知识点
- 北极星的仰角
地球的地轴指向北极星的方向，只有北半球可以看到北极星，南半球看不到。
北极星与地平面的夹角α（北极星的仰角/高度角），等于当地纬度（β）：
α = β
推导过程如下所示：
①∠1+∠4=90°，∠3+∠4=90°，因此∠1=∠3；
②又由于∠2=∠3（内错角相等），因此∠2=∠1（即高度角 = 当地纬度）。
图1 北极星的仰角（∠2）
例题
我国某学校开展野外研学活动，出发前的晚上测得北极星仰角为30°，出发时正值日出（正东方向，北京时间7:00），到达第一个考察地时正值日落（北京时间19:04）测得北极星仰角为30.2°。据此完成1~2题。
1、该学校位于我国的（ ）
A．东北平原
B．华北平原
C．柴达木盆地
D．四川盆地
2、野外研学活动的前进方向可能是（ ）
A．西偏北
B．西偏南
C．东偏北
D．东偏南
答案：D、A
精讲精析：（1）分析该学校的地理位置。①该学校位于我国，即位于北半球，北半球北极星的仰角=当地纬度，该学校北极星的仰角为30°，因此该地的纬度为30°N；②该学校北京时间7:00日出，而北京（以120°E计算）为6:00日出，即该地日出更晚，因此位于北京的西侧，用减法，则该地的经度=120°E-（7:00-6:00）×15°=105°E，即该学校的经纬度为（105°E，30°N），即该学校位于我国的四川盆地。
（2）分析野外研学活动的前进方向。①由题干可知，出发时该学校为7:00正东方向日出，正东日出，则此时为春分或者秋分，因此昼长=12小时，因此该学校为7:00+12h=19:00日落；②到达第一个考察地时，为19:02日落，即日落更晚，因此该地位于学校的西边；③出发时该学校的北极星仰角为30°N，即学校纬度为30°N；到达第一个考察地时北极星仰角为30.2N，即第一个考察地的纬度为30.2N，即该地位于学校的北边。因此综合来看，该地位于学校的西北边，选项A正确。
思路梳理
本节例题的难度很大，解题思路为：①根据北极星的仰角，分析学校的纬度；②根据学校日出的北京时间、北京的日出时间和北京的经度，判断学校位于北京的方位（比北京日出更晚，因此位于北京的西边），并计算该学校的经度；③根据学校的日出方位，判断此时的季节，进而分析昼长（12h），计算学校的日落时间，并与第一个考察地的日落时间进行比较，分析考察地的方位（日落更晚，因此位于学校的西边）；④根据学校、第一个考察地的北极星仰角，计算出学校和第一个考察地的纬度，进而分析第一个考察地的方位（北极星仰角更大，因此纬度更高，位于学校的北边），最终确定野外研学活动的前进方向（西北方）。