大学物理实验基本计算方法论文.doc

大学物理实验基本计算方法论文 【摘要】本文首先对现阶段大学物理实验中存在的问题进行分析比如计算繁琐、精确度差、环节复杂等等针对这些问题提出了计算机编程的解决方法针对其设计思路、特点以及优化方法进行了研究最终得出本文所研究的大学物理实验计算方法更加便捷、高效并且重复利用 【关键词】大学物理实验；基本计算；方法 引言 作为一种最接近人类自然语言的程序计算机高级语言在我国很多领域都得到了广泛应用其程序中采用了与数学符号和算式非常接近的运算符号以及预算式不会被计算机具体结构与指令系统所局限问题处理通用性强针对以上特点从计算机编程语言掌握以及知识的运用出发对如何运用计算机编程来解决大学物理实验基本计算的实际问题进行研究以此为学习和研究提供更加便捷、简化的途径 1大学物理实验基本计算存在的问题 结合分析从物理实验的课程安排看其属于独立的基础课程尤其在理工院校学生是通过实验的基本训练提高对于大学物理知识的掌握大学阶段作为学生系统地接受实验的开端若提高实验方法的掌握能力会助力于日后学业与事业的有效发展尤其对于日后要从事科研类专业的学生是具有积极意义的在具体实验阶段主要包括对物理力学、热学以及光学、电磁学等等的实验实验过程通过具体的数据与操作展示提高学生认识涉及到具体的基本计算实验包括弦振动研究和液体粘滞系数的测定以及电位差计的使用与薄透镜焦距的测定等等这些实验内容会利用实验计算得出结果进行对比与研究其体现的更是基本计算他们之间的共性是大同小异的也会进行平均值计算、直接不确定度与间接不确定度的计算在处理过程中工作较为繁琐具体表现在实验过程需要利用计算并且计算繁琐要使用大量数据计算过程存在结果除不尽情况这就导致了繁琐、复杂性产生即使是利用了函数计算器也容易出现错误很多实验过程会进行反复工作包括教师与学生都会感到处理困难通过尝试可以运用VisualBasic编程来实现对此问题的简化可以很好的运用到大学物理实验基本计算实践之中 2大学物理实验基本计算的简化方法 基于以上大学物理实验计算中存在问题针对上述问题对大学物理实验基本技术方法进行简化是非常必要的下面从设计思路、实现过程、设计思路扩展等几个方面对简化方法进行几方面具体分析： 2.1设计思路 在大学课程中进行实验的过程中对于一些出现一些误差和不准确的现象是非常正常的测量的结果中都会存在一些不确定的因素不确定因素主要是评定测量数据所在的范围它主要会展示出在测量中出现误差的过程中存在的一些不确定的因素从而站在概念意义的观念和角度上对实际测量得出的结果进行全方面的评价在物理实验对数据处理的过程中对不确定因素的应用比较多并且采用的方法也基本一致实验过程中的特点也非常鲜明但是在对直接不确定的数据计算的过程中需要对其中的平均值进行测量和计算还要对其中出现的误差进行改正并且采用贝塞尔公式的方法对其中的标准差进行计算然后通过不确定A类和B类的分量合成不确定的数值最终科学合理的完成不确定计算的方法另外在对间接不确定数值计算的过程中会出现相应的偏导问题并且还与实际的物理公式有着密不可分的联系所以在这样的情况下就会导致很难对数据进行统一的处理从而有效的实现对一些实验过程的计算在对物理实验过程中对不确定度进行计算的过程中需要运用计算机编程语言技术对数据进行详细的描述这样就可以运用VisualBasic的编程技术实现人工计算的发展模式并且保证在实际运算的过程中计算机程序的流程化和规范化从而对程序中的功能有进一步的优化并且更好的服务用户另外为了能够获得比较准确的实验和测量数据就采用了大量的手工计算放大经过结果表明发现对实验计算结果准确度造成影响的主要原因就是将实验过程中产生的数据进行了四舍五入所以为了能够有效的解决这个问题就需要将计算机编程的思想进行完美的结合并且将实验过程中的数据临时存在一些文件中这样不仅可以有效实现程序对原始和中间数据的记忆功能还可以有效降低实验数据产生的误差 2.2实现过程 使用者可以在特定的空间内将实验中获取的数据合理的输入其中的数据主要包括单个数据和多个分散数据等等对于不同的数据需要运用空格和回车区别然后等到数据输入完毕之后可以通过单机计算的按钮触发click的事件这样就可以促使程序对用户输入的数据有自动获取的功能并且存在另一个硬盘中然后需要将程序中的数据提取出来并且贯穿到数组中然后采用预先设置的运算步骤从而将数组中的数据进行严格的规范最后就需要将得出的最终结果存在硬盘中的文件里依据得出的不同数据就可以的反映出现实的物理意义最终可以实现对数据储存可以合理的在前台分配通过提高控件和触发的时间就可以在计算机程序显示装置图的过程中提供合理的操作功能 2.3设计思路扩展 可以采用一样的方式和方法根据上文中提高的思路对数据进行不同的处理就可以大道不同物理实验流程化计算的描述方法从而通过在测量之后得出的数据按照实际的物理意义进行分离从而可以有效实现能够自主选择输出计算的结果除此之外还可以将大量的数据通过文件的读写方式对数据进行严格的录入和修改但是如果对一些物理实验不同的数据进行计算的过程中就可以保证在最基础的思路上合理的增加控件和触发事件的技术从而就可以有效实现将多个类别的实现统一在一个工程中在保障可以提高代码和计算数组复用性的同时提高整体的开发效率 3调试运行结果与分析 根据上文提到的相关设计思路非常重要和关键的就是计算结果就可以合理的运用VisualBasic编程语言技术另外还可以通过对实物的编程从而实现更加方便的对功能的添加过程中从而促使阶段的设计会非常便捷和简单如果在对实验数据处理的过程中其中存在一些计算量较大和实验重复性次数较多的实验数据就会更加突出编程计算过程中的优势这就可以适当的运用尝试运用VisuaBasic计算机编程语言的技术从而可以实现直接不确定度和间接不确定的完善计算保证对实验的数据能够变得更加简单和高效最终保证数据的精确度比较高并且对实验的数据进行正确的计算4结束语本文文所研究的程序与暂存于内存的一般手段相比其优势非常显著它不仅能够实现物理实验计算的便捷化还克服了大部分简答运算程序缺乏记忆功能的问题为先前数据的多次调试创造了可行性这种记忆功能等同于建立了一个文件数据库既能够对数据进行储存和调试又能够避免大量数据的再输入本文所研究的程序具有操纵简单、速度快、计算准确性高等特点在大学物理实验中应用能够大大提高计算的效率也便于日