MATLAB可视化在扭摆法测量刚体转动惯量中的应用

将MATLAB应用于物理实验教学中,通过编程绘制扭摆法测量刚体转动惯量的实验过程动画,将抽象复杂的实验过程具象化,有利于讲解过程中辅助学生理解;将实验数据导入工具包Curve Fitting Tool进行数据处理,绘制函数图像得出物体转动惯量的数据结论,不仅能够得到精确的实验数据,更能加深学生对于实验原理及各参数之间关系的理解.随着各类信息化编程软件发展,实验过程可视化、实验数据精确化处理成为了课堂教学的重要辅助,提升实验教学的趣味性并且锻炼学生的物理感性思维.     

基于MATLAB编程的弗兰克-赫兹实验数据处理方法探讨

弗兰克-赫兹实验是理工科近代物理实验教学中的一个重要实验,由于弗兰克-赫兹实验手动测量数据时,所得数据量大而且精度不高,学生人工处理数据的过程中往往面临繁、难等问题.本文提出运用MATLAB GUI的可视化,通过自动读取人工测量实验数据,进行图像拟合,进而使用逐差法和最小二乘法进行数据处理.教学实践表明,该方法不仅能够有效地解决实验数据处理中的繁琐、困难等问题,还能够充分发挥学生的主动性,使学生对实验原理的本质和实验数据的处理有更加深刻的理解和思考,提高物理实验教学的有效性.在教学实践中,使用该方法,不仅有了更多的时间综合训练学生的实验操作能力,同时也提高了实验教学的有效性,创新了传统实验教学的复杂数据处理过程,实验教学效果较佳.     

利用origin确定实验中非线性函数的曲线关系

实验教学中存在带有非线性函数规律的验证实验,利用传统方法作图处理再确定函数关系比较困难,而且计算量大,效率低。本文提供一种便捷的方法,通过先把非线性函数进行线性化处理再利用Microsoft origin作图软件处理分析实验数据,让处理分析数据及确定非线性函数关系式更直观,更简易。本文以验证纯电阻焦耳定律和测定放射性元素的平均寿命两个实验为例,分析幂函数及指数函数两类常见非线性函数线性拟合,介绍这种线性化与origin处理合一方法的便利性。本方法适合实验教学中学生处理和分析非线性函数的实验中的应用。     

大学物理实验数据处理的Matlab应用

物理实验是大学期间的一门主要的基础课,实验数据的处理在物理实验课中占很重要的位置,为了提高学生实验数据的处理能力,研究了Matlab在物理实验数据处理中的应用,与传统的数据处理方法相比,用Matlab处理数据能够有效避免手工处理数据所带来的误差,而且方法简单方便。用Matlab进行数据处理在实验教学中效果明显。学生的实践证明,利用Matlab可以有效地提高学生处理实验数据的能力。     

Python语言在牛顿环实验数据处理中的应用

牛顿环实验是大学物理中非常重要的一个实验,但是在实验中需要读取的数据比较多,数据处理的过程很费时间而且容易出错.为此使用Python语言编写了一个图形界面的数据处理程序,分别使用逐差法和绘图法处理实验数据,可以方便地获得最终的计算结果,节省处理数据的时间.并可对结果可视化,帮助理解实验结果.本文采用了一次实验课中对读数显微镜读取的数据作为例子,演示了本程序的使用方法,介绍了数据处理的过程,并且对两种数据处理的方法进行比较.     

Origin8.0在普朗克常数测定实验中的应用

本文简单描述了Origin软件的主要功能,并以普朗克常数测定实验为例,介绍了Origin软件在近代物理实验中的数据处理过程.研究结果表明利用该软件处理物理实验数据能有效避免手工处理所带来的误差,并且能准确直观地处理实验数据.因此,作为一种常用数据处理方法非常适合在近代物理实验教学中使用.     

