时区计算方法大全
一、传统方法的缺陷
教材中通过校准宾馆大堂时钟的探究,使学生掌握区时的计算方法.其具体方法是:1.先确定当地的时区和区时；2.找出另一个城市所在的时区；3.数出两个城市之间的时区差；4.根据东早西晚的原理,算出另一城市的区时,即要计算区时的时区在已知时区的东边时,在已知区时的基础上加时区差,反之则减时区差.例如北京(东八区)的区时为14:00,则东京(东九区)的区时计算方法为:因东京与北京相差一个时区,并且东京在北京的东边,要早一个小时(即加一小时),所以东京时间为15:00.这一方法的缺点是学生在计算过程中,要先画出两个城市分别在哪个时区,数出两个城市相差几个时区,并且还要知道要计算区时所在的时区在已知区时所在的时区的方法(东或西).因地球是圆的,所以方位的确定,对初一学生来说很难掌握,因而区时的计算成为教学的难点之一.
也有人用另一种方法,试图使计算简化,来解决这一难点,其方法是用如下公式计算:要计算的区时=已知区时±时区差(注:时区东为正、西为负).例如:已知北京(东八区)为5月1日的12:00,则东京时间为:12:00+(9-8)=13:00,即东京为5月1日的13:00,(因东京在北京的东边,所以用“+”).再如北京时间同上,则莫斯科时间为:12:00-(8-3)=7:00,即莫斯科时间为5月1日的7:00(因莫斯科在北京的西边,所以用“-”).这一方法比教材中提供的方法要方便一些,但公式中“+”或“-”的确定,还要根据东“+”西“-”的方法,如东京在北京的东边用“+”,莫斯科在北京的西边用“-”,换言之,这一方法还是要求学生知道两个时区之间的东西方位,因此没有在根本上解决这一难点.在教学实践中,还只有30%左右的较优秀的学生能掌握它,因此需要教师作进一步探索.
二、新方法的优点
在探索中,本人总结出一种能从根本上解决这一难点的新方法,经过一段时间的实践,效果非常理想.这种新的计算区时的方法是:要计算的区时=已知区时-(已知区时的时区-要计算区时的时区),(注:东时区为正,西时区为负).下面举例加以说明:
例1:已知北京(东八区)时间为5月1日12:00,求东京(东九区)的区时?
东京时间=12:00-(8-9)=13:00(即东京时间为5月1日13:00).
例2:已知北京时间为5月1日12:00,求伦敦(中时区)的区时?
伦敦时间=12:00-(8-0)=4:00(即伦敦时间为5月1日4:00).
例3:已知北京时间为5月1日12:00,求纽约(西五区)的区时?
纽约时间=12:00-[8-(-5)]=-1:00+24:00-1天=23:00(即纽约时间为4月30日的23:00).(注:当算出的区时为负数时,应加上24:00,日期减一天,即从5月1日变为4月30日).
例4:已知纽约时间为5月1日12:00,求东京的区时?
东京时间=12:00-[(-5)-9]=26:00-24:00+1天=2:00)即东京时间为5月2日2:00).(注:当算出的区时大于或等于24:00时,应减去24:00,日期加一天,即从5月1日变为5月2日).
以上方法在教学实践中等到验证,这一方法不需要画出两个时区,也不需要知道两个时区之间的东西方法就可以准确地算出区时,即计算时也不需要判断用“+”或“-”,因此学生使用起来得心应手.经调查有90%以上的学生(农村普通中学)均能熟练掌握.
三、新方法的扩展
这一方法可以进一步推广扩展到地方时的计算中:要计算的地方时=已知地方时-4分钟×(已知时间的经度-要计算时间的经度),其中经度中,东经为正,西经为负.
例:已知120°E的地方时为12:00,求20°W的地方时?
20°W的地方时=12:00-4分×[120°-(-20°)]=12:00-9:20=2:40,日期变化同上,其他方法同上例.
在日界线的教学中,向东跨过日界线后日期的变化或向西跨过日界线后日期的变化也是本节的教学难点之一,这一难点的突破也可应用区时的计算方法.如西十二区为5月1日的12:00,则向西跨过日界线,到东十二区的日期为:
东十二区的区时=12:00-[(-12)-12]=36:00-24:00+1天=12:00(5月2日).即向西跨过日界线,时刻不变,日期加一天.同理也可计算向东跨过日界线后日期的变化.
类似的方法,还可以扩展到太阳高度角的计算中.具体方法是；某地某时的太阳高度角(α)=90°-(当地纬度-太阳直射点纬度).(注:北纬为正,南纬为负)如宁波(30°N)夏至日的太阳高度为:90°-(30°-23.5°)=83.5°；北京(40°N)冬至日的太阳高度为:90°-[40°-(-23°)]=26.5°;赤道春分日的太阳高度为:90°-(0°-0°)=90°;赤道冬至日的太阳高度为:90°-[0°-(-23.5°)]=113.5°,当太阳高度(α)＞90°时,则太阳高度应为180°-α,即为当地的太阳高度,因此赤道冬至日的太阳高度为:180°-113.5°=66.5°.