大学物理实验数据处理系统的设计与实现
大学物理实验数据分析系统的设计与实现
第30卷第2期2017年4月大学物理实验PHYSICAL EXPERIMENT OF COLLEGEV〇1.30No.2Apr.2017文章编号：1007-2934(2017)02-0097-04大学物理实验数据分析系统的设计与实现马衡山，王野，李久会，王春雷，袁泉，李义，王文新，邱忠媛(辽宁工业大学，辽宁锦州121001)摘要：利用面向对象的V B可视化软件，开发设计了大学物理实验数据分析系统，大学物理实验 数据分析系统由实验项目模块、数据处理模块、有效数字与不确定度模块和绘图软件模块构成。
结果表 明，该系统具有操作简捷、界面友好、人机交互性强等特点;系统的使用解决了学生应用有效数字修约和 计算不确定度的困难，有助于学生将主要精力用于实验测量与结果评价。
关键词：有效数字;不确定度;实验数据分析系统;面向对象程序设计中图分类号：O4-39 文献标志码：A D0l:10.14139/22-1228.2017.002.026大学物理实验是理工科学生进入高校后进行 实验综合能力训练的一门独立设置的基础实验课 程,在培养学生工程意识、创新意识、实验科学素质 和创新能力等有着其它课程无可替代的作用。
大 学物理实验的方法是以实验结果为依据，归纳出一 定的规律。
大学物理实验课程要求在取得必要的 实验数据之后,能从中得出切合实际的结论，并能 分析、判断实验结果的可靠程度和存在的问题。
大学物理实验数据分析是理工科学生学习科 学实验方法、培养基本的实验技能、培养严肃认真 和实事求是的科学态度的至关重要的核心部分。
大学物理实验数据分析处理方法主要使用最小二 乘法、线性回归、迭代法、插值法、逐差法、图像法 等计算物理方法，以及使用统计推断方法确定测 量列的算术平均值及方差和进行相关的假设检验 等。
利用有效数字运算规则，计算待测物理量及 其不确定度，并对所测量的结果进行假设检验，评 价测量结果的可靠性。
由于大学物理实验测量数据较多、使用方法 多样、复杂，采用传统的手工计算容易出错，计算 费时费力，还存在作图不规范和曲线拟合困难等 诸多问题。
大学物理实验中如何有效实施数据处理指导
大学物理实验中如何有效实施数据处理指导引言大学物理实验是一门重要的实践性课程，通过实验可以帮助学生深化对物理理论的理解，并培养学生的实验操作能力。
而数据处理是物理实验中不可或缺的一环，正确有效地处理实验数据可以提高实验结果的准确性和可靠性。
本文旨在提供一份简明扼要的指导，帮助大学物理实验中的学生有效实施数据处理。
步骤1. 数据收集在进行物理实验前，确定所需数据的类型和具体测量方案。
明确实验目的和要求，设计合适的实验方案，并确保实验仪器正常工作、校准准确。
2. 数据记录使用适当的工具（如实验记录本或电脑软件）记录实验数据。
确保数据记录准确无误，并标注相关的实验条件和测量误差等信息，以便后续数据处理和分析。
3. 数据整理将记录的实验数据整理为表格或图表，并进行数据清洗。
排除异常值和明显错误的数据，确保数据的可信度和可用性。
4. 数据分析根据实验的要求和目的，选择合适的数据处理方法。
常用的方法包括平均值计算、标准差计算、图表绘制、拟合曲线等。
根据实验数据和处理结果，进行必要的数学和统计分析，得出实验结果和结论。
5. 结果验证对实验结果进行验证和比较。
可以通过与理论预期结果的对比、与其他实验组的对比以及通过多次实验的平均值比较等方法，验证数据处理和分析的准确性和可靠性。
6. 结果报告将实验数据处理的结果和结论进行整理和总结，撰写实验报告。
报告应包括实验目的、原理、实验过程、数据处理方法和结果等内容。
确保报告的准确性和清晰度，以便他人能够理解和复现实验。
总结通过有效实施数据处理指导，大学物理实验中的学生可以提高数据处理的准确性和可靠性，获取更准确的实验结果和结论。
同时，良好的数据处理能力也是培养学生科学实验精神和科学思维的重要环节。
基于Net的大学物理实验课程教学系统设计与实现
2012年第12期福建电脑基于.Net的大学物理实验课程教学系统设计与实现赵若曼（宁波大学科学技术学院浙江宁波315212）【摘要】：为了提高独立学院大学物理实验课程的教学水平和质量，更好的为学生和教师服务，本文特地对大学物理实验课程的教学管理系统进行了分析与设计，基本功能包括课程新闻模块、文档模块、资源模块、在线论坛等，最后采用技术来实现了该系统的基本功能。
【关键词】：大学物理实验，，系统设计1、概述大学物理实验课程是对高等学校学生进行系统科学实验技术和实验方法训练，培养学生科学实验能力和素养的重要的实践性课程。
现在国内许多211、985高校都开发了自己的大学物理实验课程教学管理系统，但是对于独立学院来说，这样的系统还比较少。
如何有效管理物理实验室和每年1000人左右的学生进入大学物理实验室进行大学物理实验课程的学习和实践是一个迫切需要解决的问题。
鉴于这样的背景，为了促进独立学院大学物理实验课程的教学水平和效率，更好的为本院学生和教师服务，全面提高教育质量，本论文针对独立学院的大学物理实验课程的教学管理系统进行设计与开发。
