人工处理实验数据:使用人工记录、抄写、对实验数据进行计算,使用列表、绘制函数图像等方法对实验数据进行分析[6]。人工处理实验数据有很多的不足
人工处理实验数据:使用人工记录、抄写、对实验数据进行计算,使用列表、绘制函数图像等方法对实验数据进行分析[6]。人工处理实验数据有很多的不足之处,例如抄写数据容易写错、记录容易破损或丢失、进行数据处理过程繁杂、容易算错、绘制函数图像精度低、且费时费力等。随着计算机应用领域的普及,利用计算机软件可以帮助人处理各种事物,在物理实验中使用的也越来越频繁[7]。
计算机软件处理实验数据分为两种,第一种是使用现成的程序性软件(如Excel、Origin等)对实验数据进行整合处理。第二种是自行编写“小程序”对实验数据进行处理(如使用Python、C++、Java等进行编写)。主要是利用计算机软件的方便、快捷、准确性对数据进行处理,迅速绘制函数图像等。
1.3 计算机软件在物理实验数据处理方面的诸多优点
使用计算机软件处理实验数据能够让同学们从枯燥、繁琐的计算中摆脱出来,更加专心于理解实验的研究规律,理解实验原理。使用计算机处理实验数据,还可以巩固在大学期间所学到的一些基本的计算机知识。
计算机软件在物理实验数据处理有许多的优越性,对比人工处理数据易保存;对数据的处理过程更加简便、更加准确、更加快速,避免出现人工计算的误差;对函数图像的处理直观、具体、形象;可以帮助学生快捷、准确的得到实验函数图像。还可以对实验进行及时的细微的调整、从而对实验方法进行些许改进,从而能够对实验研究方法有更深层次的理解,对同学们增强实验操作技能也有所帮助。
学生能够产生对实验设计的新想法,进而对实验进行一定的改进,这可以提高学生的独立思考能力,培养学生对问题深度探究的良好习惯。还能了解到计算机技术在物理实验研究中运用的十分普遍,而且计算机技术与物理实验相结合的研究方法是一个非常重要的研究方法。对今后的物理科学研究与学习有一定的帮助[8]。
2. 实验分析
下面具体做一些比较典型的实验,使用计算机软件来处理物理实验数据。
2.1 基于Python的不确定度的分析
在对实验数据进行处理的方式之中,有许多方式可以减小实验误差例如:逐差法、不确定度计算、作图分析法等,其中被公认为最枯燥、最繁琐的是不确定度的计算,这里我们就选择不确定度计算来使用计算机软件进行分析计算。
不确定度的计算在物理实验研究过程中是非常的重要,对测量结果进行准确的不确定度计算可以帮助我们对这些数据进行分析、筛选,对实验结果的精确性有一定的提高。