线性关系图像在实验探究中的应用

测得实验数据后进行数据处理，找出物理量之间的关系·，从而揭示物理规律，进行误差分析，是每个探究实验所必经的过程．用图像法处理、分析实验数据是物理实验探究中常用的方法．线性关系图像能形象直观地表达物理规律，有效地减少偶然误差对实验结果的影响，能方便地分析实验误差，获得未经测量或无法直接测量的物理量，在实验探究中有广泛的应用．     

间接测量的数据处理

贵刊1987年5期梁家惠同志写的“关于物理量的问接测量和误差处理”一文似有不妥.由于间接测量的数据处理不论是在工作和教学中都十分常见,是广大读者很关心的问题,所以提出我们的看法以资讨论. 常见的数据处理两种办法为: (1)先求直接测量量的平均值和标准差再传递. (2)先由每个直接测量值代入函数关系求得函数值再平均和求标准差. 对于这两种数据处理的办法,我们的结论是:     

AITKEN插值法在物理实验中的应用

物理实验所测量的数据总是有限的,而实际上需要求出对于这些有限次测量以外的数据,或根据有限次测量结果做出一条光滑曲线或曲面,使其通过或尽可能靠近这些点,实验中变量之间的函数往往比较复杂而不便于计算或处理,甚至函数关系没有明显的解析表达式,需要根据有限次测量结果,对所研究问题中的函数关系建立一个简单的便于计算和处理的近似表达式,或寻找变量间的经验公式.解决这些问题最常用的是插值与曲线拟合等方法.     

基于 MAT LA BGU I编程的液体表面张力系数实验数据处理方法

液体表面张力系数是反映液体性质的一个非常重要的物理量, 对其精确的测量是大学普通物理实验课 程追求的目标. 随着信息科学的日益发展, 大学普通物理实验教学也应与时俱进. 运用 MAT LA BGU I可视化设计 数据记录表格, 通过编程进行实验数据处理. 既锻炼了学生的实验操作能力, 又融入了软件编程, 充分发挥学生的主 观能动性, 摒弃了传统实验教学复杂的数据运算     

VBA程序设计在落球法测液体粘滞系数实验中的应用

为了实现物理实验数据的高效处理,减少数据处理过程中的人为误差,实现数据处理的自动化。以落球法测量流体的粘滞系数为例,运用VBA编程调用Excel软件丰富的内置函数,开发了求解粘滞系数及其不确度的程序。本程序具有简单高效、界面简洁的特点,通过该程序计算的蓖麻油粘滞系数为1.42±0.12 Pa·s。同时阐述了使用VBA程序相对于使用Excel、Orgin等数据处理软件以及Visual Basic等程序处理物理实验数据的优势,有利于VBA程序设计在物理实验数据处理上的推广。     

微机在基础物理实验教学中的应用

微机在物理教学上的应用日益广泛,这里我们主要对微机在基础物理实验教学中探求物理变化规律的方法和应用,进行研究和分析。 我们知道,所谓探求物理变化规律,就是探求在一个物理变化过程中某些物理量之间的函数关系,特别是物理量之间非线性变化的函数关系。这通常可以用代数多项式拟合的方法(即计算法)来加以分析,也可以用图解法来加以分析,探求合适的物理变量之间的规律,过去在这方面采用人工的方法,其工作量是很繁重而困难的,甚至有时还会出现错误的判断。目前,由于微机的引入,就可以大大克服这些不足之处,给我们在探求物理变化规律上开辟新的途径。具体过程就是:可以预先设置若干种数学模型。为便于研究我们可以预先固定某些物理量,只研究某两个物理变量间的关系,然后再更换研究,把实验中所测数据一一对应输入微机,从中找出拟合情况最好的一种,从而获得物理变化规律(或经验公式)的整个过程。如果探求的不合适,可以重新设置模型再试,直到获得合适的物理变化规律为止。     

