让学生从繁重的计算中解放出来,能够把更多的时间花在对物理实验背后所蕴含物理规律的理解上,进而对实验设计产生新的想法,引发学生对物理实验的兴趣。
摘 要:传统人工处理实验数据十分繁琐而且易出错,然而使用计算机软件对物理实验数据处理,明确、简单、直观,能够简化实验数据处理过程,且可以提高学生的计算机水平和实验效率。让学生从繁重的计算中解放出来,能够把更多的时间花在对物理实验背后所蕴含物理规律的理解上,进而对实验设计产生新的想法,引发学生对物理实验的兴趣。
关键词:计算机软件;物理实验;数据处理
Research on the Application of Computer Software in Physical Experiment Data Processing
Abstract: Traditional manual processing of experimental data is cumbersome and error-prone. However, the use of computer software on the physical experimental data processing clear, simple and intuitive to simplify the experimental data processing process and can improve the student's computer level and experimental efficiency. So that students from the heavy calculation of the liberation of the time spent on the physical experiments behind the physical laws contained in the understanding of the experimental design and then generate new ideas to stimulate student’s interest in physical experiments.
Key Words: Computer software; Physical experiment; Data processing
目 录
摘要 1
引言 1
1.课题研究背景和现状 2
1.1物理实验在物理学习中所起的作用 2
1.2目前物理实验数据处理的方法 2
1.3计算机软件在物理实验数据处理方面的诸多优点 3
2.实验分析 3
2.1基于Python的不确定度的分析 3
2.2基于Excel函数图像的处理 5
3.分析讨论 7
4. 计算机软件在物理实验数据处理过程中的应用未来发展与展望 8
5.结束语 9
参考文献 9
致谢 11
计算机软件在物理实验数据处理中的应用研究
引言
从物理科学的发展来看,物理实验在物理科学中的地位是相当的重要。物理实验对物理基本原理的学习有很大的帮助,而实验数据处理又是物理实验过程中十分重要的一个环节。传统人工处理实验数据冗杂、繁琐、容易出现人工计算误差,随着计算机应用的普及,计算机软件被广泛的应用到物理实验数据处理中了,这种数据处理技术简单、方便、快捷、准确。极大的简化了物理实验数据处理过程,减轻学生的负担,更加利于学生对实验背后所蕴含的研究规律的思考,且对实验设计产生新的想法。
1. 课题研究背景和现状
1.1 物理实验在物理学习中所起的作用
物理实验是检验物理理论是否成立的重要标准,从物理学的发展历程来看几乎每一次的重大进展和突破都和物理实验工作是紧密相关的。无论是早期经典物理的研究,还是现代量子物理的发展,都是离不开物理实验的。缺少了物理实验,物理科学就好比缺少了“主心骨”一般。物理实验在物理科学发展过程中起到了不可或缺的作用[1]。
所以优化物理实验过程,提高实验质量和实验效率,对于增强学生在物理理论知识的理解,并熟练运用所学的物理知识有重大的帮助。
目前越来越多的专业开设了物理实验这门课程,旨在培养学生的科学基本素养和运用理论规律来解决实际问题的能力,所以我们更应该提高对物理实验的重视,达到理论联系实验使学生真正的理解并运用物理知识解决实际问题,而不只是停留在“会做题”上[2,3]。
物理实验教学的根本目的是:让学生从物理实验中,按照逐步深入的基本原则,对物理实验的操作能力进行系统的训练,对科学研究的实验的过程进行一定初步的掌握,为以后的科学研究工作奠定一个坚实的基础。
1.2 目前物理实验数据处理的方法
在物理科学研究过程中实验的重要性不言而喻,而实验数据的处理就更是重中之重了。从物理科学的发展历程来看,早期的物理实验没有使用数学方法,主要靠一些主观的逻辑判断,直到伽利略时代把物理实验和数学进行了紧密的结合,使用数学的方法对实验数据进行科学的处理,这对物理科学的发展起着至关重要的作用[4]。因此,实验数据处理在物理科学实验中的地位相当之重要,对实验数据进行准确无误的处理是完成一个实验的必要条件。目前物理实验数据处理的方法主要分为两种:一、人工(手工)处理实验数据;二、使用计算机软件对实验数据进行处理[5]。