地球与地球仪
地球是我们赖以生存的家园，本节课将带领同学们认识地球的形状和大小，学习如何使用地球仪观察经纬线、经纬度，掌握在地球仪上定位的方法。
认识地球的形状和大小
同学们，你们有没有注意过：站在海边眺望远方的帆船，总是先看到桅杆，后看到船身；月食的时候，地球投在月球上的影子是圆弧形的。这些现象都在告诉我们——地球不是一个平面，而是一个球体！
经过现代科技测量，地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体。它的基本数据如下：
- 平均半径：约6371千米
- 赤道周长：约4万千米
- 表面积：约5.1亿平方千米
记住这些数字，以后我们还会用到。
地球仪——地球的“缩小版”
为了更方便地研究地球，人们制作了地球仪。在地球仪上，我们可以清楚地看到：
- 地轴：地球自转所绕的轴，它并不是真实存在的，而是一条假想的轴线。
- 两极：地轴与地球表面的两个交点，北极（N）和南极（S）。
- 赤道：与南北两极距离相等的大圆圈，将地球分为北半球和南半球。
经线和纬线
在地球仪上，有许许多多的经线和纬线，它们交织成一张经纬网，帮助我们确定任何地点的位置。
| 比较项目 | 经线（子午线） | 纬线（纬度线） |
|---|---|---|
| 形状 | 半圆（两条相对经线组成一个经线圈） | 圆（除极点外） |
| 长度 | 所有经线长度相等（约2万千米） | 赤道最长，向两极逐渐缩短 |
| 指示方向 | 南北方向 | 东西方向 |
| 相互关系 | 所有经线相交于南北两极 | 所有纬线相互平行 |
经度与纬度
为了区分不同的经线和纬线，人们给它们标上了度数，这就是经度和纬度。
纬度
赤道是0°纬线。赤道以北称北纬，用字母“N”表示；赤道以南称南纬，用字母“S”表示。从赤道到两极各分90°。例如：北京的纬度是40°N（读作40度北纬）。
经度
本初子午线（通过英国格林尼治天文台旧址）定为0°经线。它以东称东经，用“E”表示；以西称西经，用“W”表示。从0°经线向东向西各分180°。例如：北京的经度是116°E（读作116度东经）。
东西半球和南北半球的划分
南北半球的划分很简单：赤道是分界线，赤道以北为北半球，以南为南半球。
东西半球的划分却不是用0°和180°经线，因为0°经线穿过了很多陆地（欧非大陆），不方便。所以国际习惯采用20°W和160°E组成的经线圈作为东西半球的分界线。从20°W向东到160°E为东半球，从20°W向西到160°E为西半球。
可以记口诀：“东大大，西小小”——东半球大部分是东经（但小于20°W的西经也在东半球），西半球大部分是西经（但大于160°E的东经也在西半球）。具体判断时，可以把经度范围画图出来。
如何利用经纬网定位
有了经度和纬度，我们就可以像用坐标一样在地球仪上找到任何一个地点的位置。写法通常是：纬度在前，经度在后，并用括号括起来，例如北京 (40°N, 116°E)。读作“北纬40度，东经116度”。
这样，任何一个地点都有它独一无二的“经纬度地址”，我们就可以轻松找到它了。
典型例题
例1（易）：读右图（图3），写出图中A点的经纬度，并判断A点位于南北半球中的哪个半球。
思路：从图3中看到A点位于30°N纬线上（赤道以北30°），经线为30°E（本初子午线以东30°），因此经纬度为(30°N, 30°E)。因为纬度是北纬，所以位于北半球。
解答：(30°N, 30°E)；北半球。
例2（中）：判断点(20°S, 160°W)位于东西半球中的哪个半球？
