地球仪的六大功用

地球仪是地球的模型。它虽然不能象地图那样详细地表示各种地理事物和现象，也不能完全反应地球的实际情况，但是它却可避免地图上存在着长度、方向、面积或形状方面的误差和变形，可以帮助我们阐明许多有关的地球概念，获得地球体的主体概念。

地球仪作为一种教学仪器，可以帮助我们理解和学到许多地理知识。下面分节介绍十种地球仪的功能。

功能之一：证明地球自转偏向力

为了观察地球自转偏向力，我们可以用一个地球仪使地轴垂直于地平面，将地球仪北极向上，先在北半球高纬度处滴一至二滴红墨水，红墨水在地球仪不转动的情况下，就会沿着经线向低纬度流动并留下墨迹。然后你自西向东转动地球仪，再在高纬度原地点滴一至二滴蓝墨水，你就会发现蓝墨水流动的方向与原来红墨水流动的方向比较发生了向右改变。同样将地球仪侧转过来，南极向上，用同样方法进行两次演示，比较观察，可发生蓝墨水流动的轨迹与红墨水流动的轨道相比，向左偏转了。

再将地球仪静止平放，地轴与地平的平行，在赤道上某点滴一至二滴红墨水，发现红墨水的

流动沿赤道线而行；然后在原点再滴一至二滴蓝墨水，并转动地球仪，发现蓝墨水流动轨道与红墨水一致，说明其流动轨道未受地球自转影响。

因此，可以证明，在地转偏向力的影响下，水平运动的物体发生偏向的规律为：北半球右偏，南半天左偏，赤道上没有偏向。

功能之二：演示昼夜更替及其原因

以电灯或一只强光手电代表太阳，使之与地球仪的球仪心在同一平面上，地球仪绕地轴（地轴北端指向正北方）自西向东转动。地球自转的周期（转一周3600）为一个恒星日，即23小时56分4秒。地球仪自西向东自转时，在北极上空看地球仪呈反时针方向旋转；从南极上空看地球仪呈顺时针方向旋转；从赤道上空看地球仪自西向东旋转，这三种表述是一致的。由于地球（仪）是一个不透明的球体，同一时间太阳（电灯或强光手电）只能照亮地球的一半，即向日为昼，背日为夜。被太阳（电灯或强光手电）照亮的半球，称为昼半球，半夜照亮的半球，称夜半球。向个斗球之间的分界线（两条）合为一个圆圈，叫晨昏线（圈）。地球（仪）不停地自西向东自转时，我们会发现太阳直射点从东向西扫过，晨昏圈也随之自东向西有规律地移动，因此地球上昼夜也就不停地更替。地球仪不停地自

西向东转动，就可以演示出地球上有规律的昼夜更替。

功能之三：测定地方时和区时

我们经常使用地球仪的人都会发现，在地球仪地轴的北极一端，装有一个圆形金属片制成的“时规”，一半涂成黑，表示黑夜；另一半保持金属原，表示白昼。在两个半圆上，每隔150依反时针方向刻有24个时刻。地球仪上的“时规”，可以用来测定地方时和区时。使用时可将“时规”绕北极点旋转，其测算方法及步骤如下：

一、测定地方时。

例如已知苏州（东经1210）的地方时为12点整，求武汉（东经1060）和乌鲁木齐（东经910）的地方时各是多少？演示时首先转动“时规”使12点整对准苏州所在的经度，这时可发现武汉的地方时为11点整，尔鲁桥的地方时为10点整。当所求经度不是150的倍数时，可以在地球仪上量算出经度度数。当所求点经度不正对“时规”上时刻刻度时，可用眼睛估算出1/2小时、1/3小时、1/4小时、1/6小时刻度的大概位置（注：两地经度相差一度，地方时就相差4分钟，相差半度就相差2分钟，东早西晚，因而东加西减）。

二、测定区时。

1、测定书籍时区的区时。例如北京时间（采用车八区区时）为12点整时，求东10区和西2区的区时。演示时将“时规”上的12点整的刻度对准东八区的中央经线（1200E），即可在“时规”上寻并读出：东10区（东经1500所对准的时刻）为14点，西2区（300所对准的“时规”上的时刻）为2点整。各时区的中央经线的度数，为该一区的区数乘以150。东区为东经，西区为西经。

2、测定书籍经度的经线上的区时。例如北京时间（采用东8区区时）为上午12点整时，求西经100和西经810两地的区时。由于西经100和西经810两地均不在所在时区的中央经线上，因此，我们必须认清一点，就是每一时区跨经度150，其范围为中央经线西侧各距7.50。演示时将“时规”上的12点整的刻度对准东8区中央经线(1200E)，这时就可在“时规”上寻出西经100和西经810最*近的两条中央经线（经度差小于7.50），读出这两条中央经线所对应时区数分别为西1区和西5区，则它们的区时相应为3时整23时（前一天）整。

