一、目的
掌握辨认北极星和用北极星确定方向的方法；掌握简易测定地理纬度的方法；巩固有关地理坐标和天球坐标方面的知识。
二、准备工作
1.知识准备：熟悉北极星与天北极关系及其与地理纬度的关系；熟悉大熊、小熊、仙后等天北极周围的主要星座。
2.物质准备：天球仪、星图、测角仪器等。
三、方法步骤
1.辨认北极星，并用其确定方向：
在晴朗的夜晚，选择不受或少受地面灯光干扰的较高地方为观测场地，分组观测。
在北方天空找出北斗七星。这七颗亮星在天球上组成一巨大的勺形。以勺头两颗星（天璇、天枢）之连线为长度单位，并以此长度单位向勺口所指方向度量，大约五个长度单位处那颗亮星，即为北极星（图2-25）。
北斗七星在北方天空位置很低的情况下，也可通过仙后座辨认北极星。仙后座的五颗主要亮星在天球上组成的图形，很像英文字母W的形状。从仙后座α星（王良四）向它前面的一颗不太亮的κ星（位于W开口处）连线，并以这一连线为长度单位，沿其延长线向W开口方向度量，在大约五个长度单位处那颗亮星即为北极星（图2-26）。
北极星（即小熊星座的α星）并不真正在天北极的位置，其赤纬是89°01′44″，离天北极很近。而且，在天北极处没有亮星作标志，因此，人们常常以北极星来代表天北极。
在夜间，可用北极星确定方向。正望北极星，前面是北，后面是南，左边是西，右边是东。据此，确定周围地物与观测点之间的方位关系。
2.用简易方法测定当地地理纬度
在地平坐标系中，天北极的高度等于当地地理纬度。用简易测角仪器测得北极星的仰角，即为其高度。由于北极星与天北极仅58′16″之差，故可粗略的以北极星高度代表天北极高度。因此，测得了北极星的仰角，也就粗略的测得了当地的地理纬度，其误差不超过1°。
如果要较准确地测定当地纬度，则需于北极星在上中天或下中天位置时，测得其仰角。北极星上中天时的仰角减58′16″（或北极星下中天时的仰角加58′16″）即为天北极之仰角。经过这样订正的北极星高度，就是当地的地理纬度。
3.观测北斗七星等亮星相对于北极星和观测地点的运动情况：
选择近观测点地物（如电杆、树木、建筑物等）作参照，观测记录北斗七星等和北极星与参照点之间的相对位置关系。过1～2小时，再于原位置进行同样的观测记录。这样的观测要连续进行3～4次。
四、总结
1.画图说明北斗七星在天球上相对于北极星的周日运动情况，说明其原因。
2.对照大比例尺地图，难证所测当地地理纬度。说明通过观测北极星测纬度的原理。
3.根据观测记录，分析观测过程中北极星和北斗七星相对于观测点有无位移？为什么可以用北极星确定方向？