2、系统分析2.1需求分析在普通大学物理实验教学过程中，一般都是课堂授课，然后在物理实验室进行实验，在实验课后撰写实验报告、提交作业等。
在普通大学物理实验教学中，学生和老师常常会遇到以下一些问题，比如：·学生在实验课后，无法及时的下载教师讲授的实验课件，及时的撰写实验报告；·在实验教学过程中，学生无法及时了解整个实验教学的最新情况，包括：实验信息、实验分组等，以便提前预习下一次的实验内容；·学生若有问题，跟教授沟通比较困难等等；由于存在这些问题，教师和学生也迫切有这些需求，所以我们就需要有一种媒介来满足教师和学生间的信息交流以及其他教学信息的及时更新。
课程教学管理系统就能满足这种需求。
这样，学生可以不受时间和地区的限制，随时随地，只要可以上网就能得到实验教学内容。
大学物理实验数据计算机检验、处理系统的研制
１２ 系统功 能框 架 ． 在“ 体思路 ”中提到 ， 户 分为 学生 和 教师 整 用 两 种身份 ， 但考虑 到整套 系统 的完整 性 ， 和后期 维 护管 理方便 ， 定 提供 “ 决 管理 员 ”身 份 ， 因此 系 统 功能 就划分 为三方 面 ： （）学 生方 面功能 — — 实 验数据处 理 。 １ （）教师 方面功 能 — — 实 验成绩管 理 。 ２ （）管理 员方 面 —— 系统维 护管理 。 ３
１３ 应 用设计 ．
运 用 ＡＳ Ｐ技术 实 现 Ｂ Ｓ模 式 ， ／ 再结 合 ＡＤｏ
技术访 问 Ｗｅ 数 据库 ， 图 １ ｂ 见 。 ＡＳ Ｐ中 的 ｒｓ ｏ ｓ 、ｅ ｕ ｓ 对象 可帮助实现 ｅｐ ｎ ｅ ｒｑ ｅ ｔ
服 务器 和 客 户 端 的 超 文 本 格 式 的数 据 交 流 ； 而 ｓｓｉｎ对象 可存储 单个 用户 信息 ， ｅｓ ｏ 实现 身份 认证 和访 问安全 。 Ｏ通 用访 问接 口可 以方 便访 问数 ＡＤ 据库， 再结 合 Ｓ ＱＬ语 言 就能对 ｗｅ ｂ数据库进行 读
＜ ｓｒ ｔ ａ ｇ ａ ｅ ｊｖ ｓｒ ｔ ｃｉ ｎ ｕ ｇ — ａ ａｃｉ ＞ ｐ ｌ ｐ
Ｉ ｔ ｘ ＾ｖ ｌ ｃｅ ｉ
图 １ 系统结构框图
Ｆ ｎ ｔ ｎｔｓ（ ｛／ 断是 否合格 ｕ ｃｉ ｅｔ） ／判 ｏ ｃｌ） ／ ａ（ ；／计算 函数
ｉ（ ｆ 计算 结果 合格 ） ｛ 允 许提 交数 据 ；
身份验证和区分权限 。 为此 ， 系统决定采用 Ｂ Ｓ ／ 模 式 、 ｂ访 问后 台数 据库 的实施 方案 。 ｗｅ 学生和 教师 只要 有一 台上 网的计算机 ， 配有浏 览器 ， ： 并 如 Ｉ Ｅ， 就可使 用此 系统 了。 我校 已经 配有校 园 网， 实验 室
大学物理实验数据处理系统的开发
！ ・ ０
≤ 器 ： 戛
～
一
姒麟
ｔ 毗１ Ｉ 曩 存
３ 本系统 的设计的难点是间接测量量的不确定 ． ３ 度的估算以及 图形 的绘制 ， 在本次设计 的版本中， 间接测量量不确定度的估算只能处理加减或者乘 除关 系的运算 ，对于其他形式的混合运算关系的
５ 爱 ２ ； ． ５
２２ １ 测 试 数 据 ．．
已知变 量 和 Ｙ的测 量值【 表 ２所 示 ： １ ］ 如
计 算结 果如 下 ：
五＝ ２ ． ８ ６ ０ ８ ｓ ０ ４ ４ ９ ２， 一 ８ ５ ４ ０ ０ ３， ．３ ０ ７
第 ３期
黄晓俊 ： 大学物理实验数据处理 系统 的开发
・５ ５・
２ １２ ．． 测 试 结 果
２２２ ．．
测 试 结 果
测 试结 果 如 图 ６所示 ． 由图可 知 截 距 、 准偏 标 差 、相关 系 数 的系统 计算 结果 与 测试 数 据 的标 准
结 果相 同．
●ｔ Ｉ 差母 娜
・
测 试 结 果 如 图 ５所 示 ．由 图 可 知 测 试 结 果 正
Ｔ５ ｍ
！ ２ ｓ 憋 Ｓ
曼录
８ ［竺 １ ． 坚 Ｊ ． ！Ｊ 兰 墅！
确．
ｌ
Ａ 簋托 量 ＿ 慵
＃＾ ｔ
～
一
… 一
…
一 …
… ～… 器 源自； —一 ％十 ： ＆ 蚺十 ： 鼍
｛ １ ７
量： ・
量ｂ ：
Ｐ弱 椰 洲
｛ ９５ １ ９ ８ ￣２ ５ ８ ｍ ： １ ８ ３
￣ ， ｔｍ： ｕ ｓ ｉ ．
．．． ．．． ．
大学物理实验 常用的数据处理方法
1.7 常用的数据处理方法实验数据及其处理方法是分析和讨论实验结果的依据。
在物理实验中常用的数据处理方法有列表法、作图法、逐差法和最小二乘法（直线拟合）等。
1.7.1 列表法在记录和处理数据时，常常将所得数据列成表。
数据列表后，可以简单明确、形式紧凑地表示出有关物理量之间的对应关系；便于随时检查结果是否合理，及时发现问题，减少和避免错误；有助于找出有关物理量之间规律性的联系，进而求出经验公式等。
列表的要求是：（1）要写出所列表的名称，列表要简单明了，便于看出有关量之间的关系，便于处理数据。
（2）列表要标明符号所代表物理量的意义（特别是自定的符号），并写明单位。
单位及量值的数量级写在该符号的标题栏中，不要重复记在各个数值上。
