Transcript Excel和Origin在处理物理实验数据中的应用

Excel和Origin在处理物理实验
数据中的应用
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主要内容
0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011
• §1 用Excel处理物理实验数据
• §2 用Origin处理物理实验数据
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§1 用Excel处理物理实验数据
0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011
• 1.1 误差计算
• 1.2 图形绘制
• 1.3 线性拟合
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1.1 误差计算
N1  N 2    N K 1
0011 0010
1010
1101
0001
0100
1011

（1）算术平均值： N 
K
K
方法一：在G3单元格中直接输入
“=AVERAGE(B3:F3)”后回车。
K
N
i 1
1
i
2
4
1.1 误差计算
方法二：用鼠标选取B3：G3单元格，单击
工具栏上符号“Σ”旁的下拉式三角箭头
并选取“平均值”，5次测量的平均值将自
动显示在G3单元格式中。
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1.1 误差计算
N  N  N
（2）绝对误差：
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B3的绝对误差：在H3单元格中直接输入“=ABS(B3G3)”后回车。
N
（3）相对误差： E N 
N
1
2
B3的相对误差：在I3单元格中直接输入“=H3/G3”
后回车。
4
=H3/G3
1.1 误差计算
n
（4）测量值的标准偏差：  lim
0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011
n 

i 1
2
i
n 1
方法一：在K3单元格中直接输入“=STDEV(B3:F3)”
后回车。
n
（5）平均值的标准偏差：  lim
N
n 

2
i
1
i 1
n[n  1]

