利用Excel软件处理物理化学实验数据
物理化学实验中常用的数据处理软件及在化学中常见应用方法
物理化学实验中常用的数据处理软件及在化学中常见应用方法随着计算机技术的不断发展,数据处理软件在物理化学实验中的应用越来越普遍。
这些软件可以帮助实验人员处理实验数据,提高实验效率和准确度。
本文将介绍几种常用的数据处理软件及在化学中常见的应用方法。
一、常用的数据处理软件1. ExcelExcel是微软公司开发的一款电子表格软件,广泛应用于各个领域。
在物理化学实验中,Excel可以用来制作数据图表、计算平均值和标准偏差、进行线性回归等。
对于数据量较小的实验,Excel是一个简单易用的数据处理工具。
2. OriginOrigin是一款专业的科学数据分析和绘图软件,主要应用于科学研究、工程设计和教学等领域。
在物理化学实验中,Origin可以用来制作各种类型的图表、进行数据拟合和统计分析等。
Origin的功能非常强大,但学习起来也比较复杂。
3. MatlabMatlab是一款用于数学计算、数据分析和可视化的软件,被广泛应用于科学研究、工程设计和金融分析等领域。
在物理化学实验中,Matlab可以用来进行数据处理、信号处理和图像处理等。
Matlab的功能非常强大,但学习起来也比较困难。
二、在化学中的应用方法1. 数据图表的制作在物理化学实验中,数据图表是非常重要的,可以帮助实验人员更直观地了解实验结果。
在Excel中,可以选择不同的图表类型,如折线图、柱状图、散点图等,来展示实验数据。
在Origin中,可以制作更复杂的图表,如等高线图、三维图等,以展示更多的信息。
在Matlab中,可以利用其强大的绘图功能,制作各种复杂的图表。
2. 数据拟合和统计分析在物理化学实验中,常常需要对实验数据进行拟合和统计分析。
在Excel中,可以使用函数进行线性回归、非线性拟合和数据统计等。
在Origin中,可以使用各种拟合和统计分析工具,如最小二乘法拟合、方差分析等。
在Matlab中,可以使用其强大的数学计算和统计分析功能,进行各种数据拟合和统计分析。
使用Excel2010软件处理大学物理实验数据
使用Excel2010软件处理大学物理实验数据使用Excel 2010软件处理大学物理实验数据引言:在大学物理实验中,数据处理是非常关键的一步。
准确、高效地处理实验数据对于得出正确的结论和理解实验现象至关重要。
在过去,学生通常使用手工计算或基本计算器来处理实验数据,这使得大量的时间和精力耗费在了繁琐的计算过程上。
然而,随着计算机软件的不断发展,使用Excel 2010软件处理大学物理实验数据逐渐成为主流。
本文将以大学物理实验为例,介绍如何使用Excel 2010软件来处理物理实验数据,并分析应用Excel软件的优势。
一、数据输入和整理在大学物理实验中,我们通常需要测量和记录一系列物理量,如长度、电压、电流等。
在Excel 2010中,我们可以通过直接输入的方式,将实验数据按照字段分类输入到工作表中。
通过使用文本、数字、日期等格式,可以有效地保留数据的精确性和一致性。
另外,Excel 2010提供了数据筛选和排序的功能,使得对数据的整理更加方便快捷。
二、数据统计和绘图在实验中,我们通常需要对实验数据进行统计分析和绘制相关图表,以便更好地理解实验结果。
Excel 2010提供了多种常用的统计函数,如平均值、标准差、偏差等,可以方便地计算实验数据的统计特征。
通过选中数据并点击相应的函数图标,即可自动生成统计结果。
另外,Excel 2010还支持各种图表的绘制,如饼图、折线图、散点图等,可以直观地展示实验数据的变化趋势和相关性。
三、误差分析和拟合曲线误差分析在大学物理实验中占据了重要地位,它有助于评估测量结果的可靠性和准确性。
Excel 2010提供了多种误差分析方法和函数,如线性回归、最小二乘法拟合等,可以通过拟合曲线来分析实验数据的误差范围和趋势。
通过选中数据并点击相应的拟合曲线函数图标,即可得到最佳拟合曲线和相关参数,方便进一步分析和讨论。
四、数据可视化和报告输出准备和呈现实验报告是大学物理实验不可或缺的一环。
EXCEL在物理实验数据处理中的应用
EXCEL 在物理实验数据处理中的应用陈莹梅,黄细光(韶关学院信息工程学院实验中心,广东韶关512005,)摘要:EXCEL 软件具有强大的数据处理、分析、统计功能,将EXCEL 用于大学物理实验教学中的实验数据处理,不用编程,学生易学易用.本文结合实例介绍了用EXCEL 处理实验数据的方法.关键词:EXCEL;物理实验;数据处理中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1007-5348(2005)06-0121-04在物理实验教学中,学生要对获得的实验数据进行处理,评定不确定度、绘制表格和进行数据拟合等,整个过程计算量繁重,既费时又费力.随着计算机的发展和普及应用,用计算机处理实验数据已成为趋势.用计算机处理实验数据需要掌握一定的计算机语言,因此,长期以来一些具体的应用难以进入物理实验教学中.EXC EL 是常见的应用软件,具有强大的数据处理、分析、统计功能,函数功能丰富,图表种类繁多,和一般软件一样有下拉式菜单,学生易学易用.本文结合实例介绍EXCEL 在物理实验数据处理环节中的应用.1辅助分析,实现粗差数据的剔除在测量的过程中,由于某些突发的因素和测量者的疏忽,测量数据中会含有稍许偏大或偏小的数据.根据格罗布斯判据,一列等精度测量值X 1,X 2 ,X n ,可保留数据的范围为[1]:( X -G n S ) X i ( X -G n S ),利用E XCE L 的条件格式菜单即可轻而易举地发现存在粗差的数据.图1 用EXCEL 剔除粗差例1 米尺测量金属丝长度,用EXCEL 判断的步骤为:!创建EXCEL 工作表格,将数据输入到B4:B13中.∀在C14单元格分别输入公式#=AVE RAGE(B4:B13)∃算出平均值;在C15单元格分别输入公式#=COUNT(B4:B13)∃算出数据个数;在C17单元格分别输入公式和#=LN(C15-2.65) 2.31+1.305∃算出格罗布斯判据;在C16单元格输入公式#=STDE V(B4:B13)∃算出标准偏差(参见图1).