（3）列表的形式不限，根据具体情况，决定列出哪些项目。
有些个别的或与其他项目联系不大的数据可以不列入表内。
列入表中的除原始数据外，计算过程中的一些中间结果和最后结果也可以列入表中。
（4）表中所列数据要正确反映测量结果的有效数字。
列表举例如表1-2所示。
表1-2铜丝电阻与温度关系1.7.2 作图法作图法是将两列数据之间的关系用图线表示出来。
用作图法处理实验数据是数据处理的常用方法之一，它能直观地显示物理量之间的对应关系，揭示物理量之间的联系。
1．作图规则为了使图线能够清楚地反映出物理现象的变化规律，并能比较准确地确定有关物理量的量值或求出有关常数，在作图时必须遵守以下规则。
（1）作图必须用坐标纸。
当决定了作图的参量以后，根据情况选用直角坐标纸、极坐标纸或其他坐标纸。
（2）坐标纸的大小及坐标轴的比例，要根据测得值的有效数字和结果的需要来定。
原则上讲，数据中的可靠数字在图中应为可靠的。
我们常以坐标纸中小格对应可靠数字最后一位的一个单位，有时对应比例也适当放大些，但对应比例的选择要有利于标实验点和读数。
最小坐标值不必都从零开始，以便做出的图线大体上能充满全图，使布局美观、合理。
（3）标明坐标轴。
基于ASP的大学物理实验数据处理系统设计
和 管理 ，可 以对 实验 数 据 处 理 软 件 进 行 添 加 、 删 除 或修 改 。 ４ 系 统 设 计
４ １ 系统体 系结构设计 ．
系 统 采 用Ｂ Ｓ 网 络 体 系 ， 采 用 四 层 体 系 结 构 （ 图２ ／型 如 所 示 ） 即表 示 层 （ 览 器 ） 功 能 层 （ｅ Ｈ 务 器 ） 数据 库服 务 ， 浏 、 Ｗｂ￣ 、 层 和 数 据 处 理 服 务 层 。 服 务 器 操 作 系 统 为 Ｗｎｏｓ０３ ｉｄｗ ２ ０
命 令 均 在 服 务 器 端 运 行 ， 解 析 为 ＨＭ 文 件 后 再 送 给 浏 览 ＴＬ 器 。 因 此 ， 开 发 时 可 不 用 考 虑 浏 览 器 的 类 型 ， 同时 ，在 浏
理 采 用 Ｅ Ｃ Ｌ 前 台 采 用Ｊ ｖ ｓｒ ｐ ，后 台采 用 Ａ Ｐ 术 。 Ｘ Ｅ。 ａａｃｉｔ Ｓ技
中 ， 常 采 用 手 工 处 理 数 据 的方 法 ， 如 作 图 法 、列 表 法 等 ，
但 这 些 方 法 受 人 的主 观 性 影 响 较 大 ， 拟 合最 小二乘法于工计算量大 ，
易 出 错 。因 此 ，采 用 计 算 机 进 行 数 据 处 理 显 得 非 常 必 要 。 而 且 ， 笔 者 在 教 学 中 发 现 了 以下 几 个 问题 ： （ ） 学 生 进 ｉ
行数据处理 ，是在做完 实验 离开实验室之后完成 的，这 样
会 导致 数 据 不 能 及 时 得 到 处 理 ， 也 无 法 及 时 发 现 原 始 数 据
是否正确 ； （ ） 由于 学生数众 多 ，教 师无法靠 手工计算 ２
分析每个 学生的数 据处理过 程的正 确与否 ； （ ）许多数 ３ 据 处 理 软件 只 对 数 据 进 行 一 次 处 理 ， 不 注 重 存 储 ，不 便 于 后 期 的 综 合 分 析 和 统 计 ，而 且 多 数 软 件 是 基 于 单 机 的 ，没 有 与 网 络 结 合 ， 教 师 很 难 及 时 掌握 学 生 的 数 据 处 理 情 况 。 针 对 以上 问题 ，利 用 Ａ Ｐ ＥＣ Ｌ 结 合 数 据 库 技 术 ，笔 者 Ｓ和 ＸＥ ， 设 计 了 基 于 网 络 的大 学 物 理 实验 数 据 处 理 系 统 ，能 够 提 高 数 据 处 理 的 效 率 和 精 度 ， 实现 处 理 结 果 的 存 储 ，并 解 决 数
大学物理实验数据处理系统
大学物理实验数据处理系统牛原，肖霖，成正维(北京交通大学国家物理实验教学中心，北京,100044)摘要：本文用C#完成了“大学物理实验数据处理系统”软件的开发，该软件从大学物理实验数据处理的基本要求出发，包含：坏值的剔除、A类和B类不确定度的计算、实验结果的综合评定、曲线的拟合及显示。
该软件有助于学生处理物理实验数据，加深对实验的理解及教师对实验数据处理结果的评判。
关键词：误差理论，不确定度的表示，物理实验数据处理。
一、 引言：大学物理实验的任务对物理量进行定量的测量，找出各物理量之间的关系，对实验数据的分析处理是认识事物本质的关键，而误差分析与不确定度是实验数据分析中最重要的内容，是理工科学生学习科学方法、培养科学素养的重要环节之一。
在物理实验教学实践中，有关误差与不确定度是教学的一个难点，学生在处理实验数据、对测量结果的评价的过程中对“计算误差”、“合成误差”等的描述欠准确；另外，在对曲线的拟合以及线性关系数据的处理等方面常出现作图不规范、拟合出错误的曲线关系以及对非线性的物理量之间的关系处理不当等等。
当然，目前数据处理应用中还有许多数据处理软件，如ORIGIN，MATLAB等等。
这些商业软件功能虽然强大，但毕竟不是为大学物理实验量身定做，在使用上还是存在一定的局限性。
