巧用Excel软件处理大学物理实验数据
刘家菊，洪炜宁，钱良存
【摘 要】摘要：本文利用Excel软件自身携带的函数、格式化操作、快速生成图表和数据管理等诸项功能，通过两个具体实验实例，介绍了Excel软件在数据处理中的巧妙应用.实践表明，用Excel软件处理大学物理实验数据，具有高效、准确的优点.
【期刊名称】赤峰学院学报（自然科学版） 【年(卷),期】2013(000)024 【总页数】2
【关键词】Excel；实验数据；数据处理
常见的大学物理实验数据处理方法有列表法、作图法、平均法、逐差法和最小二乘法（线性拟合法）等方法.传统的做法是利用笔、纸、尺子等工具进行人工计算和作图，这种做法由于人为的原因势必对实验结果带来误差，不能客观真实的反映实验结果，而且是在数据量较少的情况下完成的，若数据量过大则传统的数据处理就无能为力[3].
因此，对已有的实验数据处理方式进行全面革新，利用Excel软件突出的优点是使用非常方便，不要求学生会编程，只要进行基本的电脑操作，就可以方便地处理数据[2].利用Excel软件自身携带的函数、格式化操作、快速生成图表和数据管理等诸项功能.查阅相关资料，并针对本校的现状，分析实验项目的理论数据，绘制出适合每个实验项目的Excel数据表格和相应的图形，以供学生在数据分析时，能够轻松完成实验数据处理与分析可能产生误差的原因.
1 以落球法测液体的粘滞系数实验为例
利用Excel软件中提供的函数，对平均值、标准差、不确定度进行计算和误差分析.
（1）打开Excel2003，在Sheetl工作表，设计数据记录表格，选中B15：C15单元格，合并单元格，并在此单元格输入“=AVERAGE(C7:C14)”，计算出小刚球直径d的平均值.同样方法，计算出L、t、V、η的平均值.
（2）选中B16：C16单元格，合并单元格，并在此单元格输入“=STDEVP(C7:C14)”，计算出小刚球直径d的标准差.同样方法，计算出L、t的标准差.
（3）在H7输入“=E7*0.01/G7”，计算出小刚球在待测液体蓖麻油中的速度V，然后将H7复制到H8:H15单元格，计算出相应速度Vi（i=1,2，…8）和的值.
（4）根据η的公式，使用相对地址、绝对地址和函数，在I7输入“=($H$4-$E$4)*9.8*POWER(C7,
2)*0.000001/(18*(H7*POWER((1+2.4*C7/$C$4),2)))”
（5）根据误差传递公式，使用相对地址、绝对地址和函数，在H16输入“=$H$15*SQRT(POWER( (D16/$D$15),2)+POWER((F16/$F$15),2))”，在
I16
输
入
“=$I$15*SQRT((POWER((D16/$D$15),2)+POWER
((F16/$F$15),2)+POWER(((2+2.4*$B$15/$C$4)/
(1+2.4*$B$15/$C$4)),2)*POWER((B16/$B$15),2)))”，分别计算出V,η的标准差.
（6）计算不确定度.查阅T分布检验法表格，t0.683=1.08，所以计算A类不确定度为t0.683因子乘以标准差.选中B17：C17单元格，合并单元格，并在
此单元格输入“=1.08*B16”，计算出小刚球直径d的A类不确定度.同样方法，计算出L、t的A类不确定度.将H16复制到H17，I16复制到I17，计算出V,η的A类不确定度.
学生将直接测量值记入相应的单元格，在（图1）表格阴影部分单元格内，即可得出相应的数值和误差值.
2 以利用李萨如图形测未知的频率实验为例
设计测量实验数据记录表格，利用Excel软件图表生成功能，对测量数据进行分析，绘制实验数据的坐标图.
使用示波器观测李萨如图形实验，当两正弦波信号的频率比值fx/fy=ny/nx为简单整数比时，（fx代表CH1通道上正弦波信号的频率，fy代表CH2通道上正弦波信号的频率，nx代表李萨如图形与假想水平线的切点数目，ny代表李萨如图形与假想垂直线的切点数目），在示波器的荧光屏上将得到稳定的李萨如图形.
李萨如图形实际上是一个质点同时在X轴和Y轴上作简谐运动形成的，每一个点都可以用以下的公式进行表示：Y1=A1sin(B1*X+C1)，Y2=A2sin (B2*X+C2).利用Excel软件模拟绘制不同频率比值的李萨如图形[1]. (1)打开Excel2003，在Sheetl工作表，设计数据记录表格.
(2)在B2中输入系数A1的值，当前输入的初始值“1”，在D2中输入系数B1的值，当前输入的初始值“3”，在F2中输入系数C1的值，当前输入的初始值“10”；在B3中输入系数A2的值，当前输入的初始值“1”，在D3中输入系数B2的值，当前输入的初始值“1”，在F3中输入系数C2的值，当前输入的初始值“2”.
巧用Excel软件处理大学物理实验数据