%选中数据区域C4:C13,单击菜单的格式&条件格式,弹出条件格式对话框(参见图2).在条件1中选#未介于∃,在插入点定位在表达式框中,输入#=S |CS |14-S |CS |17*S |CS |16∃;另一个输入#=S |C S |14+S |CS |17*S |C S |16∃表达框.∋点击#格式∃选择#粗斜体∃,粗差的数据就会以#粗斜∃格式显示,(参见图1),即可将粗差数据删除.2完成复杂计算,实现数据的自动处理在物理实验中,测量数据的处理、测量不确定度的评定,函数关系复杂,利用EXCEL 强大的函数功能,在表格中编辑各种复杂的函数,即可快捷完成各种复杂计算[2].同时利用E XCEL #自动重算功能∃还可以根据数据源的变化随时#刷新∃表格中设定的函数公式所给出的值,实现数据的自动处理.收稿日期:2004-12-23作者简介:陈莹梅(1959(),女,广东潮州人,韶关学院信息工程学院实验中心实验师,主要从事物理实验教学.2005年6月韶关学院学报(自然科学版) Jun.2005第26卷 第6期Journal of Shaoguan University (Natural Science) Vol.26 No.6图2 条件格式对话框例2 用游标卡尺测量圆柱体,用EXCE L 实现数据的处理步骤为:!将数据输入创建的EXCEL 的表格,选择对应的数据区间,分别在H4、H5输入公式#=AVERAGE()∃,求出各量的平均值;分别在I4、I5输入公式#=STDEV()∃求出各量的A 类不确定度;分别在J4、J5输入公式#=0.02 SQRT(3)∃,求出各量的B 类不确定度;∀分别在K4、K5输入公式#=SQRT(POWER(I4,2)+POWER(J4,2))∃与#=SQRT(POWER(I5,2)+POW E R(J5,2))∃求出各量的合成不确定度;%在C6输入公式#=3.14*POWER(H4 2,2)*H5∃求出圆柱体的体积;在K6输入公式#=SQRT(POW ER(2*K4 H4,2)+POWER(K5 H5,2))∃求出相对不确定度;在G6输入公式#=K6*C6∃即可求出圆柱体的不确定度(参见图3).图3 EXCEL 处理数据表格3生成图表,改变数据隐含的趋势信息在数据处理中,常用图解法.利用图线显示数据间的内在信息,找出物理量之间的关系,具体操作时将数据点连成曲线固然直观,但要从复杂的曲线上确定函数的参数却比较困难,为此常进行坐标变换[1],改变数据抽象内涵的趋势信息.利用EXCEL 的图表功能可快捷、准确地改变数据的抽象外观,将数据隐含的复杂信息趋势转换为简单的线性关系.例3 表1为测量热敏电阻的阻值与温度的数据,电阻阻值与温度的变化关系为:R T =ae b T ;令y =ln R T ,A =b B =ln a ,x =1T将曲线变换为直线:y =Ax +B .表1 热敏电阻阻值与温度的测定结果序号12345678910T C o C27.029.532.036.038.042.044.548.053.557.5T K300.2302.7305.2309.2311.2315.2317.7321.1326.7330.7R T 3427312428242494226120001826163413531193 用EXCEL 操作的方法为:!将数据输入创建EXC EL 表格中,在C3:D12,求出#X ∃#Y ∃(参见图4).∀选定数据区域C3:D12,在图表类型中选择#XY 散点图∃按照提示要求即可作出散点图,并对该图表作出适当的调整,右键单击图表中的数据,选择#添加趋势线∃即可做出曲线直观图,参见图5.%选定数据区域F3:G12,用方法∀的步骤将图5的曲线改为直线,为数据分析带来极大的方便(参见图6). 122 韶关学院学报(自然科学版)2005年图4 数据线性变换表格图5 电阻与温度的关系 图6 曲线变换直线4拟合曲线,显示数据的内在联系在实验数据处理中,用最小二乘法进行线性拟合、参数的确定、数据的回归分析,大量的过渡性计算复杂繁琐,用手工操作即费时又易出错,利用EXC EL 强大数据分析功能,把复杂繁重的计算工作交给电脑,回归方程的参数和各参数的标准偏差、拟合直线可一并获得[3,4],将复杂问题的处理变为简单问题的处理.例4 在单摆测量重力加速度g 的实验中,运用最小二乘法利用EXCEL 的数据分析功能的操作方法为:!将数据输入EXCE L 单元格B3:C8;∀单击#工具∃菜单中的#数据分析∃命令.(在#工具∃菜单中,单击#加载宏∃命令,在#加载宏∃对话框中选中#分析工具∃)弹出#回归∃对话框;%在#Y 值输入区域∃、#X 值输入区域∃中分别输入B3:B8和E3:E8存放的数据,∋在#输出选项∃选择数据处理结果显示的区域并选择#线性拟合图∃的复选框,单击确定,就可完成数据的曲线拟合、线性参数及其标准偏差和相关系数,使重复繁琐的计算问题变为简单的操作(参见图7).图7 单摆实验直线拟合(下转第140页)第6期陈莹梅,等:EXCEL 在物理实验数据处理中的应用 123的好奇心和异样行为,鼓励多样性和个性发挥,使学生感到心理安全和心理自由.在知识的海洋里遨游,是培养学生创造性思维的必要条件,能否创造这样的条件,就要看教学过程中的师生关系如何.只有和谐、平等、民主的师生关系,才能创造出这种气氛.要做到这一点,体育教师必须具有坚实的专业基础,熟练的动作技术、技巧,有强烈的事业心和责任心;教师要和蔼开朗,对学生平等公正,既严又爱,做学生的良师益友;教师要尊重学生,建立起对学生的责任感,消除学生的约束感、压抑感等学习心理障碍.使学生得到愉快的情感体验,产生学习的内在动力;教师要保护学生的好奇心,鼓励学生大胆怀疑,敢于提出问题,发展其求异思维和丰富想象力,进而促进学生创造性思维的发展.同时,体育教师还要经常深入到学生中间,了解学生的学习状况,征求意见,不断改进教学方法,探索培养创造性思维的途径,促进教学质量的提高.参考文献:[1]王丽君.幼儿体育教育中创造性教育的几个问题探讨[J].浙江体育科学,2001(4):51-53.[2]尹志平.谈体育课堂教学中学生创新能力的培养[J].体育教学,2000(1):38-38.[3]王渺一,郭海力.体育教学培养学生创新能力的途径和方法[J].