dao : "Đêm tháng năm cha nằm đã sáng
Ngày tháng mời cha cời đã tối "
Đúng với vùng nào trên Trái Đất? Tại sao?
* Giải:
Hiện tợng này xảy ra ở bán cầu Bắc Do vào tháng 5 bán cầu Bắc nghiêng về Mặt Trời do đó mà thời gian chiếu sáng dài hơn => ngày dài, đêm ngắn Vào tháng 10 bán cầu Bắc chếch xa Mặt Trời thời gian chiếu sáng ít => đêm dài , ngày ngắn
2 Dạng bài xác định hiện tợng từ hình vẽ
Bài tập 10:
Hình ảnh sau thể hiện hiện tợng gì ? Trỡnh bày hiện tượng địa lớ đú
Hớng dẫn :
- Cần quan sát các ngày ghi trên hình vẽ và các vĩ độ từ đó liên hệ đến kiến thức đựơc học để giải
Giải:
- Thể hiện hiện tượng chuyển động biểu kiến hằng năm của Mặt Trời giữa 2 chớ tuyến Đõy là chuyển động thấy bằng mắt nhưng khụng cú thực
+ Trình bày hiện tượng Địa lớ trờn hỡnh vẽ
- Trong một năm tia sỏng Mặt Trời lần lượt chiếu thẳng gúc với mặt đất tại cỏc điểm trong khu vực từ chớ tuyến Bắc đến chớ tuyến Nam
- Ngày 21/03 tia sỏng Mặt Trời chiếu thẳng gúc với mặt đất tại Xớch Đạo… sau 21/03 Mặt Trời chuyển động biểu kiến dần lờn chớ tuyến Bắc và lờn thiờn đỉnh
ở chớ tuyến Bắc ngày 22/06
Trang 10- Sau ngày 22/06 Mặt trời chuyển động biểu kiến dần về Xớch Đạo và lờn thiờn đỉnh ở Xớch Đạo vào ngày 23/09… Sau ngày 23/09 Mặt Trời chuyển động biểu kiến dần về chớ tuyến Nam và lờn thiờn đỉnh ở chớ tuyến Nam ngày 22/12…
- Sau ngày 22/12 Mặt Trời chuyển động biểu kiến dần về phớa Xớch Đạo…
Bài tập 11:
Quan sát tranh vẽ A và B , cho biết hai tranh vẽ thuộc vùng nào ở bán cầu Bắc
và vào thời điểm nào trong năm ? (Có bóng ngời và bóng cây lúc giữa tra nh hình vẽ.)
Hớng dẫn giải:
Tranh A vùng Bắc Cực, ngày 22/6 vì bóng ngời có trong suốt 24 giờ và độ dài bóng không thay đổi
Tranh B :
Một địa điểm nằm trong khu vực xích đạo đến chí tuyến Bắc
Vào thời kì từ 21/3 đến 23/9
Mỗi địa điểm ở vùng này có 1 hoặc 2 ngày vào lúc giữa tra tia sáng Mặt Trời chiếu vuông góc với mặt đất bóng cây lúc đó sẽ đổ tròn xuống gốc
3 Dạng bài tính góc nhập xạ, lợng bức xạ Mặt Trời
Bài tập 12:
a.Viết công thức tổng quát để tính góc nhập xạ của tia sáng Mặt Trời lúc 12 giờ tra tại các địa điểm trên Trái Đất
b Vận dụng công thức để tính góc nhập xạ của tia sáng Mặt Trời lúc 12 giờ tra ngày 22-6, 22-12 và ngày 21-3 tại các địa điểm:
Hà Nôi (210 01’B ), Tô Ki Ô (350 00’ B), Xao Pao Lô( 230 27’ N)
* Giải
a, Viết công thức tổng quát: