大学物理讲义ii(实验十一至实验二十四)

《大学物理讲义ii(实验十一至实验二十四)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、实验十一用Origin软件处理实验数据实验目的：了解Origin软件及其在数据处理中的应用。实验仪器：装有Origin软件的机一台。Origin数据处理软件简介：是美国OriginLab公司推出的数据分析和制图软件，是公认的简单易学、操作灵活、功能强大的软件，既可以满足一般用户的制图需要，也可以满足高级用户数据分析、函数拟合的需要。数据处理工作是繁琐、枯燥的，值得庆幸的是现在这些工作可以交给计算机来完成。Microcal软件公司的Origin软件就是一个短小精悍的数据处理软件。它在Windows平台下工作，可以完成物理实验常用的数据处理、误差计算、绘图

2、和曲线拟合等工作。这里不对该软件的使用做系统的介绍，只是结合几个例子说明Origin5.0软件在物理实验中经常用到的几项功能。一、误差计算前面我们介绍了用千分尺测量钢柱直径的例子，现在用Origin来处理测量数据。Origin中把要完成的一个数据处理任务称做一个“工程”(project）。当我们启动Origin或在Origin窗口下新建一个工程时，软件将自动打开一个空的数据表，供输入数据。默认形式的数据表中一共有两列，分别为“A(X)”和“B(Y)”。将下表的8次测次数12345678D/mm2.1252.1312.1212.1242.1262.127

3、2.1152.129量值输入到数据表的A列(或B列）。用鼠标点“A(X)”，选中该列。点“Analysis”菜单，在下拉菜单项中选“StatisticsonColumns”，瞬间就完成了直径平均值(Mean）、单次测量值的实验标准差(软件记做sd)、平均值的实验标准差(软件记做se）的统计计算，其结果如下：Col(x)Mean(Y)Sd(yEr)Se(yEr)SumN1A2.117750.003240.0011516.9428图一误差处理结果二、绘图设一小球由静止下落，在不同位置处测量球下落经过的时间，得到数据如下表：·187·s/m0.000.200

4、.400.600.801.001.20t/s0.0000.1980.2960.3410.4170.4430.508用Origin软件作图，分析s与t之间的关系：将距离s的数据输入到A列，将时间t的数据输入到B列，如图二，在“Plot”下拉菜单中选“Scatter”，弹出一个对话框。鼠标点“A(X)”，再在右边选“<->X”，则将“A(X)”设为变量。同样，鼠标点“B(Y)”，再在右边选“<->Ｙ”，则将“B(Y)”设为选“Column”菜单下的“AddNewColumn”变量。点“OK”，出现实验数据的图表，如图三(a)所示。图二数据表Origin默认

5、将图的原点设在第一个数据点的左下方，但是你可以改变这一设置。在“Format”下拉菜单中点“Axis→XAxis”，可以修改坐标的起止点和坐标示值增量。同样，点“Axis→XAxis”可以修改轴的设置。此外，点“XAxisTitles”和“YAxisTitles”项可以修改两坐标轴的说明，修改后的一例见图三(b)。图的右上角有一个文本框，鼠标双击文本框的空白处可以修改框内内容，单击下边工具条上的“T”按钮，再在图中任意位置点一下，还可以建立一个新的文本框，文本框中可以输入必要的说明。图三自由落体的t－s图三、函数图形的绘制图三中所绘的不是一条直线。理论

6、分析证明，s与t2之间才是线性关系。我们仍然可以用图1的数据表来画t2－s曲线。在数据表窗口，用鼠标选“Column”菜单下的“AddNewColumn”就会在数据表中增添“C(Y)”列，再用鼠标选“Column”菜单下的“SetColumnValues”·187·，弹出一个对话框，供设定C列数值使用，C列的默认值是col(B)-col(A)，即B列值与A列值之差。在这里将它改成col(B)^2，即B列数值的平方。重复绘图的步骤，只不过此时将“C(Y)”设为变量，就绘出了t2－s曲线如图四所示(图中的直线是拟合线）。根据这一方法，也可以画出三角函数、指

7、数、对数等其他函数曲线。图四t2–s图及拟合直线四、曲线的拟合Origin软件具有多种常用函数曲线拟合功能。例如图四表现的应该是直线关系。在图形表窗口，用鼠标选“Analysis”菜单下的“FitLinear”就会完成直线＝A＋B的拟合，并计算出A、B值及A、B、Y的实验标准差Ｓ()(sd)，A、B的实验标准差Ｓ(A)、S(B)(Error）和相关系数(R)，拟合结果如图五所示：图五直线拟合结果·187·由此可以得到：＝-0.001+0.210即　　　　t2＝-0.001+0.210s[S()＝0.008]用类似的方法还可以进行多项式、指数等其他函数关

8、系曲线的回归拟合。当然，Origin软件的功能远不止这些。有兴趣的同学可以通过软件使用手册或软