体育教学,2000(1):41-43.Discussion of Students )Creative Minds Education Duringthe Physical Education TeachingFANG Hui(Deparment of Physical Education,Zhengzhou Light Industry C ollege,Zhengzhou 450002,Henan,China)Abstract :Educating of students )creative minds has already bec ome an important topic in today )s education and has been gaining more attention.This article discusses and analyze,how to achieve this goal of educating students )creative minds according to the characteristica of physical education.Key words :physical education teaching;creative minds;education(责任编辑:赵 鸥)(上接第123页)参考文献:[1]杨述武.普通物理实验[M].北京:高等教育出版社,2000.[2]倪敏,诸燕萍.EXCE L 软件在物理实验中的应用[J].物理实验,2000,20(4):16-19.[3]唐曙光.基于EXCEL 的实验数据最小二乘法计算探讨[J].大学物理实验,2003,16(4):43-45.[4]费业泰.误差理论与数据处理[M].北京:机械工业出版社,2000.The Application of EXCEL to Data Processing of Physics ExperimentCHEN Ying mei,HUANG Xi guang(Experimental Center,College of Information Engineering,Shaoguan University,Shaoguan 512005,Guangdong,China)Abstract :E XCEL possesses po werful function of data processing,analyzing and statistics,students will easy learn and use it due to free of programming when EXCE L is used in experimental data processing of university physics experiment teaching.This paper makes use of the examples to introduce EXC EL in processing experimental data.Key words :EXCE L;experimental data;data processing (责任编辑:颜志森) 140 韶关学院学报(自然科学版)2005年。
用Excel实现中学物理实验数据的处理与管理
用Excel实现中学物理实验数据的处理与管理实验对物理的学习非常重要。
学生在实验过程中需要记录与处理实验数据,完成实验后需要向教师递交实验报告。
利用Excel的表格、图表、库功能,以及窗体按钮、宏的录制和VBA程序设计的方法,可以方便学生用Excel工作簿检查和管理实验数据。
一、结构与功能简介该工作簿包括“实验14”和用于保存各组(本案例为20组)学生实验数据的“原始数据库”两张工作表。
“实验14”由用于接受学生输入实验数据的“实验数据”、自动进行数据处理的“实验处理”与“实验结果”子区(如图所示)以及供学生输入分析文本的“分析与研究”子区等11个子区(详见案例文档*)组成。
二、公式与参数设置的前期准备为实现数据的自动处理,相应单元格中的公式如下:B22(电阻值):=B18/B19(复制到B22:G22区域);B23(导线平均长度):=AVERAGE(B16:D16);E23(导线平均直径):=AVERAGE(B17:D17);F23(电阻平均值):=AVERAGE(B22:G22);B25(电阻率):=PI()*(E23*0.001)^2*G23/(4*B23*0.01) 为保证实验数据显示合理有效的数字位数,选中相应单元格或区域,执行“格式/单元格/数字/数值|日期|科学记数”命令,设置两位小数的数值格式以及“年―月―日”的日期格式。
为便于编程,选中“实验14”和“原始数据库”工作表的下列区域或单元格,执行“插入/名称/定义”命令,设置各单元格与区域的名称及对应的坐标如下:原始数据=实验14!A14:G19;组1=原始数据库!A2:G7……组20=原始数据库!A135:G140;分析1=原始数据库!H2……分析20=原始数据库!H135。
执行“格式/单元格/保护”命令解除“实验14”工作表的“实验数据”和“分析与研究”两个子区中需要输入数据的单元格或区域的锁定状态,其余单元格均保持默认的锁定状态;再执行“工具/保护/工作表保护”命令保护该工作表,并只允许用户“选定未锁定的单元格”,从而可以在其中输入数据和分析文本。
Excel和Origin在物理化学实验数据处理中的应用(1)
表1 每行铁丝平均电位负值(-E)
铁丝位置 第一天 第二天 第三天 第四天 第五天 第六天 第七天 第八天 第九天
3cm
0.27047 0.31193 0.3728 0.38493 0.40603 0.41177 0.4465 0.4531 0.4701
5cm
0.14327 0.13937 0.16063 0.17153 0.22427 0.2141 0.26597 0.2446 0.2751
·180·
CHINA EDUCATION RESEARCH ANALECTS
随着文化的发展,英、汉语言都会出现更多的意义表达方式;同时随着全球化的推进,英、汉语言中 也会出现更多的语义共同点。这些都会使英汉翻译中意译的实现方式出现新的变化,需要我们不断的努力 总结。