功能之四：测定地球上两点之间的相对方位

要测定地球上某地相对于本地（另一地）的方位，首先要在地球仪上确定本地的子午线；再确定本地至某地的方向线；最后量出本地子午线与方向线的夹角。即为某地相对于本地的方位。其具体测法如下：

1、用一枚大头针插在地球仪上本地所在位置，然后转动地球仪，使大头针与半径标尺（即地球仪的半圆弧形支架）重合；所对半径标尺即为本地的南——北方向线，即本地子午线。

2、确定由本地至某地的方向线。

3、用量角器量出本地子午线与本地至某地方向线之间的夹角度数，并附的方位即可。具体方位名称见右图所示。

功能之五：量算地表两地之间的距离

根据地球仪可以直接量算地表两地之间的实地距离。方法如下：

1、用紧密而伸缩性小的细线、细金属丝或纸条，量出地球仪上赤道的周长（单位为毫米），

再按公式求地球仪的比例尺（有的地球仪上已标注了标准比例尺，此步可省去）。地球仪的直线比例尺＝图上距离／实地距离，即地球仪上赤道周长（mm）／地球赤道实际长（即40075704000mm），即可算出地球仪的直线比例尺）。

2、再用上法量出任何两地在地球仪上的图距（mm）除以地球仪的直线比例尺，即可算出两地间的实际水平（其实是球面）距离。也可先量出任何两地在地球仪上的图距（弧长），再利用地球仪上赤道圈的刻度，量算这段距离的弧度，然后将量出的弧度乘以111.1千米（111.1千米是赤道上每度的弧长，是40076千米除以3600所得），就可求得两地间的实际水平距离。

根据这个方法还可用纸条或金属薄片做一个量大圆距离的尺，其长度与赤道相等，并分为360个等分，每等分直接折算成千米的刻度，即可直接在地球仪上量算任意两地的最短距离（即球面弧线距离）及航空、航海线的距离。

功能之六：量算地面某一范围的面积

一、方格法。

先根据地球仪的直线比例尺，求出面积的比例尺。面积比例尺为直线比例尺的平方，例如直线比例尺为1cm代表实地距离200km和400km，其面积比例尺为1cm2代表40000km2和160000km2。再用画有厘米方格的透明纸，平贴在地球仪上要进行测量的区域上面，先计算测量区域内完整方格所占数目，再将不完整的方格拼合（目估）成若干完整的方格，最后累计方格总数（即平方厘米数），并乘以1cm2所代表的平方千米，即为所测区域的实地面积。例如地球仪的面积比例尺是1cm2代表40000km2和160000km2，在地球仪量算出所测区域范围（如埃及）为48.5cm2和6.25cm2，则实地面积为40000km248.5=1940000km2和1600006.25＝100000km2。这种方法可以量算地球仪上范围不大和轮廓不很复杂的区域的面积，如非洲各国面积大都可用这种方法来测算。

二、梯形法。

这种方法是利用地球仪上的经纬网格围成的梯形面积来量算所测区域的实地面积。它可以用来量算地球仪范围较大的区域的面积。在两条相邻的纬线之间的各梯形面积相等；不同纬线之间的梯形面积随纬度的增高而减小。

用梯形法量算面积，先估算测量区域在地球仪上各纬度地带内所占的梯形数，再乘以该纬

度带内的梯形面积，然后逐一相加，得出总面积。

在南北纬00—100之间约有13个梯形，面积为7962500km2；

在南北纬100—200之间约有7个梯形，面积为4161500km2；

在南北纬200—300之间约有5.5个梯形，面积为3071750km2；

在南北纬300—400之间约有3个梯形，面积为1518000km2；

在南北纬400—500之间约有2个梯形，面积为876000km2；

在南北纬500—600之间约有1.5个梯形，面积为534000km2；

将以上各梯形面积相加，则南美洲面积约为18123750km2。

或许很多人都不能认识到一个地球仪对小孩有什么帮助，是否有必要给他买一个地球仪呢？地球仪能不能对学生有帮助，那么来看下四年一班马诚同学的作文，看看他对地球仪的认识。

