地球仪的作用

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,你就会发现蓝色墨水流动的方向与原来红色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,可发生蓝色墨水流动的轨迹与红色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”,一半涂成黑色,表示黑夜；另一半保持金属原色,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*经线（1200E）,即可在“时规”上寻找并读出：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*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*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*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*经线(1200E),这时就可在“时规”上寻找出西经100和西经810最*近的两条*经线（经度差小于7.50）,读出这两条*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.