实验一：Origin、MATLAB等软件基本操作

1、实验一:Origin 、 MATLAB 等软件基本操作08高分子一班 孔德成 08206020117实验学时:4学时实验类型:上机实验实验要求:必修一、实验目的1.巩固材料工程中涉及所学数学计算原理方面的知识;2.熟悉 Origin 、 EXCEL 、 MATLAB 软件基本操作及其简单应用;3.锻炼学生使用软件的能力,加强实验数据处理能力。二、实验内容1.学会用 Origin 、 EXCEL 进行实验曲线的绘制,并进行曲线拟合,并得出相 关方程。2.学会用 MATLAB 进行实验数据的处理,进行曲线拟合,并得出相关方程。3.使用 MATLAB 进行多项式求解、加减运算、简单线性方程组的求解等

2、。4.使用 MATLAB 进行物理场的数值模拟,学会模拟简单边界条件下某种导热 模型的温度场。5.比较不同软件处理数据的优越。三、实验原理、方法和手段实验数据处理选择 Origin 或 EXCEL ,两种软件主要功能如下:(1将实验数据 自动画成在二维坐标中的图形,有利于对实验趋势的判断; (2在同一幅图中可 以画上多条实验曲线,有利对不同的实验数据进行比较研究; (3不同的实验曲 线可以选择不同的线型,并且可将实验点用不同的符号表示; (4可对坐标轴名 称进行命名,并可进行字体大小及型号的选择; (5可将实验数据进行各种不同 的回归计算,自动打印出回归方程等。MATLAB 亦有上述功能, 作

3、图拟合功能不如 Origin 、 EXCEL 简捷, 它的数值计 算功能比较优越,如矩阵计算、微积分计算、各种方程求解、插值和拟合等, 具有方便的绘图和完善的可视化功能,可自行编制程序,可调用和修改源程 序,可与其它语言进行连接。四、实验组织运行要求要求 :根据本实验的特点和具体条件, 采用集中授课形式, 先演示说明软件使用的 步骤与方法,再自行按照要求完成相关内容。五、实验条件计算机以及各种软件一套。六、实验步骤详细步骤见教学演示。七、思考题1.教材 p36习题 1.5使用不同软件作图,并比较拟合结果?答:Origin 作图 K 伸 长 差 值 (拟合结果比较:多项式拟合的结果比线性拟合好。

4、 观察两条拟合的图线, 多项式 拟合有更多的点落在曲线上, 而线性拟合只有少量的点落在曲线上, 所以多项式 拟合得到的结果误差较小,结果更好。Excel 作图 拟合结果比较:多项式拟合的结果比线性拟合好。 2.多项式求解:43122560x x x -+=?答:求解过程如下: >> p=1 -12 0 25 6 0; >> r=roots(p r =3.对于根 2和 3构造多项式? 答:求解过程如下: >> a=2;3; >> r=poly(a r =1 -5 6 结果为 :x 2-5x+6=04.求多项式 43325x x x +-在 2、 4

5、、 6三点处的值? 答:求解过程如下: >> y=1 3 0 2 -5; >> polyval(y,2 4 6ans =39 451 1951结果为:在此三点的值分别为:39, 451, 19515.求下述方程组的解: 要求至少使用两种方法答:求解过程如下: 方法一:>> a=3 2 -1;-1 3 2;1 -1 -1; >> b=10;5;-1;32103251x y zx y z x y z +-=-+=-=->> x=inv(a*bx =方法二:>> x=abx =结果为:x=-2,y=5,z=-66.现有某活性炭吸

6、附甲醇的实验数据,请将其制成实验数据图。实验数据 如下: 位。(2将 3组数据进行线形拟合,并完成下面内容:20 截距 A= 0.22669 ;斜率 B= 0.00109 ;相关系数 R= 0.97859 ;40 截距 A= 0.14814 ;斜率 B= 0.00113 ;相关系数 R= 0.97715 ;70 截距 A= 0.04271 ;斜率 B= 0.00104 ;相关系数 R= 0.98555 ;不同拟合结果比较,选择最佳的拟合方程。答:(1试验曲线 吸 附 量 ( g g 压力 (mmHg(2拟合曲线 压力 (mmHg吸 附量 (gg拟合过程如下:2004-1-1 02:11 &qu

7、ot;/Graph2" (2453005 Linear Regression for Data1_B: Y = A + B * XParameter Value Error-R SD N P -0.97859 0.01437 6 6.82806E-4 - 2004-1-1 02:12 "/Graph2" (2453005 Linear Regression for Data1_C: Y=A+B*X Parameter Value Error -A 0.14814 0.01305 B 0.00113 1.22589E-4 -R SD N P -0.97715 0.0

8、1538 6 7.77283E-4 - 2004-1-1 02:12 "/Graph2" (2453005 Linear Regression for Data1_D: Y=A+B*X Parameter Value Error -A 0.04271 0.00954 B 0.00104 8.95863E-5 -R SD N P -0.98555 0.01124 6 3.11844E-4 拟合结果比较：只是使用了一种拟合方式，没法进行比较。 7. 已知下述工作表内容，请在 EXCEL 中完成下面的操作： 创建工作表； 根据工作表中数据，计算“姓名”列的“房价款”。房价款按“1

9、450× 住房面积×（10.009×工龄0.02×房屋年限）”计算，并以单元格格式中货币 6 类的“￥”货币符号、小数点后 2 位小数（例：￥44,886.20）表现，最后存盘。 工作表内容 职工购房款计算表 姓名 张三 李四 王五 蒋六 赵七 袁八 工龄 10 22 31 27 35 30 住房面积 房屋年限 （平方米） 43.6 61 62.6 52.2 45.3 52.2 10 8 8 10 9 10 房价款（元） 答：制作的工作表如下： 职工购房款计算表 住房面 积 （平方 米） 43.6 61 62.6 52.2 45.3 52.2 姓名 张三 李四 王五 蒋六 赵七 袁八 工龄 10 22 31 27 35 30 房屋年 限 10 8 8 10 9 10 房价款（元） ￥44,886.20 ￥56,784.90 ￥50,921.97 ￥42,159.33 ￥33,170.93 ￥40,115.70 八、实验总结 实验总结 通过实验，我们熟悉了 Origin、EXCEL、MATLAB 软件的基本操作及其简单应用， 锻炼了我们对实验数据处理的能力。我们了解了 Origi