【*本文是中国地质大学(武汉)教学研究项目(2006B 类)的部分研究成果】
参考文献 1 刘友龙著.论翻译与逻辑.攀枝花大学学报,2002(2) 2 唐秀丽、张梅南著.论翻译的言语思维.长沙电力学院学报(社科版),2002(2) 3 陈凤芝著.英汉翻译中的信息损失与增溢.三峡大学学报(人文社会科学版),2002(4) 4 郭著章著.英汉互译实用教程.武昌:武汉大学出版社,1988
56~58
从事英语“教学”,心怀英语“教育”
—— 英语教育观之必要性与可行性分析
郭全照 山东大学威海分校
一、英语教育与英语教学辩 笔者以为现在是重提英语教育的时候了。英国教育专家 Michael Byram(2002)曾在自己的文章里倡 导过外语教育这一观念。他说,与“外语教学”相比,他更倾向于“外语教育”的提法,其目的在于强调 语言学习在通识教育(General Education)中的重要性。他认为,在目前多语言(multilingual)多文化 (multicultural)的多元社会中,语言学习是国家间交流的必要条件,它对于创建一个可使个人与团体各尽所 能并良性互动的社会至关重要。 我们长期以来只提英语教学,不提或者忽视了英语教育。这不只是个“提法”问题,而是事关对语言 (当然也包括英语)和教育本质的反思和认识的根本性问题。通常人们认为语言只是交流信息、表达思想 的工具,甚至把它只看作是一套用于人类交流的符号系统。但别忘了,语言既是工具,又是产生工具机制 的一部分,又是人的一部分。人按照他的语言形式来建构世界与自我,语言就是我们的世界。语言与我 们的思维、感情、知觉、意识都紧密相关。维特根斯坦(Ludwig Wittgenstein,1889~1951)说:“我的 语言的界限就是我的世界的界限”,海德格尔(Martin Heidegger,1889~1976)更是从本体论的高度来 关照,“语言就是存在的家”。从这个意义上,英语教学不应满足于技能培训和单纯的工具倾向,而应有 更高的人文关怀。这种英语教育,其目标应为使学习者获得对于英语国家及其文化和社会的知识与理解; 对于英语国家的社会价值观念有能力做出独立、公正的评价与思考;具有与来自英语国家和文化中的人 进行交流的能力与意愿。在具体操作层面上,笔者个人以为,引入文化因素、提高文化含量(如采用以 文学、电影、音乐为介质的真实语言材料,即所谓“authentic materials”,是使教学转向英语教育这一整体 目标的可行之路。 外语界的老前辈许国璋先生早已有言在先:“我教学生,从来不以教会几句英语或教会一种本事为目 标,而是要教怎样做人,是英语教育:用英语来学习文化,认识世界,培养心智,而不是英语教学。” 在此,笔者想探讨的是,这种英语教育观是否可能、可行? 二、语言与文化 “文化”本身就是个多义词。在日常语言中,汉语中的“文化”和英语中的“culture”涵义也不尽相 同。这里,文化是就其更广泛的意义而言:“我们所说的‘文化’是指一个社会所具有的独特的信仰、习
物理实验技术中的实验数据处理与数据可视化软件使用技巧及实例分析与案例讨论
物理实验技术中的实验数据处理与数据可视化软件使用技巧及实例分析与案例讨论物理实验作为一门实践性很强的学科,数据处理和可视化在其中扮演着非常重要的角色。
本文将介绍物理实验中常用的数据处理和可视化软件的使用技巧,并通过实例分析和案例讨论来加深对这些技巧的理解。
一、数据处理软件的使用技巧1. Microsoft Excel:作为一款通用的数据处理软件,Excel在物理实验中的应用非常广泛。
在使用Excel处理数据时,我们需要注意以下几点:- 数据导入:可以通过“导入数据”功能将实验采集的数据导入Excel中进行处理。
- 数据清洗:通过筛选、排序等功能可以对数据进行清洗,去除脏数据和异常值。
- 数据整理:可以通过公式和函数对数据进行整理和计算,如求平均值、标准差等。
- 数据可视化:利用Excel的图表功能可以将数据可视化展示,提高数据的可读性。
2. Origin:Origin是一款专门用于数据处理和可视化的软件,广泛应用于科研领域。
在使用Origin处理数据时,我们可以注意到以下技巧:- 数据分析:Origin提供了丰富的数据分析方法和工具,如拟合、插值、傅里叶变换等,可根据实验需要对数据进行分析。
- 图表绘制:利用Origin的高级绘图功能可以绘制出漂亮的图表,如曲线图、散点图、等高线图等,便于数据的可视化展示。
- 批量处理:Origin支持批量处理数据,可以提高处理数据的效率。
二、数据可视化软件的使用技巧1. Matlab:Matlab是一款功能强大的数学软件,也可以用于数据处理和可视化。
在使用Matlab进行数据可视化时,我们可以采取以下几个技巧:- 绘制二维图像:Matlab提供了丰富的绘图函数,可以用来绘制各种类型的二维图像,如折线图、柱状图等。
- 绘制三维图像:利用Matlab的三维绘图函数,可以绘制出具有层次感的三维图像,如曲面图、三维散点图等。
- 动态可视化:Matlab支持动态图像的生成,可以将数据在时间或参数变化的过程中进行实时展示。
Excel软件在物理化学实验数据处理中的应用
Excel软件在物理化学实验数据处理中的应用訾学红;陈永宝;刘淑珍;张红光;林兴桃【摘要】This article illustrated a method by Excel to process the data of traditional and creative physical chemistry experiment.%探讨了如何利用Excel软件处理传统的和创新物理化学实验数据的方法。
【期刊名称】《中国现代教育装备》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】4页(P15-18)【关键词】Excel软件;物理化学实验;数据处理【作者】訾学红;陈永宝;刘淑珍;张红光;林兴桃【作者单位】北京工业大学环境与能源工程学院北京 100124;北京工业大学环境与能源工程学院北京 100124;北京工业大学环境与能源工程学院北京 100124;北京工业大学环境与能源工程学院北京 100124;北京工业大学环境与能源工程学院北京 100124【正文语种】中文物理化学是化学化工类专业中理论性很强的一门基础课程,其通过物理学方法、手段的运用,研究化学物质的结构、组成、性能及相互转化。
