spss在物理实验数据处理中的应用

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1、SPSS在物理实验数据处理中的应用QQ!Q:!ScienceandTechnologyConsultingHeraldSPSS在物理实验数据处理中的应用杨凤雅周延怀何捷(南京师范大学物理科学与技术学院210097)学术论坛摘要:结合手工作图和应用SPSS12.0处理《用轻质弹簧测量硬币质量》实验数据的具体实例,介绍应用SPSS处理实验数据的方法,并阐述计算机处理物理实验数据的优越性.关键词:SPSS轻质弹簧线性回归分析中图分类号:TH744文献标识码:A文章编号:1673—0534(2o07)04(a)一020002计算机因具有高速,快捷地处理数据的功能,在物理实验数据处理中有独特的优

2、越性.教育工作者应该更多地思考怎样利用计算机等现代教学媒体提高物理教学(实验)的质量和效率,并进而培养学生的创新精神和实践能力.恰当地使用SPSS处理实验数据,既保证了计算的精确性,同时学生将学到的信息技术知识运用到物理学习中,也培养了学生学以致用的热情,为以后的学习做好铺垫.1SPSS简介SPSS(StatisticsPackageforSocialScience)是世界着名的统计分析软件之一.基本功能包括数据管理,统计分析,图表分析,输出管理等.其统计分析过程包括描述性统计,均值比较,方差分析,相关分析,回归分析,对数线性模型,聚类分析,因子分析,生存分析,时间序列分析,多重响应等

3、大类,每类中又分为好几个统计过程.SPSS中还有专门的报表和绘图统计,可以根据数据产生各类统计表和绘制各种图形.SPSS的分析结果清晰,直观,易学易用,现已广泛应用于经济学,生物学,教育学,心理学,以及工业,农业,林业和金融等领域.本文采用比较成熟和常用的版本SPSSI2.0统计处理数据.2应用实例2.1用轻质弹簧测量硬币质量实验简介将轻质弹簧一端固定在铁架台上,另一端挂上小桶.在小桶内放入旧式的1角硬币(一枚为1m,单枚硬币的质量经天平测量后m=1.15g),共有10枚.将小桶竖直向下拉,做上下简谐振动,秒表记录振动20次的时间为t.待测物体为1角(新)(2005版)硬币,5角硬币,

4、1元硬币,以及弹簧(含小桶).考虑到简谐振动的效果,小桶内物体质量不能太小,所以先放入3枚IFI式1角硬币进行周期的测量,然后增加硬币的数量.根据放入硬币质量与秒表测得的振动周期平方之间的关系,推测M=0时的振动周期平方.通过计算拟合直线的斜率得到弹簧的劲度系数K,求出小桶(含弹簧),新的1角,5角,1元硬币的质量.2.2实验数据处理在小筒内依次放入3(3.45g),4(4.60g),……,9(10.35g),10(11.50g)枚旧式硬币,测得并计算周期T为0.4905s,0.5155g,0.5485g,0.5700g,0.5920g,0.6170g,0.6375g,0.6605g,

5、分别计算出他们的平方T.以T0为横轴,桶内硬币的质量M为纵轴,在坐标纸上将上述数据描出,根据各点描出一直线,延伸直线与纵轴相交,得一元一次方程a+0.15.由于是手工作图,精确度不够,我们尝试使用SPSS作一元线性回归分析.新建3个变量:id,tt,m.id表示编号,tt表示周表1(TT表示T2)C——k■I"0周期平方与M的曲蛾拟含M图1周其平房与M的曲线拟合m■{.埘I-t●●A●●'200科技咨询导报ScienceandTechnologyConsultingHeraid期平方,m表示物体质量.将tt和m的数据类型设置为Numeric,宽度为8.将tt的Deci_mals设置为5

6、,m的Decimals设置为2,其他默认设置.将所得数据录入SPSS数据表中,选择"Analyze"菜单中"Regression"的"Linear"菜单,打开LinearRegression对话框,tt—Dependent,m—Independent,单击"OK",得到表1选择"Analyze"菜单中"Regression"的"CurveEstimation"菜单,tt—Dependent,m—Independent,Models选择"Linear,其他为默认设置,单击"OK",得到周期平方T与硬币质量M的拟合曲线为图1.用SPSS作回归分析,先做虚无假设,进行有效性检验.系统默认设置

7、的probabilityofF的Entry值为0.05,Removal值为0.10.当一个自变量F统计量的相伴概率值s≤0.05时,应拒绝虚无假设,认为该变量对因变量影响是显着的,应被引入回归方程中.当方程中一个自变量的F统计量的相伴概率值Sig≥0.10时,则不能拒绝虚无假设,可以认为该变量对因变量影响是不显着的,应从回归方程中剔除.表1中,常数项相伴概率为0,小于0.05,应拒绝虚无假设,该变量对因变量影响显着,应被引入回归方程中;自变量回