昨天下午，妈妈买了一个地球仪。嗬!地球上的国家真多呀!什么中国、美国、苏联、巴西......我数了数,共有100多个,还有蔚蓝的大海和许多线：红的蓝的、虚的实的。大海的颜有深的浅的，起初我怎么也看不懂，看了图例，才知道什么是航海线，什么是一般城市。地球仪被一根轴穿着，可以转动。我就从这上面知道了那条河是最长的河、我国的领土是第几大、陆地大还是海洋大等知识。我决心更加努力地学习课外知识。
虽然很短，但我们可以发现地球仪给他带来新的视野，认识了很多本来他还认识不到的知识，好奇，兴趣是一个人最好的老师不是吗！他会去了解，就是学习的最好方法，比家长守在子女身边让他学习不是更好吗。
有句话叫做想让孩子成功，小的时候就给他买个地球仪，买张世界地图。看来地球仪还是能给他们指引正确的方向的。

教学要求

1．通过了解人类认识地球形状的大致过程，感受前人勇于探索的精神。

2．会用相关数据说明地球的大小。

3．通过制作地球仪，了解地球仪的基本构造。

4．观察地球仪，比较和归纳经线和纬线、经度和纬度的特点。

5．熟练地利用经纬网确定某一地点的位置。

内容点析

1．对图1.1的解读。人类对地球形状的认识，经历了漫长的过程。教材选取了四个比较有代表性的例子，十分概括地表达了人类对地球形状的认识历程(从猜想到实践，从不科学到科学)。图中绿箭头表示了四幅图的顺序。前两幅图是古代人们对地球形状的猜测。显然，“天如斗笠，地如覆盘”之说，比“天圆地方朝阳木化石”之说有了很大的进步。而这种猜想的进步，又是基于人们对很多现象的观察。教材设计了两个“活动”，让学生站在古代人的角度，实验、观察和思考大地的形状。麦哲伦环球航行是在前人猜想的基础上的一次伟大的实践。地球的卫星照片，最有力地说明了地球的形状。

地球的形状早已被人们熟知，因而重点不在于让学生知道地球是球形的，而是让学生了解人类认识地球形状的过程，从中受到科学观的教育。

2．在描述地球大小的时候，人们往往使用“平均半径”这个概念。精确测量表明，从地心到北极的半径为6 357千米，赤道半径为6 378千米。实际上北极半径与南极半径还不相同。当然，这些差别同巨大的地球来比，还是微不足道的。例如，赤道半径的长度只比北极半径的长度多21千米，如果把地球缩小到地球仪那样大小，这个差别就看不出来了。我们通常用平均半径来表示地球的大小。

3．动量守恒定律的应用设计探讨地球形状的活动有两层意思：一是用实际例子，并通过学生动手、动脑，体验过去人们是怎样证明大地不是平的；二是进一步引导学生思考，说明一个真理的发现，需要多方考证，不能简单下结论（试想一下，地球是圆的或圆柱形，观察的结果可能相同）。

（1）站在海边，遥望远处驶来的船只，总是先看到桅杆，再看见船身，而目送离岸的船总是船身先消失，桅杆后消失。

（2）发生月偏食时，地球挡住一部分日光，使地球的影子投射在月面上，就像给地球照镜子，使我们看见了地球的球体形状。

4．地球仪是缩小了的地球模型。与地图不同，地球仪上没有长度、面积和形状的变形，其经纬线和地理事物的形状、方向、相对位置都与实地基本相符，因此是我们直观、逼真地了解地球全貌的工具。教材中安排制作地球仪的活动，主要目的是通过制作地球仪，使学生了解地球仪的基本结构，并初步认识赤道、两极等重要点和线。切记不要把此课上成手工课。

5．纬线和经线、经度和纬度的概念是通过图释、简述等方式完成的。关于纬线和经线的特点，以及纬度和经度的分布规律，是通过一组活动来完成。活动要围绕观察实物地球仪展开，才能达到良好的教学效果。

第一章地球和地图地球和地图第一章（1）采用图释的方法，说明什么是南纬、北纬、东经、西经，这些概念后面要用到。

（2）第一大题的前3小题，采用对比的方法，从形状、长度、指示方向等方面分析了纬线和经线的特征。

（3）第一大题的第4小题，分析了经度和纬度的排列规律。

（4）第一大题的第5小题，加深学生对几条重要纬线的认识，这几条纬线在后面也要用到。

（5）第二大题是认识南北半球和东西半球的划分，这是后面经常要用到的概念。

重点项目管理系统通过学生自己分析、归纳，达到掌握关于经线和纬线基本特征的目的。

6．教材选择最新发生的事件，说明经纬网的定位作用。教材中的“活动”也是围绕经纬网的用途来设计。3个问题，从不同角度引发学生思考。第一个问题，用现实生活中的实例，类比经纬网，加深学生对经纬网的理解。第二个问题是虚拟的实际应用问题。教材选取了一个反例，更有启发性和趣味性。第三个问题是利用经纬网查地点的练习。