物理化学实验是课堂教学的延伸,是课堂教学的有力补充,是锻炼学生实践能力的一个重要环节。
在物理化学实验数据的处理中,培养学生学会科学的分析处理数据,有利于提高学生分析问题和解决问题的能力。
传统的物理化学实验数据处理方法主要包括3种:方程式法、列表法和作图法,其中作图法是比较常用的一种方法。
传统的手工作图法是对实验数据进行分析计算后利用铅笔、格尺等工具在坐标纸上进行描点作图,这种作图方法随意性强,人为误差较大,而且费时费力,效率很低[1,2]。
为了改变这种现状,随着计算机的日益普及,各种计算机数据处理软件(如Excel和Origin软件等)被广泛应用到物理化学实验数据处理过程中。
在各种计算机数据处理软件中,Excel软件是一个功能强大、使用方便的表格式数据综合管理和分析系统。
利用excel图表功能处理物理实验数据
利用excel 图表功能处理高中物理实验数据佛山市顺德区北滘中学 吴启程物理学科是一门以实验为基础的基础学科,在高中物理课程中,很多结论是在实验的基础上建立起来的。
而在实际的课堂教学过程中,由于受到学生能力和课堂上时间的限制,要让高中学生在课堂、课后通过手工计算和画图来从实验数据中归纳出实验结论是比较困难的,所以老师往往会直接给出最终的实验结论,甚至连实验探究的环节也被免掉了。
这也是很多学生素质并不是很高的镇一级学校在实际的教学过程中实验开出率较低的原因之一。
当然,在一些学生素质较高和设备条件较好的学校中,可以借助先进的传感器、数据采集器以及通过软件来实现物理测量和对实验数据进行处理,但是以上两个条件都具备的学校毕竟还是不多。
本文阐述在“研究自由落体运动”教学过程中,借助office 2007的excel 的强大的表格计算功能和插入图表的功能,在课堂上处理实验数据并得出图像,引导学生根据实验数据和图像得出实验结论,同时得出各物理量之间的定量关系。
这种方法也可以用在其它实验教学中。
一. 问题的提出在高中物理必修一模块中,“通过实验来探究自由落体运动的规律”这一教学环节是可以说是一个经典的教学内容。
在实际教学过程中,教材的处理方法是:先假设自由落体运动是一匀加速直线运动,然后通过推导得出位移公式和速度公式如下:221at s = at v =通过对自由落体运动的纸带上位移和对应的时间关系的测量和分析,算出物体的加速度,从而证明自由落体运动是匀加速直线运动。
这一方法对学生来说是非常抽象的,在实际教学过程中往往很多学生还是被动的记住了最后的结论,而对其中的过程和方法并没有得到很好的体验和认识,没有体会到实验探究的乐趣。
那么能不能有更好而且又较为简单的方法来使得学生能根据自己的实验数据,非常直观的得出自由落体运动的本质,同时得出位移公式、速度公式,并得出重力加速度的大小呢?于是,在教学过程中,我想到了最原始的方法,干脆让学生根据实验数据画出 h- t 图像,观察其变化规律,然后再画出h- t 2图像、v-t 图像,从而得出根据v-t 图像是一条直线得出结论:自由落体运动是匀加速直线运动。
利用ExceI处理物理化学实验的非线性关系数据的研究
图 2 规 划求解对话框
( )打 开工 具菜 单 ,选 “ I 规划求解 ” ,出现 “ 规划求解”对话框 ( 2 。 图 )
( )用引用图标 ,在 “ 置 目标单元格 ”编辑框 中输 入残 差平方和位置 ¥¥ 1 2 设 I2 。
( )根据最 小二乘法 ,残差平和应为极 小 ,因此在 “ 3 等于 ”的三个 单选框 中选 “ 最小值” 。 ( )用引用图标 ,在 “ 4 可变单元格 ” 编辑框 中输入 b 、k对应值 所在单 元格 ¥ 6¥ 7 G¥ : G¥ 。 ( )不要填 “ 5 约束”栏 。用 “ 规划求解”对数据作最小二乘法拟合时 ,不要对解作任何约束 。否则求得 的方差总和不
1 所示 ;在表 2中输入正 丁醇溶液 的浓度和最大压力差数据 ,在 E 2单元格中输入公式= ( 2 C1+ 2 3 自动获得对 l B1+ 2 D1 )/, 应浓 度下最 大压力差的平均值 ,在 F 2单元格中输入公式= 4 El ,自动获得对应浓度下 的表面张力 ,最 后用 E cl 自动 1 A 2 xe的 填 充功能 ,分别在 E 3E 0区域和 F 3F 0区域分别填入各溶液下最大压力差 的平均值和表面张力的测量值 ,如表 2 1 :2 1 :2 。
2 实验 数据
实验温度 为 2  ̄ 5C,该温 度下纯 水的表 面张力 水 00 17 m,溶液为正 丁醇 的水溶液 。打开 E cl0 3 为 .79 N/ x e 0 ,在新建工作 2
表 中录入溶剂 水的一 些参数,在 E 单元格 中输入公式= ( 4C + 4 3 4 B + 4 D )/,在 F 单元格中输入公式= 4E ,处理结果如表 4 A 4
21 -c关 系 曲线 拟 合 . 0.
在稀溶液 中, 斯科 夫斯基经验公式可以较好地表达0c e , 经验公 式为 : 希 ‘Y. 其 -  ̄
9用EXCEL软件处理化工原理实验数据的尝试
9用EXCEL软件处理化工原理实验数据的尝试化工原理实验数据的处理对于实验结果的分析和理解非常重要。
在过去,人们通常会使用手工计算和绘图进行数据处理和分析。
然而,随着计算机技术的发展,人们逐渐采用软件工具来进行实验数据处理,其中EXCEL是一个常用的工具。
在本文中,我将介绍我在使用EXCEL软件处理化工原理实验数据方面的尝试与经验。
首先,我将讨论我使用EXCEL软件处理实验数据的一般步骤。
在进行数据处理之前,首先需要将实验数据输入到EXCEL软件中。
通常,实验数据以表格的形式存在,我们可以将数据逐行或逐列输入到EXCEL的单元格中。
输入数据后,我们可以使用EXCEL的内置函数和工具对数据进行处理和分析。
在EXCEL中,我们可以使用各种函数来对实验数据进行处理。
例如,SUM函数可以用于计算数据的总和,AVERAGE函数可以用于计算数据的平均值,MAX和MIN函数可以用于计算数据的最大值和最小值。
此外,EXCEL还提供了各种统计分析工具,如方差分析、回归分析和t检验等。
通过使用这些函数和工具,我们可以对数据进行各种统计和分析,以了解实验结果并得出结论。