因此，从实际应用出发考虑，我们用C#完成了“大学物理实验数据处理系统”软件的开发，该软件完成了大学物理实验中对数据处理的基本要求：坏值的剔除、A类和B类不确定度的计算、实验结果的综合评定、曲线的拟合及显示。
该软件有助于学生正确处理物理实验数据，理顺误差理论中的相关概念，加深对实验的理解，同时方便教师对实验数据处理结果的评判。
该软件独立运行于常见的windows系统平台，软件中所有的处理结果包括绘图都可以保存并打印。
二、 大学物理实验数据处理系统介绍：软件采用C#在visual 2003的环境下编写，最终生成exe可执行文件。
大学物理实验数据处理系统
大学物理实验数据处理系统牛原，肖霖，成正维(北京交通大学国家物理实验教学中心，北京,100044)摘要：本文用C#完成了“大学物理实验数据处理系统”软件的开发，该软件从大学物理实验数据处理的基本要求出发，包含：坏值的剔除、A类和B类不确定度的计算、实验结果的综合评定、曲线的拟合及显示。
该软件有助于学生处理物理实验数据，加深对实验的理解及教师对实验数据处理结果的评判。
关键词：误差理论，不确定度的表示，物理实验数据处理。
一、 引言：大学物理实验的任务对物理量进行定量的测量，找出各物理量之间的关系，对实验数据的分析处理是认识事物本质的关键，而误差分析与不确定度是实验数据分析中最重要的内容，是理工科学生学习科学方法、培养科学素养的重要环节之一。
在物理实验教学实践中，有关误差与不确定度是教学的一个难点，学生在处理实验数据、对测量结果的评价的过程中对“计算误差”、“合成误差”等的描述欠准确；另外，在对曲线的拟合以及线性关系数据的处理等方面常出现作图不规范、拟合出错误的曲线关系以及对非线性的物理量之间的关系处理不当等等。
当然，目前数据处理应用中还有许多数据处理软件，如ORIGIN，MATLAB等等。
这些商业软件功能虽然强大，但毕竟不是为大学物理实验量身定做，在使用上还是存在一定的局限性。
因此，从实际应用出发考虑，我们用C#完成了“大学物理实验数据处理系统”软件的开发，该软件完成了大学物理实验中对数据处理的基本要求：坏值的剔除、A类和B类不确定度的计算、实验结果的综合评定、曲线的拟合及显示。
该软件有助于学生正确处理物理实验数据，理顺误差理论中的相关概念，加深对实验的理解，同时方便教师对实验数据处理结果的评判。
该软件独立运行于常见的windows系统平台，软件中所有的处理结果包括绘图都可以保存并打印。
二、 大学物理实验数据处理系统介绍：软件采用C#在visual 2003的环境下编写，最终生成exe可执行文件。
大学物理实验数据处理基本方法
实验数据处理基本方法实验必须采集大量数据，数据处理是指从获得数据开始到得出最后结论的整个加工过程，它包括数据记录、整理、计算与分析等，从而寻找出测量对象的内在规律，正确地给出实验结果。
因此，数据处理是实验工作不可缺少的一部分。
数据处理涉及的内容很多，这里只介绍常用的四种方法。
1 列表法对一个物理量进行多次测量，或者测量几个量之间的函数关系，往往借助于列表法把实验数据列成表格。
其优点是，使大量数据表达清晰醒目，条理化，易于检查数据和发现问题，避免差错，同时有助于反映出物理量之间的对应关系。
所以，设计一个简明醒目、合理美观的数据表格，是每一个同学都要掌握的基本技能。
列表没有统一的格式，但所设计的表格要能充分反映上述优点，应注意以下几点： 1．各栏目均应注明所记录的物理量的名称(符号)和单位；2．栏目的顺序应充分注意数据间的联系和计算顺序，力求简明、齐全、有条理； 3．表中的原始测量数据应正确反映有效数字，数据不应随便涂改，确实要修改数据时，应将原来数据画条杠以备随时查验；4．对于函数关系的数据表格，应按自变量由小到大或由大到小的顺序排列，以便于判断和处理。
2 图解法图线能够明显地表示出实验数据间的关系，并且通过它可以找出两个量之间的数学关系，因此图解法是实验数据处理的重要方法之一。
图解法处理数据，首先要画出合乎规范的图线，其要点如下：1.选择图纸 作图纸有直角坐标纸(即毫米方格纸)、对数坐标纸和极坐标纸等，根据作图需要选择。
在物理实验中比较常用的是毫米方格纸，其规格多为cm 2517⨯。
2.曲线改直 由于直线最易描绘,且直线方程的两个参数(斜率和截距)也较易算得。
所以对于两个变量之间的函数关系是非线性的情形，在用图解法时应尽可能通过变量代换将非线性的函数曲线转变为线性函数的直线。
下面为几种常用的变换方法。
(1)c xy =(c 为常数)。
令xz 1=，则cz y =，即y 与z 为线性关系。
(2)y c x =(c 为常数)。
大学物理实验数据处理和实验基本要求
图Ⅱ-2 随机误差的正态分布曲 线 图中横坐标为误差，纵坐标为误 差的概率密度分布函数。
随机误差具有的性质： －－绝对值小的误差出现的概率大，绝对值大的误差出现的概率小。
(1)单峰－性－大小相等、符号相反的误差出现的概率相等。 －－绝对值非常大的正、负误差出现的概率趋近于零 。 －－当测量次数趋近于无限多时，由于正负误差互相抵消，各误差的代数和趋近于零。
测量误差x