金属导体电阻温度系数实验数据处理方法的比较

基于金属导体电阻温度系数实验数据的特点,我们采用三种不同的数据处理方法:逐差法、最小二乘法和Origin绘图,对实验数据进行了分析处理,并且将三种方法在处理实验数据时的特点做了对比分析。根据我们的分析发现,将Origin应用到大学物理实验教学的数据处理中,不仅能够简单、快捷地完成数据的统计、分析和曲线拟合,而且有利于帮助学生掌握物理规律,更好地提高物理实验教学的效果。     

物理实验与计算机结合的探索

计算机的普及为实验教学改革创造了有利条件．物理实验与计算机结合可分两类，一类是将计算机与仪器结合为一体，通过团化的程序改进或增强仪器的性能，另一类是将实验装置通过接口和计算机联结，由计算机控制实验进程并采集数据．教学实验与计算机的结合除去考虑实验效果，还要注意教育效果，即计算机的功能利用到什么程度，要看学生的水平和实验训练的目的．对于低年级的学生实验，应当着重考虑解决测量的难点，不涉及或较少涉及数据处理，因为数据处理过程对低年级学生是必要的训练，也是理解实验的重要步骤．作者曾为低年级力学实验使用…     

牛顿环实验数据处理方法分析

用不同的数据处理方法对牛顿环实验进行数据处理与分析，讨论各种方法的益处与缺陷，提出学生实验用逐差法处理牛顿环实验的数据是实用可行的，并说明用计算器进行线性回归处理牛顿环实验的数据是值得推荐的一种方法．     

逐差法和Origin8.0软件在牛顿环实验数据处理中的比较

用逐差法和Origin8.0软件分别对牛顿环的实验数据进行处理.结果表明:利用Origin8.0软件处理实验数据,具有简洁、快速与直观等特点,使学生从繁琐的数据计算中解脱出来,且避免了人为因素所造成的误差.故此软件作为常用数据处理方法引入大学物理实验,有利于实验教学.     

回归分析中的计算问题

进行物理实验、取得实验数据的目的,是为了揭示自然界固有的客观规律,而实验数据处理的好坏,直接影响实验结果的可信度和对实验结果的解释.大量物理实验数据的处理,离不开回归分析方法.尽管目前论述如何进行回归分析的专著颇多,然而关于回归过程之每一步骤应怎样计算──这个看起来似乎不成问题的问题,却不应该地被疏忽了,即有意识或无意识地将实验数据(近似数)当成精确数,本能地使用初等代数的运算方法去求回归方程.结果导致有效数字随意保留或丢失;精确度随意提高或降低.自然,处理结果的可靠程度就可想而知了. 本文不想对所有回归方法中的…     

静电场模拟实验的教学研究

用稳恒电流场模拟静电场是理工科大学生的必修物理实验.在传统的物理实验教学中,一般使用等臂记录法获取实验数据,然后根据等势电压与等势圆半径的对数的线性关系,进而求出内圆柱电极半径和外环电极内半径.本文根据实验数据的特点,分别使用指数拟合法、二元线性回归法和A类不确定度法同时处理用稳恒电流场模拟静电场中得出的实验数据,给出稳恒电流场模拟静电场实验的误差分析.通过对比,对数据处理方法在实验教学中的应用进行了相关分析和研究.     

O r i g i n软件在中学物理实验教学中的应用研究

利用O r i g i n软件对“ 探究功与速度变化的关系” 的实验数据进行多项式拟合、 自定义函数y=A x2拟合 和线性拟合, 并进行对比分析, 将现代信息技术辅助中学物理实验教学, 以提高学生实验数据处理和实验探究能力, 落实科学精神、 科学思维、 实践创新、 技术应用等核心素养     

DPS在物理实验数据处理中的应用

本文以刚体转动定律研究实验为例,介绍DPS软件在物理实验中进行数据处理的方法和过程。用DPS处理物理实验数据能有效避免手工处理所带来的误差,而且方法简单,适合在实验教学中使用。