- 北极星的高度角（仰角）
地球的地轴，一直指向北极星的方向，因此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，为北极星的高度角（仰角）。计算公式为：
α = β
式中，α为高度角，β为观察者当地的纬度。推导过程如下图所示：
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 北极星的高度角（仰角）
例题
下图所示照片，为某摄影师在夜晚采用连续曝光技术拍摄的。照片中的弧线，为恒星视运动轨迹。读图回答1~2题。
1、根据上图判断，摄影师拍摄的地点位于（ ）
A. 低维地区
B. 中纬地区
C. 北极附近
D. 南极附近
2、上图中 a 恒星视运动转过的角度约为50°，据此判断摄影师连续拍摄的时间为（ ）
A. 1个多小时
B. 3个多小时
C. 5个多小时
D. 7个多小时
答案：A、B
精讲精析：（1）分析拍摄北极星的地点。①在北半球，北极星与地面的夹角（仰角）=该地的纬度。图中的北极星接近地面，与地面的夹角较小，因此拍摄地点应该位于北半球的低纬度地区，因此选项A正确；②南半球看不到北极星，因此不讨论南半球的情况。
（2）分析拍摄的时间。①在天空中看到恒星的移动（夜晚天空中，星星的移动），其实是地球本身的自转导致的，恒星本身没有动（距离地球遥远，移动距离忽略不计）；②天空中的恒星移动了50°，其实是地球自转了50°；③地球自转一周为360°，耗时24个小时，即15°/小时。因此转过50°需要3个多小时，因此选项B正确。
总结
- 地球的自转
本节例题的难度适中，解题思路为：①根据“北极星高度角=当地纬度”，可得拍摄的纬度为北半球的低纬度地区；②恒星在天空的运动，其实为地球的自转，根据地球自转的角速度（15°/h），计算得到耗费的时间。
地球沿着地轴自转，方向为自西向东，自转一周为23时56分4秒（360°），自转的角速度大致为15°/h，地轴始终指向北极星方向。
从极点看，地球自转的方向为“北逆南顺”：
①从北极点俯瞰，为逆时针旋转；
②从南极点俯瞰，为顺时针旋转。
图2 地球的自转
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