3. 测量列的平均值 用测量列A1, A2, An表示对物理量进行次测量所得的测量值，那么每次测量的误差为：
将以上各式相加得： 由此可得：
x1 A1 A0 x2 A2 A0
xn An A0
n
n
xi Ai nA0
i 1
i 1
A0
1 n
n i 1
Ai
1 n
n i 1
xi
1. 伽利略把实验和逻辑引入物理学,使物理学最终成为一门科学。 2. 经典物理学规律是从实验事实中总结出来的。 3. 近代物理学是从实验事实与经典物理学的矛盾中发展起来的。
Galileo Galilei 1564～1642
以诺贝尔物理学奖为例：
• 80%以上的诺贝尔物理学奖给了实验物理学家。 20%的奖中很多是实验和理论物理学家分享的。 • 实验成果可以很快得奖，而理论成果要经过至少两个实验的检验。 • 1956李政道（1926年11月24日－） 、杨振宁（1922年10月1日－）提出弱相互作用中宇称不守恒，同年，
i Ai A (i 1,2, , n)
4.有限次测量的标准偏差
可以证明，当测量次数为有限时，可以用标准偏差S作为标准误差的最佳估计值。S 的计算公式 为
S
1 n 1
n i1
《大学物理实验》试题库系统的设计与实现
两种 组卷 策 略均 由计算 机 随机 产生试 卷 并进行 自 动 排版 。
般选用 Ａｃｅｓ ｃｓ 作为数据库 。因为 Ａｃ ｓ 数据 ｃｓ ｅ 库比较简单， 功能也 比较齐全 ， 数据 的备份 、 拷贝
一
都很方便 。因此， 在功能能够满足要求的条件下 ， Ａ ｃｓ 数据库往往成为一些小 型数 据库软件 的 ｃｅｓ 首选 。
李 磊， 仲海 洋， 王轶卓 ， 雪松 许
（ 大连海事大学 ， 辽宁 大连 １６２） １ ０ ６
摘
要： 介绍 了采用 Ｖｉ ａ ａｉ语 言和 Ａｃｅｓ ｓ ｌ ｓ ｕ Ｂ ｃ ｃｓ 数据库开发而成 的大学物理 实验试题 库系统 ， 系 该
统利用 Ｗｏｄ 为存储试 题 的容 器 ， 决 了物理试题 录入 中存在 的公式 、 ｒ作 解 图片、 表格 等非文本 数据 的存
（） 题 被 抽 取 次 数 的 限定 ； ７ 生 成 试 卷 份 数 ６试 （） （～３ ） （ ） 时生 成 多 份 试 卷 时 的 试 题 重 复 １ 份 ；８ 同
率。
试题库系统不可避免的要处理各种公式 、 图 片 、 格等 非文 本数 据 。针对 这种 情况 ， 表 一些 试题 库系统采用 的是文本和非文本数据分开存储 的方 法， 这样试题录入 和修改就显得十分麻烦 。本题 库直接用 Ｗｏｄ ｒ 作为存人试题的容器来解决这一 问题 ， ｏｄ作 为 目前 最 流 行 的 图形 化 文 字 编辑 ｗ ｒ 处理软件 ， 它可以处理表格 、 公式 、 图片等多媒体 数据［ 。因此 ， ｗ ｒ ４ ］ 用 ｏｄ作为存储试题信息 的容 器， 不但使试题输人 、 修改十分 方便 ， 生成后的试 卷也可实现方便 的排版 、 修改和打印操作 。实现 思 路如 下 ： （） １ 为防止操作者不当的操作造成试题库信 息的损坏 ， 系统将存 储试题信息的 ｗ ｒ ｏｄ文件设 置了访 问权 限密码 ， 从而保证试题库文件只能通 过系统程序进行相应 的输入 、 修改和删除操作。 （） ｗ ｒ ２ 用 ｏｄ作为存储 试题容器 的关键是程 序如何 区分每个 试题 ， 防止在 组卷过程 中进行试
大学物理实验数据处理
北方民族大学物理实验中心 Fundamental physics experiment 8
不同类型的坐标纸
直角坐标纸
单对数坐标纸
双对数坐标纸
极坐标纸
北方民族大学物理实验中心 Fundamental physics experiment 9
图解法
利用图示法得到的测量量之间的关系曲线，求出有物理意义的参数，这一实验数据的处理方法 称为图解法。在物理实验中遇到最多的图解法的例子是通过图示的直线关系确定直线的参数-----截 距和斜率。
（1）确定直线图形的斜率和截距 （2）曲线的改直
非线性关系数据可进行曲线改直后再处理
北方民族大学物理实验中心 Fundamental physics experiment 16
=20044
Ri
北方民族大学物理实R验i中ti心
tFi2undamental physics experiment 27
a R bt
b
tR tR
2
t
t2
3. 写出待求关系式：
R70.790.287t3
R－－；t－－℃ 北方民族大学物理实验中心 Fundamental physics experiment 28
1.1500
0.8000
1.1000
0.4000
1.0500
t(℃)
t(℃)
o
20.0 0
40.0 0
60.00
80.00
100.0 0
120.0 0
140.00
定容气体压强～温度曲线
1.0000 20.00
30.0 0
40.0 050.00 6Fra bibliotek.00 70.00
物理实验数据处理的基本方法
物理实验数据处理的基本方法1.数据收集：在物理实验中，首先需要收集实验数据。
可以使用各种仪器和设备进行测量、记录和采集实验数据。
确保数据的准确性和可靠性。
