物理实验数据与分析软件的整合研究

物理实验数据与分析软件的整合研究
【摘要】:中学物理实验数据分析是中学物理实验教学中重要的环节，结合分析软件可以更快更好的进行教学。分析软件的使用可以促进科学与技术的结合，但需要结合实际。不同的年级、不同的教学要求，使用分析软件的种类也不同，需要具体问题具体分析。
【关键词】：物理实验数据 分析软件 e*cel spss origin
中学物理教学中对于物理实验极为重视，对于实验数据的处理更是重中之重。实验数据的分析是关系到实验成败的一个关键因素。在许多的实验数据中，哪些是有用的，哪些是没有用处的，需要去伪存真；实验数据意味着什么，能得到哪些物理规律。这些实验结论的得出关系着物理概念的得出和规律的理解，因此实验数据的分析很重要。单纯的笔算能够体现学生的数学分析和逻辑思维能力，但对于中学生
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图3

1.1将如上数据利用e*cel分析
如图1输入电流电压值，利用插入图表，插入趋势线得到上述图表。通过图表分析一下电源的电动势为3.0096伏特，内电阻为0.472欧姆。通过拟合曲线，发现有一点离趋势线较远，可能是实验数据有误，可以剔除。实验拟合曲线为一次函数，函数表达式为y= -0.4721*+3.0096。当*为0时，得y=3.0096。得到电源电动势为3.0096伏特。电阻为0.4721欧姆。
1.2用几何画板分析
如图2通过软件分析，将各数据一个个的输入函数中。得到上述的各点，利用直线工具自己画出拟合曲线。利用软件得到该直线的斜率为0.48，得到内电阻为0.48欧姆。直线工具得到的直线，与Y轴的交点为3，得到电源电动势为3V。各点距离直线距离相差很少，每一点都与曲线拟合的较好，不能看出哪个数据距离拟合曲线较远。
1.3利用origin分析：
如图3将各个数据输入软件中，得到拟合曲线。该曲线分布在两条直线上，第三点距离拟合曲线较远或第四点距离拟合曲线较远。电源电动势在2.5V左右，内阻在0.5欧姆左右。通过分析看出，该软件的实验数据分析能力较强，精确度很高，但使实验数据距离教学的标准答案稍微远一些。

1.4 Spss分析
如图4在软件中输入数据，经过分析得到上述的数据拟合曲线，从曲线中可以看出，第五点距离实验拟合曲线较远，实验数据可以剔除，电源电压在2.7伏特左右，内阻为0.6欧姆左右。实验拟合曲线较为平滑，直线的拟合度较好。

图4
利用拟合曲线进行数据分析，要得到分析结果很快。但是各个软件的拟合程度是不同的，得到的结果也有一定的差异。中学生的分析能力稍弱，不需要过于精确的图像，初中学生只要通过简单的图像分析得到结论，可以使用e*cel或者几何画板。高中学生需要从图像中得到更深一点的知识，能从图像的差异中找到隐含的物理知识，可以使用 orign分析软件和spss软件
二、规律性实验数据的分析：
2例题：下表是某位学生测得的电路分析数据。请分析以下数据，能否得到欧姆定律？
实验序号 1 2 3
R 3 6 9
I/A 0.5 0.33 0.25
实验序号 1 2 3
U/V 1 1.5 2
I/A 0.22 0.34 0.44












图5 图6
2.1E*cel分析：
如图5将数据输入软件，得到锚点后添加拟合曲线，得到正比反比曲线。得到电阻一定时，电流与电压成正比；电压一定时，电流与电阻成反比。正比的拟合曲线较好，反比图像有一点距离拟合曲线较大，误差偏大。
2.2几何画板分析：
如图6通过几何画板描点后，正比例函数比较清晰，且该线通过原点。反比例函数与*、y轴有交点。但是使用几何画板分析后，不 ……（未完，全文共3161字，当前仅显示1596字，请阅读下面提示信息。收藏《物理实验数据与分析软件的整合研究》）