在使用EXCEL软件处理化工原理实验数据时,我还遇到了一些常见的问题和挑战。
其中之一是如何处理大量的实验数据。
通常,一个实验会生成很多数据点,如果手动输入这些数据点,将会非常繁琐和耗时。
为了解决这个问题,我尝试使用EXCEL的数据导入功能。
通过将实验数据存储在一个文本文件中,并使用EXCEL的数据导入功能将数据导入到EXCEL中,可以大大简化数据输入的过程。
另一个问题是如何进行数据的可视化和呈现。
在进行数据分析和总结时,用图表来展示数据是非常有帮助的。
EXCEL提供了各种绘图工具,如散点图、柱状图、折线图等,可以用于绘制各种类型的图表。
此外,EXCEL还提供了各种图表格式设置选项,可以自定义图表的颜色、字体等属性,以便更好地展示实验结果。
最后,我还尝试了一些高级功能和技巧,来提高实验数据的处理和分析效率。
物理实验技术中的数据处理与分析软件使用方法
物理实验技术中的数据处理与分析软件使用方法一、引言物理实验是研究物质本质和规律的重要手段之一,而数据处理与分析则是对实验数据进行深入研究和解读的关键环节。
随着科技的发展,数据处理与分析软件在物理实验中的应用越来越广泛,为科学家们提供了强大的工具和便利。
本文将介绍几种常见的物理实验数据处理与分析软件的使用方法。
二、原始数据处理软件1. ExcelExcel是一个强大的电子表格软件,它可以用于数据的输入、计算和统计分析。
在物理实验中,我们可以将实验数据输入到Excel中,并利用其提供的函数和工具进行简单的数据处理和统计。
2. OriginOrigin是一款专业的科学数据分析和图形展示软件,在物理实验中广泛应用。
Origin具有强大的数据处理和分析功能,可以进行数据的拟合、插值、滤波等操作,同时支持绘制多种类型的图表,如折线图、散点图、柱状图等,便于结果的可视化展示。
三、图像处理软件1. ImageJImageJ是一款开源的图像处理软件,主要用于处理和分析生物学和物理学中的图像数据。
在物理实验中,我们可以使用ImageJ对实验图像进行校正、滤波、增强等操作,提取图像中的特征信息,并进行相应的数据分析。
2. MatlabMatlab是一款专业的科学计算和数据可视化软件,也可以用于图像处理。
Matlab配备了丰富的图像处理工具箱,可以进行图像的滤波、分割、特征提取等操作,支持各种图像格式的读取和保存。
四、频谱分析软件1. LabVIEWLabVIEW是一款强大的虚拟仪器软件,主要用于搭建数据采集与控制系统。
在物理实验中,我们可以利用LabVIEW进行频谱分析,通过FFT算法计算信号的频谱分布,分析信号的谱线和频域特性。
2. Origin除了在数据处理方面,Origin也具备一定的频谱分析功能。
在Origin中,我们可以直接导入频谱数据,并进行功率谱密度计算、频谱图绘制等操作,以便更加直观地观察和分析实验信号的频谱特性。
用Excel软件进行实验数据处理
§2—5 用Excel软件进行实验数据处理Excel是一个功能较强的电子表格软件,具有强大的数据处理、分析和统计等功能。
它最显著的特点是函数功能丰富、图表种类繁多。
用户能在表格中定义运算公式,利用软件提供的函数功能进行复杂的数学分析和统计,并利用图表来显示工作表中的数据点及数据变化趋势。
在大学物理实验中,可帮助我们处理数据、分析数据、绘制图表。
Excel软件操作便捷、掌握容易,用于实验数据的处理非常方便。
下面简单介绍其在实验数据处理中的一些基本方法。
1.工作表、工作簿、单元格、区域等概念1)工作表启动Excel后,系统将打开一个空白的工作表。
工作表有256列,用字母A,B,C,…命名;有65536行,用数字1,2,3…命名。
2)工作簿一个Excel文件称为一个工作簿,一个新工作簿最初有3个工作表,标识为Sheetl,Sheet2,Sheet3,若标签为白色即为当前工作表,单击其他标签即可成为当前工作表。
3)单元格工作表中行与列交叉的小方格称为单元格,Excel中的单元格地址来自于它所在的行和列的地址,如第C列和第3行的交叉处是单元格C3,单元格地址称为单元格引用。
单击一个单元格就使它变为活动单元格,它是输入信息以及编辑数据和公式的地方。
4)表格区域表格区域是指工作表中的若干个单元格组成的矩形块。
指定区域:用表格区域矩形块中的左上角和右下角的单元格坐标来表示,中间用“:”隔开。
如A3:E6为相对区域,$A$3:$E$6为绝对区域。
$A3:$E6或A$3:E$6为混合区域。
5)工作表中内容的输入① 输入文本文本可以是数字、空格和非数字字符的组合,如:1234,1+2,A&ab、中国等,单击需输入的单元格,输入后,按方向键或回车键来结束。
② 输入数字在Excel中数字只可以为下列字符:30大学物理实验0123456789+ ,( ),*/%,E。
输入负数:在数字前冠以减号(—),或将其置于括号中。
浅析Excel软件在大学物理实验数据处理中的应用技巧
546. 1 nm , 577. 0 nm 时 ;对应 Uc分别为 1. 498 V ,
1. 228 V , 0. 992 V , 0. 406 V , 0. 268 V (均取绝对
值 ) 。拟合方法 : 在工作表 A1: E1 区域中依次输
入 5个 v值 , A2: E2区域依次输入 5 个 Uc 值 , 用 Excel软件图表向导功能 , 以 v为横坐标 , Uc 为纵 坐标 ,对 5个测量点作直线图 ,如图 1所示 。拟合 直线方程为 Uc = 0. 4121 ×10 - 14 v - 1. 8566, 相关 系数 R = 0. 999, 说明 v与 Uc 线性相关性很好 。 拟合直线斜率为 h / e = 0. 4121 ×10 - 14 , 从而实验 测得 h = 0. 4121 ×10 - 14 ×1. 602 ×10 - 19 = 6. 602 ×10 - 34 ( J ·S ) ,其中公认值 h0 = 6. 626 ×10 - 34 ( J
第 23卷 第 5期 2005年 10月
江 西 科 学
J IAN GX I SC IENCE
Vol. 23 No. 5 Oct, 2005
文章编号 : 1001 - 3679 (2005) 05 - 0660 - 04
