用Excel处理磁阻效应实验数据

用用 Excel 软件处理物理实验数据软件处理物理实验数据 通过演示 半导体磁阻效应 实验数据的处理过程 向大家讲解如何用 Excel 软件来 计算数据 绘图 数据拟合并得出经验公式 以较复杂的计算磁阻值 绘制磁阻曲线 B MR 曲线 数据拟合为演示对 象 磁化曲线 IM B 曲线 作图以 B MR 曲线为参考即可 一 设计表格 输入数据一 设计表格 输入数据 设计表格的表头 输入数据 并画好边框 选中表格 点击图 1 中的所有框线 即可 欧姆符号先从 word 插入符号 后 再复制到 excel 把 B2 T2 中的 2 变为上标 先 选中数字 2 再右键选择图 1 中的 设置单元格格式 弹出对话框 选中上标即可 下标 以此类推 必要时设置所有的字体为 Time New Roman 字体 图 1 二 计算数据二 计算数据 如计算 B T 将磁场用 T 表示 先点击 C2 框 再计算栏 fx 后面写入计算公式 先输入 再点击 B2 框 然后输入 1000 即可 图 2 C2 框后面的数据如何计算 先点击 C2 框 鼠标变成图 3 所示 然后点击鼠标 左键向下拖动到最后一行即可 图 3 这时小数点后面的数据太少 修改方法是 在 C 列上右键选择 设置单元格格式 如图 4 所示的方法进行修改 图 4 B2 T2计算公式 C2 2 其中 2 表示平方 再向下拖动即可 R 计算公式 E2 F2 再向下拖动即可 MR 计算公式 G2 316 1 316 1 其中 G1 框的电阻 316 1 为 R 0 计算时一定要用自己的 R 0 去替换 316 1 否则是错误的 所有 结果如图 5 所示 由于 G2 框的有效数字比 316 1 要多 所以 MR 不等于零 改为零即可 用鼠标选择所有的数据 包括表头 然后右键即可复制带表格的数据到 word 中 图 5 三 绘制曲线图三 绘制曲线图 绘制 B MR 图 B 的数据用 mT 为单位的数据 单击图 6 的图表向导 弹出对话框 选择 平滑线散点图 选择下一步 点击 添 加 出现图 7 所示 图 6 图 7 在图中的名称根据曲线名称输入 如 MR 曲线 X 值 Y 值分别点击后面的图标 然 后选择图 8 中的 B 和 MR 数据 并且得出了曲线图 图 8 点击下一步 设置图 9 的标题 设备图 10 的网格线 图 9 图 10 点击完成 出现图 11 设置 x 轴 y 轴的坐标轴格式 分别双击坐标轴的数字 弹出 坐标轴 对坐标轴进行设计 见图 12 和图 13 磁阻曲线图 0 0000 0 2000 0 4000 0 6000 0 8000 1 0000 1 2000 0 0100 0200 0300 0400 0500 0 B mT MR MR曲线 图 11 图 12 图 13 修改绘图区的深色为白色 在深色去左键双击 弹出图 14 设置后的结果如图 15 在 图上右键即可复制图片到 word 中 图 14 磁阻曲线图 0 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 0 1 2 0100200300400500 B mT MR MR曲线 图 15 四 数据拟合 经验公式四 数据拟合 经验公式 以比较难的曲线拟合为例 线性拟合自己参考此例 在励磁电流 IM 300mA 的上面部 分数据满足 MR a bB2变化 令 x B2 则二次方程变为线性方程 就能进行线性拟合了 拟合的过程与作图类型 先像做曲线图那样做一个 散点图 在对散点进行拟合 做散点图如图 16 所示 后面的过程与曲线图类似 不再赘述 图 16 曲线段拟合时 x 轴和 y 轴的数据只能是 IM 300mA 的上面部分数据 其结果如图 17 曲线段拟合 0 0000 0 0500 0 1000 0 1500 0 2000 0 2500 0 3000 0 3500 0 4000 0 00000 00500 01000 0150 B2 T2 MR 散点图 图 17 设置 x 轴 y 轴的坐标轴格式中的数字设置分别如图 18 和图 19 所示 这里是根据本 人的数据进行了相关设置 读者应根据自己的实际情况进行设置 使数字显示既正确又美 观 除后面的灰色背景 将 x 轴的物理符合和单位 B2 T2 改为上标形式 选中 2 在右键选择 坐标轴标 题格式 在弹出的 坐标轴标题格式 将特色效果设置为上标 总体效果如图 20 所示 图 18 图 19 曲线段拟合 0 00 0 05 0 10 0 15 0 20 0 25 0 30 0 35 0 40 00 0050 010 015 B2 T2 MR 散点图 图 20 拟合时 在其中一个散点上右键 选择 添加趋势线 如图 21 所示 图 21 在类型设置中 选择 线性 L 见图 22 在选项中 按红色线条所示进行设置 见图 23 其结果如图 24 所示 图 22 图 23 将显示的方程 经验公式经验公式 和 R2 相关系数的平方相关系数的平方 移动到右上角空白处 双击 方 程和 R2 即可 数据标志格式 进行设置 其中最重要的是它们的有效数字位数 如修改 小数点后的位数 如图 25 所示 双击红色的拟合直线 可以对直线进行相关设置 如样 式 颜色 粗细 曲线段拟合y 29 269x 0 0207 R2 0 978 0 00 0 10 0 20 0 30 0 40 0 50 00 0050 010 015 B2 T2 MR 散点图 线性拟合 图 24 曲线段拟合y 29 26