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SPSS 在物理实验数据处理中的应用 以单摆测量重力加速度为例 姓 名: 陈宇宽 学 号: 141011503049 学 院: 湖南理工学院 专 业: 信息与计算科学 摘要结合应用SPSS 处理用单摆测量重力加速度实验数据的具体实例, 介绍了一种新的实验数据处理的方法, 并阐述了用计算机处理物理实验数据的优越性. 关键词: SPSS; 物理实验; 数据处理引言 物理是以实验为基础的学科, 实验在物理学习中具有重要作用. 通过实验观察物理现象, 测量物理数据, 从而得到或验证物理规律. 由于物理实验的精确性, 所以物理实验数据的精确度很高, 从而导致处理实验数据非常困难. 结合应用 SPSS 处理用单摆测量重力加速度实验数据的具体实例, 使用了一种新的实验数据处理的方法, 计算机处理物理实验数据具有很强的优越性优越性. 1. 具体实例SPSS 适用于自然科学、社会科学各领域的统计分析. 它使用Windows 的窗口方式展示各种管理和分析数据方法的功能, 使用对话框展示出各种功能选择项. 由于它具有强大的图形功能, 使用该软件不但可以得到分析后的数字结果, 还可以得到直观、清晰、漂亮的统计图, 对原始数据形象地作出各种描述. 下面就应用SPSS 处理用单摆测量重力加速度实验数据的过程予以介绍, 从中了解用此方法的简便和快捷. 2.用单摆测量重力加速度实验简介单摆摆动角度很小(小于5 )时, 其周期 t、摆长 l 与重力加速度g 之间满足以下的近似关系式: 则 令其中k 为 l- t t 图的斜率. 3.数据统计处理 把实验中测得的摆线长、摆球直径、 50 个周期的时间(各 8 次)的原始数据录入到SPSS 的数据文件, 对数据进行统计分析, 然后利用SPSS 分析处理, 最后将处理的数据结果通过输出窗口输出、保存.第一步, 制定数据文件结构. 启动SPSS19 软件后, 出现 你希望做什么？对话框,要选择 输入数据 , 选择完毕单击 确定 按键执行. 然后单击窗口左下脚 变量视图 定义变量:摆线长 lx、摆球直径d、摆长 l、 50 个周期的时间 t50, 周期 t 和周期平方 t t, 如图1：然后单击窗口左下脚 数据视图 输入数据, 如图2：第二步, 计算摆长 l, 周期 t, 周期的平方 t t . 打开 转换 菜单中的 计算变量, 在 目标变量 对话框中输入 l, 在数字表达式 对话框中输入 lx + d/2, 单击确定 即可算出摆长l; 如图3：用相同的方法可以计算周期 t 和周期的平方 t t;结果如图4：第三步, 数据统计处理. 打开 分析 菜单, 单击回归 选择项中的 曲线估计, 出现 曲线估计 对话框, 将 l 输入因变量 中, 同时将 t t 输入 变量 中, 然后在模型 中选择 线性 线性回归, 单击确定 按键执行;第四步, 统计结果输出. SPSS 运算的结果通过输出窗口输出, 如图5：模型描述模型名称MOD_1因变量1摆长方程1线性自变量周期平方常数包含其值在图中标记为观测值的变量未指定个案处理摘要N个案总数8已排除的个案a0已预测的个案0新创建的个案0a. 从分析中排除任何变量中带有缺失值的个案。变量处理摘要变量因变量自变量摆长周期平方正值数88零的个数00负值数00缺失值数用户自定义缺失00系统缺失00模型汇总和参数估计值因变量:摆长方程模型汇总参数估计值R 方Fdf1df2Sig.常数b1线性1.00031553.09516.000-.11824.831自变量为 周期平方。从 l- t t 关系图中, 我们可以清楚地观察到实验的理论和测量值之间的差异, 由于理论值与测量值相差很小, 所以实验的准确性很高. 此外, 从统计结果还可以得出线性回归方程,即g=979.4290cm/第五步, 统计处理完毕之后将各个窗口的数据、结果和图形保存, 以便需要时再读出.4.SPSS处理数据的优越性 利用计算机高速、快捷地处理数据的功能进行物理实验数据处理, 具有其独特的优越性.应用SPSS 软件处理物理实验数据的优越性主要有以下几个方面:第一, 可以从繁琐的计算和作图中解脱出来, 可以集中到分析实验数据和得出物理规律, 从而提高了实验的质量和效率. 通过理论值与测量值的比较, 还可以可以了解实验数据的准确性和可靠性第二, 信息素养是二十一世纪合格公民必须具备的基本素质, 在物理实验运用现代信息技术处理实验数据, 快捷方便第三, 运用SPSS