教学建议

本节教学内容涉及了很多新的名词、概念，如，经线、经度、纬线、纬度等，虽然并不要求学生掌握它们的确切定义，但仍会给初学者带来困难。同时，这些名词多为空间概念，真正理解起来有一定的难度。为此，教学要多利用图像，采取比较的方式，帮助学生对这些空间概念建立直观的感知，了解这些名词、概念之间的区别与联系。

教师还可以多让学生参与识别、填写、描画等活动，以加强学生对所学知识的无意识记忆。

本节新课的导入可有以下两个设计。

（1）在晴朗的白天，我们能够看到太阳像一个火红的圆球；在十五的夜晚，我们可以看到月球像明亮的圆盘。但是，我们居住的地球到底是什么样？我们自己却看不见。站在地球表面，我们无法看到地球的整体面貌。那么古代人是如何了解地球是一个巨大球体的呢？时至今日，我们能在自然界到哪些可以证明地球是球体的证据呢？

（2）课前让学生利用生活经验、跨学科知识、上网查寻资料等途径出证明地球是球体的证据。

这两种设计的目的，都是激发学生进入学习过程的兴趣。不论实施哪种教学方案，教师都要在学生讨论与回答之后，再继续将教学内容补充完整，并出示形象的图片加以印证。让学生通过思维活动或观察、研讨活动，体验知识的发现过程，有利于学生了解知识的产生过程，加强对所学知识的理解和记忆。

【认识地球的形状和大小】

1．按照教材图1.1展示的顺序设计教学的顺序。

2．学习第二幅示意图后，插入本段活动中的内容，佐证教材中提出的“很多现象”。

（1）分组按照教材中的要求，模拟“海边看船”，把自己的体验记录下来。如果有同学到海边亲身体验过，也可以交流一下。还可以做一个对比小实验：把纸船在桌子上推移，平视纸船，看到船的部位有没有变化？

（2）图1.4是一幅月食照片。古铜的部分是地球的影子。注意观察古铜影子的边缘，可以看出它呈什么形状？（弧形）。

（3）还有什么办法可以证明地球是球形的？

（4）进一步设问：凭借这些证据，能不能肯定地球是球形？为什么？

3．学习麦哲伦环球航行（结合阅读材料）。

4．最科学的证明──人造卫星拍摄的地球照片。

5．用哪些资料数据可以描述地球的大小？

6．讨论：从人类对地球形状的认识过程中，你感悟到了什么？

【地球的模型──地球仪】

1．请同学们观察并动脑筋思考，地球仪与地球真实的原貌有哪些主要的不同？（同学们可以自由组成小组进行讨论）

这个问题提出的目的，是引导学生仔细观察地球仪的外貌，并与真实的地球作比较，使学生通过观察与思考，自己总结地球仪的特点。这样既有利于培养学生发散思维能力和归纳表述的能力，还有利于学生理解、记忆所学知识的要点。

2．在学生总结的基础上，教师再继续补充地球仪的特点。

（1）是地球缩小的模型。

（2）地球仪上有一些在地球上实际并不存在的，用于确定地理事物方向、位置的经纬网和经纬度。

中华情2012

无叶涡轮增压器>克曼模型（3）地球仪上还有一个能使地球模型转动的地轴，而这个地轴在地球上却没有。

【纬线和经线】

这一部分可以设计以下三个活动。

1．第一个活动设计。

（1）教师说出一些地理事物的名称，如某一国家的首都、某条河流、某两山峰的位置关系，请同学们在图上出来，并告诉大家这些地理事物的分布位置和相互关系。当学生因不会表达而感到困惑时，教师再指出：地球仪上经纬线、经纬度的作用，就是为了确定地表事物的位置、方向、范围等地理特征。若学生有能力正确表述，就请该同学说出自己判断的依据，达到学生互帮互学的目的。

（2）大家知道地球仪表面这些弧线及其标注的度数分别叫什么名称吗？它们的作用是什么呢？

这两个问题设计的角度虽然不同，但都是为了让学生了解所学知识的作用，明确学习的目的。

2．第二个活动设计。

（1）请有条件的学生从家里带来地球仪，能保证每4～5个学生有一个地球仪。教师出示下表（表中某些项目的内容由教师写出，其余项目的内容让学生分成两大组，分别通过观察，自己归纳、总结出经纬线、经纬度、赤道等地理名词的几何形状特征及作用)。然后再通过讨论进行交流，使学生在教师的引导下，自主完成新知识的学习，也使学生能较快地识记这些地理名词及其含义。

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