2.数据整理：在数据收集后，需要对数据进行整理和整合。
这可以包括删除无效数据、排除异常值、对数据进行分类等。
确保数据的整洁和一致性。
3.数据可视化：将数据可视化是一个有力的方法，可以帮助研究人员更好地理解数据和发现隐藏在数据中的模式和趋势。
常用的数据可视化方法包括绘制直方图、散点图、线图等。
4.数据分析：对数据进行分析是了解数据背后规律的重要手段。
常用的数据分析方法包括统计分析、查找关联性、回归分析、频谱分析等。
这些方法可以帮助确定数据之间的相互关系，提取重要的特征和信息。
5.误差分析：误差是物理实验中不可避免的部分，对实验数据的误差进行分析是确保实验结果可靠性的重要环节。
常用的误差分析方法包括确定绝对误差、相对误差、平均误差、标准差等。
通过误差分析，可以评估实验的准确性和精确性。
6.结果解释：在完成数据处理和分析后，需要对结果进行解释和讨论。
这包括总结数据的主要趋势和规律，解释与已有理论和模型的一致性，讨论实验结果的物理意义等。
7.结论和讨论：在数据分析和结果解释的基础上，得出结论和讨论物理实验的目标和研究问题。
这可以包括总结实验结果的重要发现和贡献，提出对未来研究的建议和思考。
总之，物理实验数据处理是一个复杂的过程，需要科学的方法和技巧。
通过合理地应用数据收集、整理、可视化、分析和解释的方法，可以更好地理解实验数据和揭示实验中的物理规律。
大学物理实验教学管理系统的设计与实现
维普资讯
第 ｌ ２期
井 冈 山 学 院 学 报
第 ２ ７卷
限性
对 于少 血供 的 肝 肿瘤 ， 从肝 动 脉 系来 源 的肿
ｍ ｔ ｔ ｅ［． ａｃｒＲ ｓＯ ｃｌ ９ ８１４ １． ｅａ ａ ｓ ］ｃｎｅ ｅ ｎｏ， ９ ，１： ５ ｓ ｓ ＪＪ １ ４ ［Ｌｎ ＧＨ ｇ ｒｒｎ ，ｕ ｄｒｕｓ ＡＰ ｒ ｌｌ ｄ ｕｐｙ ｏ ３ｉ ］ ，ａｅ ｔ Ｉ ｎ ｅｑｉ ． ｔｂｏ ｓｐｌ ｆ ｓａ Ｌ ｔ ｏａ ｏ ｈｅ ｔ ｔ ｅ［． ， ８ ， ： ３ ｖｒｍｅ ａ ｓ］ Ｊ ９４５ １ ． ｓ ａ ｓ ＪＡ １ ３ ４ ［Ｌｎ ＧＬ ｎ ｅｑｉ ，ａｅｓａ ，ｔａＰｓ ｏｔ ｘｍｉ ４ ｉ ，ｕ ｄｒｕｓ ＡＨ ｇ ｒｒｎ Ｉｅ １ ｏｔ ｒ ｍ ｅａ — ］ ｔ ｔ ． ｍ ｅ
１ 系统 设 计 的 目标
系 统 的 模 块 分 为数 据 录 入 、 据 处 理 、 据 查 数 数 询 和打 印输 出 ４个 功能模 块 。 该 系 统 选 择 具 有 Ｗｉｄｗ 界 面 风格 的 关 系 数 ｎｏ ｓ 据 库 管 理 系 统 Ｆ ｘ ｒ ｏ ｎ ｏ ｓ 、 ｏＰｏ Ｆ ｒＷｉｄｗ ２５ Ｂ为 系 统 开
称等 多 种查 询 方式 ， 者 多种 组 合 的查 询方 式 。这 或
些功 能对 Ｆ ｘ ｒ ｏＰｏ来说都 是很 容易 实现 的 。
３２ 档 案管 理 ．
打开 班学 生档 案管理 菜单 ， 面包 里
含 ： 案浏 览 、 案添 加 、 案查 询 。通过 打开菜 单 档 档 档 编辑 器， 生档 案管 理菜单 下 编辑 档案浏 览 、 案 在学 档 添加 、 案查询子 菜单 。 档 ３３ 课程 管理 ． 打开课 程 管理 菜 单 ， 面包 含：基 里
大学物理中的实验数据处理与分析方法
大学物理中的实验数据处理与分析方法在大学物理课程中，实验数据处理与分析是非常关键的部分，能帮助学生深入理解物理原理和提高实验操作和数据分析能力。
本文将介绍一些常见的实验数据处理与分析方法，以帮助大家更好地应对物理实验。
一、误差分析与处理在物理实验中，由于种种因素的干扰，我们得到的实验数据往往会存在误差。
为了准确地反映实验现象，我们需要对这些误差进行分析和处理。
1. 系统误差：系统误差是由于实验仪器或装置的固有缺陷导致的误差，它存在于所有实验数据中，并且通常是固定的。
我们可以通过对仪器进行校准或者进行适当的修正来减小系统误差。
2. 随机误差：随机误差是由于实验条件的不确定性或人为操作的随机性导致的误差，它在重复实验中会发生变化。
为了减小随机误差，我们可以多次重复实验并取平均值，以提高数据的可靠性。
3. 最小可区分误差：最小可区分误差是指实验数据中能够明显区分的最小单位误差。
在数据处理过程中，我们需要注意到最小可区分误差，以避免在数据分析过程中忽略这些细微的差别。
二、数据处理方法在获得实验数据后，我们需要对其进行处理，以得到更有意义和可靠的结果。
1. 平均值：将多次实验获得的数据进行求和，并除以实验次数，即可得到平均值。
通过求平均值，可以减小随机误差对结果的影响。
2. 不确定度：不确定度是用于表示测量结果的范围。
通常，我们可以通过标准差、相对误差等方式来计算不确定度。
3. 误差传递：在进行多个量的计算时，不同量之间的误差会相互影响。
我们可以利用误差传递法则来计算复合量的误差。
该法则包括加减法、乘除法和函数的误差传递规则。
三、数据分析方法在获得实验数据后，我们还需要对其进行分析，以得到对实验现象的深入理解。
1. 图表分析：将实验数据绘制成图表，可以直观地展示数据规律和趋势。