思路：先看经度160°W。东西半球分界线是20°W和160°E。160°W = 160°西经。我们需要判断它是在西半球还是东半球。可以这样想：从20°W向西到160°E是西半球（包含160°E？注意定义：从20°W向东到160°E是东半球，那么从20°W向西（经过0°、180°）到160°E是西半球，也就是20°W→0°→180°→160°E 这个范围是西半球？实际上西半球的经度范围是：160°E～180°～20°W。所以20°W向西到160°E（经过180°）是西半球，但注意方向：20°W和160°E把地球分成两半，其中包含180°经线的半圆是西半球，包含0°经线的半圆是东半球。160°W在180°和20°W之间，所以它位于西半球。
解答：160°W位于西半球。
易错提醒：不要误以为西经都在西半球，西经小于20°W时在东半球（如10°W在东半球）。同样东经大于160°E时在西半球。
例3（难）：一架飞机从(30°N, 120°E)出发，向正西飞行1000千米，然后转向正北飞行500千米，最后转向正东飞行1000千米，此时飞机位于原出发点的什么方向？
思路：纬线长度随纬度升高而缩短。在30°N上向东/西飞行1000千米所跨经度，与在较高纬度上同样距离所跨经度不同。需要定性判断：向正西飞行1000千米到达某点（纬度不变，经度减小）；然后向北500千米（经度不变，纬度增加）；再向东1000千米（纬度不变，经度增加）。由于高纬度纬线圈短，向东1000千米所跨经度比之前向西1000千米所跨经度更大，因此最后位置会比出发点更偏东。而向北飞行又使纬度增加，所以最后位置应在出发点东北方向。
解答：位于原出发点的东北方向。
提示：如果不考虑纬线长度变化，可能会误以为回到原点正北或正西。记住纬线长度随纬度升高而减小。
常见误区
- 误区一：认为所有西经都在西半球，所有东经都在东半球。真相：东西半球分界线不是0°和180°，而是20°W和160°E。例如10°W是东经？不，是西经10°，但它位于东半球。
- 误区二：混淆东经和西经的度数变化方向。记住：从0°经线向东，东经度数增加；向西，西经度数增加。
- 误区三：认为地球是正球体。实际上地球是两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体，但为了方便，我们常视作正球体。
学习建议
- 多观察地球仪，用手比划经线和纬线，感受它们的区别。
- 画一张简易的经纬网图，标注重要的经纬线（赤道、本初子午线、南北回归线、南北极圈），这些在后续学习气候带时很重要。
- 用生活中熟悉的地点练习定位，比如天安门广场、自己的城市等，在地球仪上查找经纬度。
- 对于东西半球的判断，可以画一个数轴帮助记忆（如图4）。
知识链接
认识地球仪和经纬度是学习地球运动（自转和公转）的基础。自转产生昼夜交替，公转产生四季变化和五带划分。经度与时区有直接关系——每15°经度相差1小时，这为我们学习世界时间奠定了基础。此外，经纬网也是地理信息系统（GIS）和导航定位（GPS）的核心。
习题自测
- 写出你所在城市的大致经纬度，并判断它位于哪个半球（东西和南北）。
- 判断下列各点位于东半球还是西半球？A: (10°S, 5°W)；B: (70°N, 175°E)；C: (0°, 180°).
- 从(40°N, 60°E)出发，先向南走2000千米，再向西走2000千米，再向北走2000千米，再向东走2000千米，能否回到原点？为什么？（提示：考虑纬线长度变化）
答案：1. 示例：北京 (40°N, 116°E) 北半球、东半球。2. A—东半球（5°W小于20°W，位于东半球）；B—西半球（175°E大于160°E，位于西半球）；C—位于东西半球分界线上？严格说180°属于西半球（从20°W向东到160°E为东半球，180°不在其内），所以西半球。3. 不能，因为向南和向北走的距离相等，但向西和向东走的距离在纬度较高的纬线上，由于纬线长度变短，向东走的经度跨度更大，最后会落在出发点以东。方向应该是正东方向（相同纬度但经度偏东）。