2

n
4
L3=K3/POWER(CO
UNT(B3:F3),2)
1.1 误差计算
方法二：选中K3单元格单击工具栏中
插入“函数”，在弹出对话框中选择
“统计”类别中的“STDEV”函数，
点击确定后弹出“函数参数”对话框
，在Number1空白处用鼠标选择
“B3:F3”，点击确定。
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1.2 图形绘制
步骤一：建立Excel数据
0011 0010
1010 1101 0001 0100 1011
表，点击工具栏中插入“
图表向导”选项，则出现
图表向导对话框；
步骤二：在“图表类型”
窗口中选择第五种，即
“XY散点图”，在“子
图表类型”中选择左下角
的“折线散点”，点击“
下一步”按钮 弹出图表
源数据对话框 ；
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1.2 图形绘制
步骤三：在“数据区域”空白处用鼠标选择“B3:B8”，
0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011
在“系列产生在”标题后面的两个选项中，用鼠标选择
“列”，切换到“系列”对话框，在“x值”后空白处用
鼠标选择“A3:A8”，点击“下一步”按钮弹出“图表选
项”对话框 ；
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1.2 图形绘制
0011 步骤四：在“标题”卡
0010 1010 1101 0001 0100 1011
的“图表标题”窗口中
输入“伏安法测电阻u～
I关系图”，在x轴窗口
中输入“I(mA)”，在Y
轴窗口中输入“U(V)”
，选中网格线选项的全
部四项，单击下一步；
点击“完成”按钮，至
此实验数据点就在图表
上描绘出来了。
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1.3 线性拟合
方法：选中图表菜单中“添加趋势线”，在类型中选择
0011 0010
1010 1101 0001 0100 1011
“线性”类，在“选项”中选中复选框“显示公式”和
“显示R平方值”，单击确定。
1
伏安测电阻U~I关系图
4.50
y = 0.099x - 0.0772
R 2 = 0.9998
4.00
3.50
U(V)
3.00
2.50
4
系列1
线性 (系列1)
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00
0.00
10.00
20.00
30.00
I(mA)
40.00
50.00
2
§2 用Origin处理物理实验数据
0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011
•
•
•
•
•
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
基本操作
统计分析
绘制图形
图形的编辑和格式化
线性拟合
1
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2.1 基本操作
0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011
• 1. 数据的输入
• 2. 数据表的格式化
• 3. 工具栏的开启方法
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1.数据的输入
Origin provides several ways to add data to the worksheet
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1. Entering data using the keyboard. 键盘输入
2. Importing a file. 导入文件
3. Pasting data from another application using the
Clipboard.
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4. Pasting data from another (or the same) Origin
worksheet using the Clipboard. （3）和（4）是粘贴数据
5. Using Excel Workbook Window. 打开或创建Excel工作
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表
6. Using a function to set column values. 用函数设置列的
值
2.数据表的格式化
方法：双击工作表的列标签打开
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Worksheet Column Format
作用：
1. 改变列的名称（Column Name）
2. 改变列的标识（Plot Designation）
3. 改变数据的类型（Display）
4. 改变数的格式（Format）
5. 改变数的显示格式（Numeric Display）
6. 改变列宽（Column Width）
7. 为列标签添加说明（ Column Label）
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3.工具栏的开启方法
选择菜单命令View│Toolbars，打开Customize Toolbar对话
0011 0010
框。1010 1101 0001 0100 1011
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2.2 统计分析
方法：建立数据表，用鼠标点“A(X)” 选中该列，选择菜单命令
Statistics│Statistics
on Columns或单击
0011Statistics│Descriptive
0010 1010 1101 0001 0100
1011
Worksheet Data工具条上的Statistics on Columns按钮，进行统计。
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统计结果包括平均值（Mean）、测量值的标准偏差（SD）、平均值的标准偏差
（SE）、最小值（Min）、最大值（Max）、总和（Sum）、点数（N）等。
2.3 绘制图形
0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011
• 1. 数据表窗口激活时绘图的方法
• 2. 在同一张图上绘制多条线
• 3. 在同一页面上绘制多张图
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1.数据表窗口激活时绘图的方法
方法一：建立数据表，用鼠标选中“A(X)” 和“B(Y)”列，
0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011
选择菜单命令Plot│Line+Symbol或单击2D Graphs工具条中
的Line+Symbol 按钮，进行绘图。
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方法二：不选中数据的情况下选择菜单命令
0011 0010Plot│Line+Symbol或单击2D
1010 1101 0001 0100 1011
Graphs工具条中的
Line+Symbol 按钮，在弹出的Plot Setup对话框中
将A设为X列，将B设为Y列，单击OK按钮。
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2.在同一张图上绘制多条线
方法一：建立数据表，用鼠标选中“A(X1) 、B(Y1)、
0011C(X2)、D(Y2)”列，选择菜单命令Plot│Line+Symbol或单
0010 1010 1101 0001 0100 1011
击2D Graphs工具条中的Line+Symbol 按钮。
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方法二：在Graph窗口中双击左上角的图层标记，或选择图
层标记处的鼠标右键快捷菜单命令Plot Setup，将重新打开
Plot Setup窗口，在对话框中将C设为X列，将D设为Y列，
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单击Add按钮，将制图数据添加到制图列表窗口中，单击
OK按钮。
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3.在同一页面上绘制多张图
方法一：建立数据表，用鼠标选中“A(X1) 、B(Y1)、C(X2)
、D(Y2)”列，选择菜单命令Plot│Panel
│Vertical 2 Panel或
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0010 1010 1101 0001 0100 1011
单击2D Graphs Extended工具条中的Vertical 2 Panel按钮。
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方法二：选择菜单命令Edit│Add & Arrange Layer，打开
Total Number of Layers对话框确定行数和列数，然后确定图
形在页面中的位置，最后用层对话框在图形窗口中添加数据。
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2.3 图形的编辑和格式化
0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011
• 1. 坐标轴的格式化
• 2. 坐标说明文本的格式化
• 3. 数据点和线的格式化
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1.坐标的格式化
方法：双击坐标轴打开坐标格式化对话框
0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011
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由红箭头所指处，可以直观了解该选项的内容
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2.坐标说明文本的格式化
方法：双击坐标说明文本打开文本控制对话框
0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011
1
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用于输入希腊字母
3.数据点和线的格式化
方法：双击点或线打开绘图细节对话框
0011 0010 1010 1101 0001 0100
线 1011
点
分度线
1
绘图类型
2
4
2.4 线性拟合
方法：建立数据表，用鼠标选中“A(X)” 和“B(Y)”列，
0011选择菜单命令Tools│Linear
0010 1010 1101 0001 0100 1011Fit，打开Linear Fit工具，单击
Fit按钮，进行拟合。
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线性拟合结果中各参数的含义
0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011
•
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A: Intercept value and its standard error.
B: Slope value and its standard error.
R: Correlation coefficient.
p: value - Probability (that R is zero).
N: Number of data points.
SD: Standard deviation of the fit.
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2
截距值及它的标准误差
斜率值及它的标准误差
相关系数
R=0的概率
数据点个数
拟合的标准偏差
4
The End
0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011
Thanks!
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