当我们在野外的时候，如果手边没有指示方向的工具，如何辨认方向呢？这时候，如果有太阳，就可以通过怀表来辨认。方法很简单，只要把怀表平放在地上，时针指着太阳，然后，找出时针跟12点方向的夹角，那么，这个夹角的平分线所指的方向就是正南方。
这个方法的原理，实际上很简单。我们知道，太阳都是东升西落，它在天上走一圈所花的时间为24小时，而在怀表的表面上，时针走一圈所花的时间为12小时，可以看出，后者走的弧度正好是前者的2倍。所以，只要把怀表上时针走过的弧度进行平分，就是中午的时候太阳所处的方向，也就是南方，参见图。
需要指出的是，这个方法虽然很简便，但是并不精确，有时候甚至可能产生几十度的误差。这是因为，怀表始终平行于地面，但只有在极地上，太阳在天上运行时才会与地面平行，而其他的地方太阳与地平线总会有一个夹角，特别是在赤道上时，它们是相互垂直的。所以，除了在极地上，在地球上的任何其他地方，都不可避免会产生一定的误差。
图在户外用怀表找方向
图将怀表当指南针使用却得不到精确方向指示。
下面，我们再来看一下图。在图a中，观测者位于图中的点M处，点N为北极点，圆HASNRBQ（天球子午线）正好同时通过观察者所在的天顶和天球的北极，那么，我们就可以通过量角器来测量出天球的北极在地平线HR的高度NR，从而计算出观察者所在的纬度。这时，如果观察者站在点M看向点H，那他的前方就是正南方。在图中，如果我们从侧面观察太阳在空中的运动轨迹，就会发现这一轨迹并不是弧线，而是一条直线，并且被地平线HR分成了两段，在地平线上面的部分是太阳在白天的运动轨迹，在地平线下面的是晚上的运动轨迹。到了每年的春分和秋分，太阳白天和晚上运行的路线相等，即图中的直线AQ；与这条直线平行的直线SB，则是夏天时太阳的运行轨迹，从图中可以看出，这一路线大部分处于地平线以上，也就是说，夏天的时候白昼比黑夜要长一些。太阳每小时的运动轨迹是其全长的
，也就是
。不过，有一点很奇怪，我们通过计算得出，午后3点的时候，太阳应该在地平线西南15°×3=45°的地方，但实际情况却有一些偏差，这是因为，在太阳的运行轨迹上，同样长度的弧线投射到地平面上的影子并不一样长。
我们可以进一步分析一下。如图b所示，图中的SWNE表示在天顶看到的地平面，直线SN为天球的子午线，观察者站在点M处。太阳在天空中运行时，它的轨道中心的投影并不是点M，而是点L′（参见图a）。如果我们把图a中的SB转移到S″B″位置，也就是把太阳的圆形轨迹转移到水平面上，并把它分成24等份，也就是每份15°。然后，我们把这个圆形轨迹恢复到原来位置，再投影到地平面上，就可以得到一个中心点为L的椭圆形（参见图a）。在圆S″B″上，我们分别在24个等分点上作直线SN的平行线，这样就可以在椭圆上找出24个点，那么，这些点就是太阳在一昼夜内每个时刻的位置。这些点之间的弧线长度都是不相等的，对于在点M的观察者来说，这一感觉更加明显，因为点M并不是椭圆的中点。
通过计算，我们可以得出，夏天的时候，如果在纬度53°的某处，用怀表来辨认方向，会产生很大的误差。在图b中，下端的阴影部分表示晚上，也就是说，日出时间在早晨的3～4点。根据前面我们说过的用怀表辨认方向的方法，太阳到达正东方向的点E时不是怀表上显示的时间6点，而是7点半。此外，在正南偏东60°的地方，太阳是9点半升起而不是8点升起的；在正南偏东30°的地方，太阳是11点升起而不是10点；在正南偏西45°的地方，太阳是下午1点40分升起，而不是下午的3点；日落时间是下午的4点半而不是6点。
此外，需要指出的是，怀表指示的时间是法令规定的时间，而不是当地真正的太阳时间，所以，从某种程度上说，这一方法也会影响怀表辨认方向的准确性。
综上所述，怀表虽然可以用来辨认方向，但有时候并不精确。只在某些特殊的时期，比如春分、秋分或冬至时，这个误差才会小一些，这是因为，这时观测者所处位置的偏心距等于0。