在进行图表分析时，需要注意选择适当的坐标轴、标记数据点和合理选择曲线拟合等。
2. 直线拟合：对于线性关系的实验数据，我们可以利用最小二乘法进行直线拟合，以获得直线的斜率和截距。
大学物理实验数据处理系统的设计与开发
中图分类号： ４４ Ｇ ３
文献标识码 ： Ａ
文章编号： ０ ９— ９ ０ ２ １ ） ２— ０ ３—０ １０ ４ ７ （ ０ １ ０ ０ ３ ３ 三 个模 块构 成 ．在主 控 窗 口的 “ 择 实验 ” 选 模块 中根 据 实验 类别 分 为 “ 力学 实 验 ”、“ 学 实 验 ” 电学 热 、“
１ ３ 功能设 计 ．
ｔ ｏｎ （ ， ） ＝Ｒ ｕ ｄ ｔ １
Ｆｒ ３ Ｔｘ ｏｍ ． ｅｔ Ｓｒ ｔ ２＝ ｔ（）
Ｅｎ ｆ ｄ Ｉ Fra bibliotekＥｎ ｕ ｄＳ ｂ
Ｐ ｉａｅ Ｓ ｂ Ｃ ｍｍａ ｄ Ｃｉ （ ｒ ｔ ｕ ｏ ｖ ｎ ３ ｌｋ ） ｃ
一
“ 择实 验 ” 该 系统 的 主 体 模 块 ．鼠标 单 击 选 是
Ｔ ｘ２ ：“ ｅｔ 出错 了 ！ ｈ ｎ ”Ｔ ｅ
ＭｓＢ ｘ“ ｇ ｏ 请先 做一 二步 ．”
Ｅｌｅ ｓ
完 实验后 ，只需将 测量 数据按 要 求输 入 到 系统 的数
据 采集 窗 口 ， 点击 “ 开始 计算 ” 按扭 ，计算 机将 显 等 示 各 中间物理 量 的计 算结 果与 最 终结 果及 误 差．点 击 下一次计 算 按扭 ， 序复 位 ，点击 “ 闭程 序 ” 程 关 或
实 验数 据处 理是 大学 物 理实 验教 学 中 的重要 一 环 ， 生处 理数 据 的好 坏将 直接 影 响 到 实验 的结 果 学 与 结论 ．有 些 实验 的数 学 计 算 公 式 繁杂 ，数 据 处 理 计 算量 大 ， 费 了学生 大 量 的 时 间．繁琐 的数 据 处 花
实验” “ 和 光学 实验 ” 四项 菜单 栏 ，在 每 个 实验 类 别 菜 单栏 下 又包 含若 干下 拉 菜单 ，列 出相 应 的实验 名 称 ，用 鼠标单 击某 一 实 验 名称 后 ，就 可 以 进入 相 应 子 界 面 ， 见 图 １ 该 系 统 采 用 了 标 准 Ｗｉｄｗ 窗 参 ． ｎｏ ｓ
基于VB的大学物理实验数据处理系统的设计与实现
２ 系统的构成
系统包括 实验 项 目子系 统和 基本 数据 处理 子系统 ，如 图 Ｉ 示 。 所
实验项 目子系统是系统的主体 ，包含 了 “ 长度的测量 ” 牛顿第二定律的验证” 金属线胀系数的测 、“ 、“
定”等 １ 个实验项 目。基本数据处理子系统包括 “ ４ 作图法” 、“逐差法” 最小二乘法” 不确定度的计 、“ 、“ 算 ”等内容。系统采取模块化设计 ，如基本数据处理子系统 中所包含的逐差法 、最小二乘法和不确定度的
关 键 词 ：大 学 物 理 实 验 ；数 据 处 理 ；ＶＢ
中图分 类号 ：Ｔ ３ ７１ Ｐ １．
文献标志码 ：Ａ
文章编号 ：１０ — ８Ｘ（０ ０ — ０ ７ ０ ０ ７ ９ ４ ２ １）５ ０ １ — ４ １
大学 物理 实验 是学 生进 入 大 学后 进 行科 学实 验基 本训 练 的一 门独 立 的必 修基 础 课程 。物理实 验在 学生 创新意识和创新能力的培养 中起着不可替代的重要作用 ，是提高学生科学素质的重要手段。大学物理实验 的任务对 物理量 进 行定 量 的测 量 ，找 出各物 理量 之 问 的关 系 ，而对 实 验 数据 的分 析 处理 是认 识事 物本 质的 关 键 ，所 以实 验数 据处 理是 整 个 实验 教 学过 程 中非 常重要 的组成 部分 ，是理 工科 学 生学 习科 学方 法 、培养
『 李雅丽，方靖淮． ７ 】 大学物理实验教程【］南京 ： Ｍ． 南京大学出版社 ，２ １． ００
【】牛又奇 ，孙建国． ８ 新编 Ｖ ｓａ Ｂ ｓ 程 序设 计教程ｆ ．苏州：苏州大学出版社 ，２ ０ ． ｉ ｌ ａｉ ｕ ｃ Ｍ］ ０６
４ 结束语
本文提出了基于 Ｖｓａ Ｂ ｓ ｉ ｌ ａｉ ｕ ｃ软件开发的大学物理 实验数据处理系统 ， 实现了物理实验数据处理的自动化 和智能化。该系统已经应用于南通大学的大学物理实验
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
关 键 词 ： 理 实验 ； 据 处理 ； ＨＰ： ＱＬ 物 数 Ｐ Ｓ 中图 分 类 号 ： ＴＰ３ １ １ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ９ ３ ４ （０ ０３ — ７ ０ ０ １ ０ — ０ ４２ １ ）４ ９ ６ — ２
