利用Excel图表处理物理实验数据

1、利用Excel图表处理物理实验数据摘要：本文通过处理“研究路端电压与电流的关系”实验数据并得出U-I图像，来介绍Microsoft Excel中图表功能在物理实验教学中的应用。引言随着信息技术的发展，在物理教学中越来越多地借助多媒体来突破教学中的重点、难点，收到了较好的效果。但在进行物理实验教学时，往往要求根据现场测量的数据实时进行相关计算得出结果，甚至还要描出相应的图像，这就不能像一般课件，事先设计好一个固定的模式，而需要一个软件，具有很好的交互性、适时性、可变性。在目前的课件制作软件中，如PowerPoint、Flash、Authorware都能制作交互性强的课件，但花费时间颇多，设计过程

2、较复杂，对教师的计算机水平要求比较高，很难被一般教师采用。而笔者发现Microsoft Excel软件可以解决这一难题。Excel是微软Office办公系统软件中的一款，具有强大的数据统计、分析计算、制作图表的功能，而且是一种非编程数据处理软件。用在物理实验中，能按照设计者的意图将现场数据进行快速、准确的处理，并以多种图表的方式描绘出来。以下就以“研究路端电压与电流的关系”为例，介绍Excel图表的用法。1 数据准备启动Microsoft Excel，在新建的Excel工作表中输入实验数据，如图1。其中黄色区域为具体的实验数据。2 插入图表第一步是选定实验数据，将鼠标移到B4单元格，按下鼠标左

3、键并移到G5单元格，松开左键。第二步是单击工具栏上的“图表向导”按钮打开“图表向导”；或者单击菜单栏上的“插入”项，并选择“图表”选项。当该图表向导打开时，选择“XY散点图”类型中的“散点图”。如图2。然后单击下一步。第三步是输入图表的基本信息。如图3，在图表标题栏输入“路端电压与电流的关系”；在数值（X）轴栏输入“电流（I）”；在数值（Y）轴栏输入“电压（V）”。然后单击“下一步”。最后选择“作为其中的对象插入”，单击“完成”。完成此步骤后得到如图4所示图表。3 修改坐标从图4中可得，图表不能很好的反映路端电压与电流的关系，需要进行修改。首先是在图表灰色区域单击鼠标右键，如图5，选择“绘图区

4、格式”，并修改边框颜色和区域颜色。其次是在电压（纵坐标）轴单击鼠标右键，选择“坐标轴格式”，其中有“图案”、“刻度”、“字体”、“数字”、“对齐”等选项，图在“刻度”选项中，根据数据要求，设定“最小值”、“最大值”、“主要刻度单位”、“次要刻度单位”等。直到满意为止，其他选项可自行设定。本实验设定的最小值为09，最大值为15，主要刻度单位设为01，次要刻度单位为005。如图6所示。4 添加趋势线用同样的方法设定电流（横坐标）轴的“坐标轴格式”。完成坐标轴修改后，数据分布就显得比较合理了。接下来还需要添加趋势线。首先在图表中的数据点上单击鼠标右键，选择“添加趋势线”，并选择“线性”类型。图表中就

5、出现趋势线。然后在趋势线上单击鼠标右键，并选择“趋势线格式”；在“选项”栏中的“前推”、“倒推”分别设置为05个单位和012单位。如图7所示。最后，得到如图8所示图表。5 美化图表完成图表的制作后，可以进行图表美化。在图表区域单击鼠标右键，选择“绘图区域格式”，如图9所示，并选择边框颜色和区域颜色。最后得到完整的路端电压与电流的关系图像。如图10所示。制作完成后，可以保存为模板形式， 教师在实验教学课堂中，就可将课堂现场获得的实验数据输入图1的表格里，Microsoft Excel系统就会自动快速的生成符合表格数据变化规律的图像。从而优化课堂教学。中学范围内可以用图表法分析的实验还有：（1）研究匀变速直线运动。（2）探究弹力和弹簧伸长的关系。（3）研究平抛物体的运动。（4）验证机械能守恒定律。（5）用单摆测定重力加速度。（6）测定金属的电阻率。（7）描绘小电珠的伏安特性曲线。（8）测定电源的电动势和内电阻。（9）探究加速度与物体质量、受力的关系。（10）测量玻璃的折射率。从上面的例子可以看出，Mi