浅析 Excel软件在大学物理实验 数据处理中的应用技巧
汪 建 军
图 1 光电效应的 Uc ~v关系图
312 指数曲线拟合 用“非平衡电桥测热敏电阻温度特性 ”实验
中 ,负温度系数 (NTC)半导体热敏电阻温度特性 可表示为 RT = A eB /T ,其中 A、B 是与热敏电阻尺 寸 、半导体物理性能有关的常数 , RT 是热敏电阻 在热力学温度为 T ( K)时电阻值 。实验测得不同 温度 t对应电阻值 RT ,如表 1所示 。由于 T = 273
物理实验技术中的数据处理软件的使用技巧与方法
物理实验技术中的数据处理软件的使用技巧与方法概述:物理实验技术中,数据处理软件是一种非常重要的工具。
它能够帮助科学家分析实验数据、提取有用信息,并用图表和统计手段来可视化这些数据,从而更好地理解实验现象。
本文将介绍一些物理实验技术中常用的数据处理软件的使用技巧与方法,希望能对研究人员提供一些指导和帮助。
一、Excel软件的使用技巧与方法:Excel是一款功能强大的电子表格软件,它提供了各种数据处理和可视化工具,适用于多种实验数据的处理。
以下是一些使用Excel的技巧与方法:1. 数据输入和格式化:在Excel中,可以通过直接输入数据或者导入外部数据来建立数据表。
在输入数据时,需注意选择合适的格式,如日期、时间、数值等。
还可以设置数据有效性,限制特定数据类型或数值范围,以提高数据的准确性和一致性。
2. 数据分析:Excel提供了各种数据分析工具,如排序、筛选、透视表等。
可以利用这些工具对实验数据进行统计分析,并提取有用信息。
例如,可以计算平均值、标准差、相关系数等,帮助科学家发现数据之间的规律和关联。
3. 图表绘制:通过Excel,可以轻松地绘制各种图表,如折线图、柱状图、饼图等。
图表可以直观地展示数据的分布和变化趋势,帮助科学家更好地理解实验结果。
此外,还可以对图表进行进一步的编辑和格式化,使其更具有表达力和美观度。
4. 数据可视化:Excel提供了丰富的数据可视化功能,如条件格式、数据条、色阶图等。
通过这些功能,可以直观地显示数据的特征和差异,帮助科学家更好地发现实验结果中的隐含规律和趋势。
二、Origin软件的使用技巧与方法:Origin是一种专业的科学数据分析和图形绘制软件,它具有很高的灵活性和可定制性。
以下是一些使用Origin的技巧与方法:1. 数据导入和处理:Origin支持多种数据格式,可以直接导入实验数据,并提供了各种数据处理工具,如曲线拟合、傅里叶变换等。
这些工具可以帮助科学家挖掘和提取数据中的有用信息,并进行进一步的分析和展示。
用Excel软件处理物理实验数据
用软件办理物理实验数据经过演示“半导体磁阻效应”实验数据的办理过程,向大家解说怎样用软件来:计算数据、画图、数据拟归并得出经验公式。
以较复杂的计算磁阻值、绘制磁阻曲线(曲线)、数据拟合为演示对象,磁化曲线(曲线)作图以曲线为参照即可。
一、设计表格、输入数据设计表格的表头,输入数据,并画好边框(选中表格,点击图中的全部框线)即可。
欧姆符号先从插入符号“”后,再复制到。
把“2”中的变为上标,先选中数字,再右键选择图中的“设置单元格格式”,弹出对话框,选中上标即可,下标以此类推。
必需时设置全部的字体为“”字体。
图二、计算数据如计算,将磁场用“”表示。
先点击“框” ,再计算栏后边写入计算公式。
先输入“” ,再点击“”框,而后输入“”即可。
图“”框后边的数据怎样计算,先点击“”框,鼠标变为图所示,而后点击鼠标左键向下拖动到最后一行即可。
图这时小数点后边的数据太少,改正方法是:在列上右键选择“设置单元格格式” ,如下图的方法进行改正。
图计算公式: ^ ,此中“ ^2”表示平方,再向下拖动即可。
计算公式:,再向下拖动即可。
计算公式: ()。
此中“ 1”框的电阻()为(),计算时必定要用自己的()去替代,不然是错误的。
全部结果如下图。
因为“”框的有效数字比要多,因此不等于零,改为零即可。
用鼠标选择全部的数据(包含表头),而后右键即可复制带表格的数据到中。
图三、绘制曲线图绘制图,的数据用为单位的数据。
单击图的图表导游,弹出对话框,选择“光滑线散点图” 。
选择下一步,点击“增添” ,出现图所示。
图图在图中的名称依据曲线名称输入(如曲线);值、值分别点击后边的图标,而后选择图中的和数据,而且得出了曲线图。
图点击下一步,设置图的标题;设施图的网格线。
图图点击达成,出现图。
设置轴,轴的坐标轴格式。
分别双击坐标轴的数字,弹出坐标轴,对坐标轴进行设计,见图和图。
磁阻曲线图RMR曲M线B(mT)图图图改正画图区的深色为白色,在深色去左键双击,弹出图。
Excel在物理实验处理中的应用
Excel在物理实验中的应用[摘要]在物理实验的研究性报告中,本人结合大学物理实验中的冰的溶解热实验就应用Excel处理实验数据进行了简单探讨。
本文将进一步结合具体物理实验,按不同的处理方法阐释自己摸索的几种应用Excel软件处理物理实验的方法。
[关键词]Excel、数据处理、求根公式、步冷曲线一、引言大多学校的大学物理实验都在本科低年级开设,由于计算机知识有限,绝大多数的实验数据处理都采用手工算法或者简单的结合计算器处理。
但是部分大学物理实验的数据较多且处理方法较为复杂,人工运算显得十分麻烦。
大学物理教材中也有让我们自己编程处理数据的要求,如教材P121:“要求自行编写计算机程序来处理一元线性回归问题,并讨论相关系数”。
用计算机处理实验数据通常要求掌握一门以上计算机语言,如Matlab等,大多数一二年级学生刚刚接触计算机,要用它来处理实验数据非常困难[1] 。
然而实际上,我们有一个很好的可供利用的更简易的处理工具—Excel。
Excel是一种先进的多功能集成软件,具有强大的数据处理、分析、统计等功能.它最显著的特点是函数功能丰富、图表种类繁多.用户能在表格中定义运算公式,利用软件提供的函数功能,进行复杂的数学分析和统计。
将Execl 用于物理实验教学中的数据处理,不用编程,而且数据处理和实验作图的功能齐全[2]。
下面是具体的处理方法。
二、函数输入,求解方程在焦耳热功当量测量及冰的溶解热实验中,涉及多个温度值数据,但实际操作过程中并非直接测出温度值,而是测出不同温度时的电阻值,再根据电阻值与温度值之间的一元二次方程关系求解出温度值以供进一步的实验数据处理。
