地球和地球仪：形状大小与经纬网定位

认识我们居住的星球——地球

每天清晨我们迎着朝阳上学，傍晚看着太阳西下，脚下踩着坚实的大地。可是，你是否想过：我们生活的地球到底是什么样子的？它究竟有多大？在浩瀚的太空中，我们又该如何准确定位地球上的任何一个城市或一艘轮船呢？

让我们一起从人类认识地球的漫长历程开始探索！

一、人类认识地球形状的四个漫长阶段

人类对地球形状的认识，经历了一个漫长而艰辛的过程：

1. 古代的直觉猜想——“天圆地方”： 我国古代曾有“天圆如张盖，地方如棋局”的说法。当时人们活动范围狭小，凭直觉认为天是圆的、地是方的。
2. 依据客观现象的推测——“浑天说”与月食观察： 随着视野开阔，我国汉代天文学家张衡提出了“浑天说”（天体圆如弹丸，地如卵中黄）；古希腊学者亚里士多德观察月食时，注意到月球表面被地球遮挡形成的阴影边缘总是弧形的，由此推断地球是个球体。
3. 人类首次环球航行的实证——麦哲伦船队的壮举（1519—1522年）：
   • 航线历程：1519年9月，葡萄牙航海家麦哲伦率领200多名船员、5艘帆船从西班牙出发，渡过大西洋，绕过南美洲南端海峡进入太平洋。1521年到达菲律宾群岛（麦哲伦不幸身亡）。剩余船员坚毅西航，横渡印度洋，绕过非洲好望角，最终只剩1艘帆船（“维多利亚号”）和十余名船员，于1522年9月胜利返回西班牙！
   • 历史意义：麦哲伦船队的环球航行，首次用真实的航海实践向世人证实了地球是一个球体。
4. 现代科学的确证——卫星照片： 20世纪人类进入太空，从人造地球卫星拍摄的地球照片清晰地证实：地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体。

二、地球的大小：三大必记关键数据（图 1.2）

现在的科学测量不仅确证了地球的形状，而且精确测量出了地球的大小：

1. 平均半径：6371 千米（记住口诀：“庐山起义”——6371）。
2. 最大周长（赤道周长）：约 4 万千米（“坐地日行八万里”，1千米＝2里，4万千米正是8万里）。
3. 表面积：约 5.1 亿平方千米。

【教材活动·感受地球有多大（表 1.1）】

• 表面积约 5.1 亿平方千米，如果一个标准足球场面积按 7000 平方米计算，约相当于 728 亿个足球场的总面积！
• 赤道最大周长约 4 万千米，相当于 10 万个 400 米标准跑道连起来的总长度！

三、地球的模型——地球仪

为了便于看到地球的全貌，人们仿照地球的形状，按照一定比例缩小制作了地球的模型——地球仪（图 1.3）。

• 地轴：地球自转的假想轴，穿过地球中心，倾斜角度约为 66.5°。
• 两极：地轴与地球表面相交的两点。对着北极星方向的点是北极（N），为地球最北点；与其对应的点是南极（S），为地球最南点。

四、经线与纬线深度对比

在地球仪表面，人们绘制了许多经线和纬线。请仔细对比下表：

1. 极其重要的半球划分规则

• 南北半球划分：以**赤道（0°纬线）**为界。赤道以北是北半球，赤道以南是南半球。
• 东西半球划分（易错重点！）：国际上统一采用 20°W 和 160°E 组成的经线圈作为划分界线！
  • 为什么不采用 0° 和 180° 经线？因为 0° 经线恰好穿过欧洲和非洲的陆地，如果用它划分，会把许多国家人为切成两个半球。采用 20°W 和 160°E 基本上是从大洋中穿过，最大程度避免了陆地国家的割裂。
  • 速记规律：小小为东，大大为西（经度小于 20°W 或小于 160°E 的在东半球；经度大于 20°W 且大于 160°E 的在西半球）。

2. 低、中、高纬度的划分

• 低纬度：$0^\circ - 30^\circ$（含赤道、热带阳光充足）
• 中纬度：$30^\circ - 60^\circ$（四季分明，如我国大部分地区）
• 高纬度：$60^\circ - 90^\circ$（气候寒冷，极地冰雪）

五、利用经纬网定位（生活中的导航密码）

在地球仪或地图上，经线和纬线相互交织形成经纬网。地表任意一个位置都可以用经度和纬度的交点唯一确定，这就像在电影院凭“第几排、第几号”找座位一样准确。

1. 教材台风“梅花”定位案例

2011年第9号热带风暴“梅花”在太平洋洋面上生成，气象台发布的中心位置是： 北纬 11.7°（11.7°N），东经 135°（135°E）。 在地图上找到 11.7°N 纬线与 135°E 经线的十字交叉点，就能在茫茫太平洋上精确锁定台风位置。

2. 教材实践活动：著名城市经纬网查找（表 1.2）

• 天津：$39^\circ\text{N}, 117^\circ\text{E}$（北半球、东半球、中纬度）
• 上海：$31^\circ\text{N}, 121^\circ\text{E}$（北半球、东半球、中纬度）
• 温哥华：$49^\circ\text{N}, 123^\circ\text{W}$（北半球、西半球、中纬度）
• 伦敦：$51.5^\circ\text{N}, 0^\circ$（北半球、东半球、中纬度，本初子午线穿过格林尼治天文台）
• 悉尼：$33^\circ\text{S}, 151^\circ\text{E}$（南半球、东半球、中纬度）
• 纽约：$40.5^\circ\text{N}, 74^\circ\text{W}$（北半球、西半球、中纬度）

六、写给家长（伴读锦囊）

• 对应哪一节：第一章第一节《地球和地球仪》（教材第 2–10 页）。
• 在家可以看哪张图或问什么：
  1. 家里有地球仪的话，让孩子转动地球仪，指出地轴、南北极和赤道，并问：“孩子，地球的平均半径和赤道周长各是多少？”（6371千米、约4万千米）。
  2. 指着经纬网考考孩子：“如果我们看到一个地点是东经 120°、北纬 30°，它在东半球还是西半球？南半球还是北半球？是高纬、中纬还是低纬？”（东半球、北半球、低纬与中纬交界处）。
  3. 追问一个容易混淆的问题：“东西半球的分界线为什么不是 0° 经线，而是 20°W 和 160°E 组成的经线圈？”
• 怎样算学完：
  1. 孩子能流利说出地球平均半径 6371 千米、赤道周长约 4 万千米、表面积约 5.1 亿平方千米；
  2. 孩子能清楚说明纬线是指示东西的圆、经线是指示南北的半圆；
  3. 孩子能说出南北半球分界线是赤道，东西半球分界线是 20°W 和 160°E，并能完成经纬度定位。