ｄ ｎ Ｙｕ ｎ ｎＮ ｏｍａ Ｕｎｖ ｒｉ ， ｎ ａ ５ ０ ２Ｃｈｎ ） ｏ ， ｎ ａ ｒ ｌ ｉｅｓｙＹｕ ｎ ｎ６ ０ ９ ， ｉａ ｔ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅｃ ｌ ｇ ｈ ｓ ｓ ｔ Ｐ ｏ ｅｓ ｇＳ ｓｅ ｉ ｄｖ ｌｐ ｄｂ ｓ ｇＰ ｙ ａ ｃｗｅ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｈ ＱＬ ｎ ｔ ｒ ａａ ａｅ ｓｒ ｃ ： ｈ ｏ ｅ ｅＰ ｙｉ ａ ｒｃ ｓｎ ｙｔｍ ｓ ｅ ｅｏ ｅ ｙ ｕｉ ＨＰ ｄ ｎ ｍｉ ｃ Ｄａ ｉ ｎ ｂ ｔｃ ｎ ｌｇ ｎｄｔｅＳ ｅｗｏ ｋｄ ｔｂ ｓ
秦 黄嵩 ， 昆 景良 ， 李 霖１
（． 西 民 族 大 学 物 理 与 电 子 工 程 学 院 ， 西 南 宁 ５ ０ ０ ２云南 师 范 大 学 信 息 学 院 ， １ 广 广 ３ ０ ６；． 云南 昆 明 ６ ０ ９ ） ５ ０ ２
摘要 ： Ｐ 以 ＨＰ动 态 网 页技 术 和 Ｓ ＱＬ 网络 数 据 库存 储 为平 台 ， 计 了 大 学物 理 实验 数 据 处理 系统 。该 系统 不仅 满足 了学 生对 处理 实 设
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ Ｒｅ ｌ ａ ｏ ｆＴｈ ｔ ｏ ｅ ｓｎ ｙ ｔ ｍ ｏ ｌ ｇ ｈ ｓ ｓ ｏ ｅＤａ ａ Ｐｒ ｃ ｓ ｉ ｇ Ｓ ｓｅ ｆ ｒ Ｃｏ ｌ ｅ Ｐ ｙ ｉ ｘ ｅ ｉ ｎ ｓ ｚｉ ｅ ｃ
ｓ ｒ ｅ Ｔ ｉ ｓｓ ｍ ｏ ｎ ｅｓ ｈ ｕ ｅ ｔ ｎ ｅ ｓ ｆ ｘ ｅ ｍｅ ｔ ａ ｒ ｃｓ ｎ ｎ ｐ ｒ ｕ ｓ ｅ ｇｈ ｎ ｅｅ ｐ ｒ ｎ ｎ ｔ ａ ． ｈ ｔ ｎ ｔ ｌ ｍｅｔ ｔｅｓ ｄ ｎｓ ｅ ｄ ｏ ｐ ｒ ｎ ｄ ｔ ｐ ｏ ｅｓ ｇａ ｄｒ ｏｔ ｂ ｔ ｌ ｓ ｎ ｔｅ ｓ ｈ ｘ ｅ ｍｅ ｔ ｏｇ ｓｙ ｅ ｏ ｙ ｔ ’ ｅ ｉ ａ ｉ ｅ ｓ ａｏ ￣ ｔ ｉ ｍａ －
Ｋｅ ｒ ｓ Ｐ ｙｉａ ｅ ｐ ｒ ｎ ； ｔ ｐ ｏ ｅｓ ｇ ＰＨＰ： ＱＬ ｙｗｏ ｄ ： ｈ ｓ ｌ ｘ ｅ ｍｅ ｔＤａａ ｒ ｃｓ ｎ ； ｃ ｉ ｉ Ｓ
大学 物理 实 验 是理 工科 学 生 必 修 的 一 门 实 践 性 课 程 ， 该 课 程 中 ， 做 一 个 实 验 都 需 要 测 量 、 录 和处 理 数 据 ， 填 写 完 成 后 在 每 记 在
上交 实验 报 告 。处 理 实 验数 据通 常包 含 以下 工 作 ：
１ 检 测 测 量 数 据 。 如判 断实 验 数 据 记 录 的 正误 ， 断 实 验 数 据 的好 坏 等 。 ） 判 ２ 根 据 有 关公 式计 算 实 验 测 量 值 。 １ ３ 写 出 误 差 分 析公 式 ， 计算 误 差 。 ） 并
ａ ｅ ｅ ｔｆ ｒｔ ａ ｈｅｓ ｇ ｍ ｎ ｅ ｃ ｒ．Ｔｈｕ ，ｉ ｐｒ ｏ ｓ ｔ ｏｍｏｔ ｓｉ ｅ ａ ｔｏｎ ａ ｏｍｍ ｕ ｃ ｔｏｎ ｂｅｗ ｅ ｎ ｅ ｃ ｅ ａ ｔ ｅ ｓ ｅ ｎｔｒ ｃｉ ｎｄ ｃ ｎｉａ ｉ ｔ ｅ ｔａ ｈ ￣ ｎｄ ｓｕｄ ｎｔ．
目前 多 数 学 校 处 理 实 验 数据 的方 式 是 以手 工 计 算 为 主 。为 了保 证 测 量 值 的 可 靠 性 ， 常 每 个 值 都 需 要测 量较 多 的数 据 ， 加 上 通 再 间接 测 量 值 的 计 算 公 式 比较 复杂 ， 使 花 费在 数 据 处 理 的工 作 量 比较 大 。 就 大 学 生 而 言 ， 值 计 算 已不 成 为 主要 的训 练 内容 ， 应 致 数 而 该 把 时 间 放 到 分 析 测量 结果 上 。为 此 ， 文 基 于 Ｐ Ｐ和 Ｓ Ｌ程 序 设 计 语 言 ， 计 出大 学 物 理 实 验 据处 理 系统 ， 现实 验 数 据 处 理 本 Ｈ Ｑ 设 实
Ｃ ｍｐ ￣ Ｋ ｏ ｌ ｇ ｎ ｅ ｈ ｏ ｇ ｏ ｕ ｒ ｎ ｗ ｅ ｅａ ｄＴ ｃ ｎ ｌ ｙ电脑 知 识 与技术 ｄ ｏ
Ｖｏ ．， ．４， ｃ ｍｂ ｒ２ ０ Ｐ ９ ６ —９ ６ ９ ４ １ Ｎｏ ３ Ｄｅ ｅ ｅ ０１ ， Ｐ．７ ０ ７ １， ７６ ６
大学物理实验数据处理系统 的设计与实现
ＱＩ Ｊ ｇ ｈ ｎ ＨＵＡ Ｎ ｎ — ａ ｇ， ｉ ＮＧ Ｓ ｎ ２ Ｉ ｕ —ｉ ｏ ｇ ， ｎ ｌ Ｌ Ｋ ｎ
（ ． ｌ ｇ ｆＰ ｙｉｓａ ｄＥ ｅｔｏ ｎ ｉｅ ｒ ｇ ｏ ａ ｇ ｉ ｉｅｓｙ ｆｒＮａ ｏ ａ ｄ ｓ Ｎａ ｎｎ ３ ０ ６Ｃｈｎ ； ． ｃ ｏ ｌ ｆＩｆｒ － １ Ｃｏｌ ｅｏ ｈ ｓ ｎ ｌｃｒｍｃＥ ｇｎ ｅ ｎ ｆＧｕ ｎ ｘ ｖ ｒｉ ｏ ｄ ｎ ｌ ｅ， ｎ ｉｇ ５ ０ ０ ， ｉａ ２ Ｓ ｈ ｏ ｏ ｍａ ｅ ｃ ｉ Ｕｎ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｉ ＳＳＮ １ ０ — ０ ４ ０ ９ ３ ４
Ｅ ｍ ｉ ｘ ｌ ｃｃ ｅ． － ａ ： ￣＠ｃｅ． ｔ ａ ｌ ｎ ｃ
ｈ ｔ ：ｗｗ ｄ ｚ ．ｅ ．ａ ｔ ／ ｗ．ｎ ｓｎ ｔ ｐ／ ｃ Ｔ ｈ ８— ５ 一 ６ ０ ６ ５ ９ ９４ ｅ ＋ ６ ５ ｌ５ ９ ９ ３ ６０ ６