此时,采用Excel可直接输入函数公式进行计算。
具体过程如下:(1)将原始数据时间t和电阻值输入Excel表格中(图一)。
(2)电阻值与温度之间的转化计算:根据Rt=Ro(1+AT+BT2) 得关于T的一元二次方程的标准形式BT2+AT+(1-Rt/Ro)=0, 得系数a=B,b=A,c=1-Rt/Ro.将其输入Excel表格中(图二)。
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利用Excel软件处理物理化学实验数据
摘要:用Excel2007软件处理电导法测定表面活性剂临界胶束浓度实验数据为例,探讨利用Excel软件处理物理化学实验数据的具体操作过程及方法,加强化学及化工专业学生在本科阶段灵活运用计算机软件处理物理化学实验数据的能力。
关键词:Excel2007软件;物理化学实验;数据处理
测定表面活性剂十二烷基硫酸钠临界胶束浓度的方法多样,可以由学生自行组队设计实验方案并实践,笔者所在小组选用电导法,本文主要介绍实验数据的处理,故不对实验方案及原理一一介绍。
试验后发现实验数据繁多,计算量较大,且需要作图分析,同组内实验结果大相径庭,并由于人为主观因素过剩,导致实验结果与查找文献后的数据相差较大,需要更为准确而严谨的手段进行实验数据分析。
利用Excel软件对物理实验数据进行列表整理、运算以及作图分析,不仅能够大大缩短处理实验数据耗费的时间,更能减少手动处理实验数据所带来的误差,使实验结果更为准确而清晰明了,学生应在本科阶段熟练掌握并能够灵活运用于学科数据问题的处理当中。
一数据列表
根据实验要求可知,该实验首先需要测得所用电导率仪的电导池系数。
查文献[1]可知25℃时1mol·dm-3氯化钾水溶液的电导率为11.19S·m-1,实验中测得1mol·dm-3KCl水溶液的电导为12.28mS,可
求得电导池系数为0.911m-1。
再将所有实验数据归类,总有样品体积、试液浓度、电导读数、电导池系数、电导率、摩尔电导率和浓度平方。
然后将数据对应填入,以防数据丢失。
电导法测定表面活性剂临界胶束浓度数据如图1所示。
二数据运算
在Excel中进行运算主要有数据合并和数据库函数的应用两种。
以图1中浓度的平方根计算来说,可以选择函数计算:选中G4单元格,选择【公式】栏,然后点击【插入函数】,在搜索函数中输入“平方”,按【Enter】或点击【转到】,软件会自动推荐相关函数,仔细比较后选择正确的函数【SQRT】,即返回数值的平方根,在函数参数框【Number】中输入B5的数据或选中B5单元格就可以得到结果。
同理,电导率的计算也可以用同样的方法,在搜索函数中输入“乘法”,得出函数【PRODUCT】,即计算所有参数的乘积,如图2所示。
但进行摩尔电导率的计算时就不能直接应用函数运算,因为在Excel中并没有除法这一函数,只能通过手动输入运算公式。
以表1中F5单元格为例,选中F5单元格,输入“=E5/B5”,点击【Enter】就可以得到对应的结果,同一列(F列)的运算只需要将选中的单元格下拉就可以得到结果。
在复杂的运算或难以找到对应的函数时可以使用插入公式,选中单元格,以“=”开始,输入数据或数据所在区域及算符,按【Enter】就可以得到结果[2]。
完成所有计算后可以通过点击【开
始】,在【数字】栏点击右下角,在弹出的【设置单元格格式】中选择【数值】或【科学记数】调节数据的有效位数,从而确保数据及结果的有效性。
三作图分析
电导法测定表面活性剂临界胶束浓度实验最后需要作和摩尔电导率λm-浓度平方的两个散点图,通过散点图作线性趋势线找到拐点,从而确定实验所测25℃下十二烷基硫酸钠临界胶束浓度的数值。
查资料[3]可知,c/mol/l不是一个确定的数值,而是一个范围。
由此以两个散点图综合对比后取合适的范围结果更为准确。
利用表1中的数据进行作图3电导率к-试液浓度c实验数据散点图可知,该图的散点走向比较平滑,肉眼所见几乎就是一条直线,如果手动作图误差较大且不可避免。
因此均分10组数据,分为两个部分进行线性分析,然后综合讨论[4]。
以电导率к-试液浓度c为例,分别作出浓度为0~0.010mol/l和0012~0.020mol/l时的散点图,然后选中浓度为0~0010mol/l散点图,在【图表工具】中选择【布局】,下拉菜单中点击【分析】中的【趋势线】,选择【其他趋势线选项】,在弹出的【设置趋势线格式】中选取【线性】、【自动】、【显示公式】等所需选项,图中就会显示对应的信息,然后将浓度为0~0.010mol/l的图复制后直接在浓度为0.012~0020mol/l的图上粘贴就可以得到整个分析图。
通过设置【网格线】可以清晰地看到交点的范围,同样的方法也可以
得到摩尔电导率λm-浓度平方√c分析图,完成图如图4所示。
作图后对交点部分进行观察判断,通过Excel软件右下角适当放大交点部分可以清楚得出电导率к-试液浓度c图中十二烷基硫酸钠CMC值范围为0.010~0.011mol/l,通过图中所示方程求解为0.0105 mol/l;而在摩尔电导率λm-浓度平方c图中十二烷基硫酸钠CMC值范围为0.0081~0.010 mol/l,方程求解为000956 mol/l。
查文献[5]可知在25℃时十二烷基硫酸钠CMC为8.110-3 mol/l,与Excel软件处理后所得结果相近。
四结语
灵活利用Excel软件,能够使学生更加客观、快速地分析实验数据,用完整而美观的图表证明结论,提高了学习效率,强化学生计算机使用能力,同时规范物理化学实验数据处理过程,为学生将来从事实验或科学研究奠定基础。
参考文献:
[1]天津大学物理化学教研室.物理化学(下册)[M].北京:高等教育出版社,2009.
[2]张联锋,蒋敏杰,张鹏龙,等.Excel统计分析与利用[M].北京:电子工业出版社,2011.
[3]天津大学物理化学教研室.物理化学(下册)[M].北京:高等教育出版社,2009.
[4]张来英,陈良坦.Excel软件在物理化学实验数据处理中的应用[J].厦门大学学报,2011(50):167-168.
[5]王岩,王晶,卢方正,等.十二烷基硫酸钠临界胶束浓度测定实验的探讨[J].实验室科学,2012,15(3):71-72.。