实验数据处理软件Excel.doc

Office Excel 2003 1、 摘要：Excel2003由微软公司开发的，是微软Office系列核心组件之一，是个功能较强的电子表格软件，具有强大的数据处理、分析和统计等功能。它最显著的特点是函数功能丰富，图标种类繁多。用户能在表格中定义运算公式，利用软件提供的函数功能进行复杂的数学分析和统计，利用图表来显示工作表中的数捉及数扼变化趋势。在大学物理实验帮助我们处理数据、分析数据、绘制图表。Excel软件操作便捷、掌握容易。使Excel成为最流行的微机数据处理软件。用于实验数伽的处理非常方便。2、 关键词： 数据处理 功能 运用 分析 三、下面简单介绍其在实验数据处理中的一些基本方法。1.工作表、工作簿、单元格、区域等概念1)工作表 启动Excel后，系统将打开一个定111的工作表。工作裝有256列，用字母A, B, C, 命名；有65536行，用数字1, 2, 3命名。2) 工作簿一个Excel文件称为一个工作簿,一个新工作簿初存3个工作表,标识Slieetl,Sheet2, sheets,若标签为白色即为:当前工作表，单击其他标签即可成为当前工作表。3) 单元格工作表中行与列交叉的小方格称为单元格，Excel中的单元格地址来自于它所在的行和列的地址，如第C列和第3行的交叉处是单元格C3,单元格地址称为单元格引用。单击一 个单元格就使它变为活动单元格，它是输入信息以及编辑数据和公式的地方。4) 表格区域表格区域是指工作表中的若干个单元格组成的矩形块。指定区域：用表格区域矩形块+的左上角和右下角的单元格來标来表示，中间用 ： 隔开。如A3: E6为相对区域，$A$3: $E$6为绝对区域。$A3: $E6成A$3: E$6为混合区 域。5) 工作表中内容的输入输入文木文本可以是数字、空格和非数字字符的组合，如：1234, 1+2, A&ab、中国等，单击需 输入的单元格，输入后，按方向键或回车键来结束。输入数字在Excel中数字可以为下列字符：0123456789+（），*/%, E。输入负数：在数宇前冠以减号(一)，或将其置于括号中。输入分数：在分数前冠以0,如键入01/20。数字长度超出单元格宽度时，以科学记数(7.89E+08)的形式表示。输入公式单击活动的单元格，先输入等号“ = ”表示此时对单元格的输入内容是一个公式,然后 在等号后面输人具体的公式内容即可。例如：=55+B5 示55和単元格B5的数值的和；=4*B5 表示4 单元格B5的数值的积；=B4+B5 表示单元格B4和B5的数值的和；=SUM(AI： A6)表示区域AI到A6的所有数值的求和。输入函数Excel包括许多预定义的或称内賈的公式，它们称为函数。在常用工具栏中点击fX打开对话框（图2-5-1),选择函数进行简单的计算，或将数组合后进行复杂的运算；还可以 在审元格里直接输人函数进行计算。函数的输入方法：单击将要在输入公式的单元格；单击工具栏中fx,或由菜単栏插入中的fx函数（F）.进入；在弹出的粘贴函数对话框中选择需要的涵数；单击确定在弹出的函数对话框中按要求输入内客；单击确定得到运算结果。2.使用Excel处理物理实验数据物理实验中实验数据的处理、不确定度的计算、绘制表格和实验数据的图示等;，这些工作可以利用Excel中的内置工作表函数得到很方便的解决。在实验数处理中径常使用的一些函数有：求和数（SUM)、算木平均值PS数（AVERAGE)、标推偏差闲数（STDEV)、 计数函数（COUNT、COUNTIF)、线性H归拟合方程的斜率函数（SLOPE)、线性回归拟合 方程的截距函数（INTERCEPT)、线性回归拟合方稚的预测值函数（FORECAST)、相关系 数函数（CORREL)、t分布函数（TINV)、最大值函数（MAX)、最小值函数（MIN)、近 似函数（ROUND、ROUNDDOWN、ROUNDUP、INT)和一些数学函数（SIN、COS、TAN、 LN、LOGIO、EXP、PI、SQRT、POWER)等。下面介绍几种物理实验数据处理方法：1)最小二乘法线性拟合处理物理实验数据最小二乘法线性拟合是大学物理实验数据处理的基本方法之一。在人学物理实验中,经常要观测两个有函数关系的物理量，根据两个量的许多组测数据来确定它们的函数关系曲线，并借助线性或曲线方程的参数来求出这些物理量。但其计算量较大，绘图时误差也大， 而利用 Excel的函数功能可以很方便地处理实验数据。例如：普朗克常数的测定实验中，测得不同频率下的光电效应的截止电压.在表中D3：D7区域，由光电效应方程：Us=hv/e-Ws/e, Us和v满足线性笑系式y = kx + b,(y=Us，x=v，k=h/e,b =-Ws/e),由实验数据并应用最小二乘法可求出其系数k和b，从而导出关系式Us=hv/e-Ws/e，由h = ek求出h。首先求解线性H归拟合方程_y = kx+ b的斜率，具体操作如下：单击单元格E9单击常用工具栏fx按钮；在函数名字列表中选样斜率函数SLOPE,单击下一步按钮；在Known-ys框輸入D4:D8,在Known-x框入C4: C8,单击完成按 钮，则单元格E9中出现斜率k的数据；单击单元格F9,輸入= 1.6*E9,即可以求出普朗克常数h。同理，可由截距函数INTERCEPT求得线性回归拟合方程:y = kx + b的截距b;又可由关系数函数CORREL得因变量数组和自变量数组的相关系数的平方R。2)使用Excel图表功能处理物理实验数据Excel的图表功能为实验数据的作图、拟合直线、拟合曲线、拟合方程以及求相关系数 等帯来了极大的方便。其操作步骤为： 选定数据表中包含所需数据的所有单元格；単击具栏中的iOl,或单击菜单栏中的插入(I),选定图表(H)栏，进入 图表向导-4步骤之I的对话框（如图2-5-3),选出希望得到的图表类型。如：XY散点图，再单“下一步按其要求完成本对话框内容的输入，最后单击完成，便可得到图表；选中图表，单击图表主菜序.，单击添加趋势线命令；单击类型标签，选样线性等类型中的一个；单击选项标签，可选中显示公式、显示R平方值等复选框，再单击确定 便可得到拟合且线或曲线、拟合方程和相关系数R平方的数值。例如：普朗克常数的测定实验中,实验数据如前所述，利用以上步骤进行处理，可得上图（图2-5-4)。由图2-5-4可得k = 0.40,从而可兑出h的值。Excel的数据处理功能非常强大，以上只是简单介绍了其中很少的一部分功能，以起拋碎引玉之效。展望分析：利用Excel软件处理物理实验数据，可以使数据处理过程变得简单快捷、直观准确，而且避免了传统的手工作图法引入的各种人为的主观错误，大大提高了数据处理结果的准确度和精确度。目前，Excel软件已成为一种日趋普及的处理数据的便捷工具它的升级版本是Office Excel 2007，和microsoft excel2010，Office Excel 2007/2010/2013与Office Excel 2003有了很多功能的变化，包括软件的界面与文件的扩展名都不同了，这是微软为了引导用户更快的过渡到Office Excel 2007/2010/2013 【参考文献】1. 李寿松，物理实验M.南京：江苏教育出版社. 2009.8-102. 李增伟，使用Excel处理实验数据