excel在中学物理实验中的应用doc

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1、Excel在中学物理实验中的应用摘要：实验教学是物理课程改革的重要环节，也是落实课程目标，全面提高学生科学素养的重要途径．把计算机技术有机地运用到物理实验数据处理上来，充分体展现了学科整合的魅力，更重要的是知道学生初步学会了运用计算机处理实验数据，培养学生收集信息、处理信息、传递信息的能力，从而减轻学生的学习负担．Excel软件不但具有强大的数学计算和数据处理功能，而且操作简单、较易学习和掌握，最适合在中学实验教学中应用．本文结合实例来说明Excel软件在中学物理实验中的基本应用．希望能起到抛砖引玉的作用，给同仁们些许启示．关键

2、词：Excel软件中学物理实验教学整合物理是一门实验科学，许多物理规律和结论往往必须通过定量的物理探究性实验，结合对实验数据的科学分析和处理归纳得出．怎样才能做到对实验数据作更为科学、合理的分析和处理，显得尤为重要．Excel软件不但具有强大的数学计算和数据处理功能，而且操作简单、较易学习和掌握，最适合在中学实验教学中应用．下面结合实例来说明Excel软件在中学物理实验中的基本应用．一、设计思路——Excel软件与中学物理实验教学的有机整合实验教学是物理课程改革的重要环节，也是落实课程目标，全面提高学生科学素养的重要途径．实验中

3、测得的数据需要很好地记录、表示、分析、计算，然后从中找出规律、得出结论，这一过程称为实验数据处理．它是物理实验中的一个重要环节．为了让学生接触科学的真实，实验中应该让学生亲自实际测量，如测物体的即时速度，测物体的加速度等．这些由学生参与得出的数据，是一组组有序（按升序或者降序排列）数据．这两组数据之间是否存在线性关系，若能拟合为直线，则拟合的相关系数多大，拟合直线的斜率和截距又为多少，这些可以通过建立二维曲线图形和使用数学函数来直观准确地表达．我们就需要将这些采集的实验数据，通过电脑的分析后，用图线把规律展示出来．Excel提供

4、了6种趋势线（线性、对数、多项式、乘幂、指数、移动平均），在数据拟合时可以灵活选用．Excel能够画出中学物理中比较有用的x-y散点图，能够进行一次函数、两次函数（幂函数）运算、拟合，并且计算出相应的系数，从而求出相应的物理量的数值．利用Excel具有丰富的内置函数和强大的计算及图形处理功能对物理实验数据进行处理，减少枯燥的数据运算，防止运算中的错误；它的图表功能使得利用数据作图变得非常容易，便于对实验结果进行分析．我们把计算机技术有机地运用到物理实验数据处理上来，充分体展现了学科整合的魅力，有利于促进教学质量的提高．采用先进的

5、信息技术优化传统的实验教学，有利于学生学习物理知识和技能，从而激发学生的实验探究兴趣，培养学生收集信息、处理信息、传递信息的能力．二、实践过程——Excel在中学物理实验数据处理中的应用举例1、公式运算我们在处理实验数据时，经常会遇到复杂的四则运算或代数运算，这时就可以利用Excel中的内置工作表函数解决．在实验数据计算处理过程中经常使用下列一些函数：求和函数(sum)、算术平均值函数(average)、标准偏差函数(stdev)和一些数学函数（sin、cos、tan、ln、exp、pi、sqrt、power）等．例1求出绕地球

6、运行且周期为4h的人造卫星距地面多高．【分析】根据推导出的卫星周期与高度关系的表达式T=2R3/gRe2，其中Re是地球半径，R是卫星到地心之间的距离，所以高度．【实际操作】1.打开Excel软件，创建工作表．在“工具”下拉菜单“选项”对话框中，展开“重新计算”标签，选中“接受公式标志”复选框.2.在“Re”标志下面的单元格输入地球半径的值“=6400*1000”，再把周期变成秒在“T”标志下面的单元格输入“=4*3600”．3.向窗口输入“=（9.8*Re^2*T^2/(4*Pi()^2)）^(1/3)-Re”的表达式，其中平

7、方用^2表示，乘号用*表示，开三次方根用^(1/3)表示，用Pi()表示．计算结果为h=6.423×106m，约为6423Km，如下图所示.【探索体会】通过在Excel中完成对表格的设定，使实验者从繁琐的数据运算中解脱出来，能够轻松完成有关实验数据处理的任务．2、线性拟合、图形表达物理图象能够形象直观地描述物理量变化的规律．如果能把比较复杂的物理变化浓缩成一幅物理图象，是突破物理学习难点的有效方法之一．对实验数据进行有效的线性回归分析涉及繁琐的统计计算．其实，绘制物理图象，研究物理规律的工作可以交由Excel完成．物理新课程必修

8、1中第35页有一则“做一做”，向同学们简单介绍了用计算机绘制v-t图象的方法和结果．但教材讲述的操作步骤不够详细，故本文再举一例：例2利用验证机械能守恒定律的实验装置研究自由落体运动，用打点计时器记录数据列在如下图所示的Excel电子表格中．【分析】解决数据拟合