Excel电子表格在高中物理实验教学中应用实例.docVIP

Excel电子表格在高中物理实验教学中应用实例【摘要】本文以”探究自由落体运动规律”为例，介绍利用Microsoft Excel来处理实验数据，及利用图表 功能探究物理规律的方法，并介绍该方法在高中物理实验教学中的运用。 【关键词】Microsoft Excel高中物理实验教学 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。具有很好的交互性、适时性、可变性 一、Microsoft Excel电子表格在”探究重锤下落的运动规律”的运用 在”探究重锤下落的运动规律”中，利用打点计算器打出纸带，利用刻度尺测出各计数点到坐标原点的距 离。要能得出重锤在下落过程中的规律，(1)可以利用电子表格求出连续相等的位移差；（2）可求出相 等时间内速度的变化量；（3）可利用逐差公式求出加速度（4）可求出位移与时间平方的比值；（5）作 出V-t图像，观察图像规律并求出加速度（6）作出x-t图像观察图像规律并求出其斜率。 （一） 表格设置及数据准备 将一纸带与重锤相连穿过打点计时器，让重锤自由下落，得到留下一串小点的纸带，取下纸带，从打下 的第一个点为计数点0，以后依次每隔一点取一计数点，分别记为1、2、3……，测出每一计数点到计数 点0的距离，填入下面表格中的”位置坐标”栏中，同时在”时刻”栏中填入相应的时刻。 （二）数据处理 （1）求出每计时周期T=0.04s内的位移。在E5栏中输入”=D5-D4”回车，可算出第一个周期内的位移，再 单击”E5”栏并双击填充柄，可依次得到以后的位移。 （2）求出连续相等时间内的位移差。在”F6”输入”=E6-E5”回车，得出第二个周期内的位移与第一个周期 内的位移差，再单击”F6”栏并双击填充柄，可依次得到以后相邻相等时间内的位移差。 （3）求出各计算点的瞬时速度。在”G5”栏中输入”=(D6-D4)*0.01/0.08”求出计数点1的瞬时速度，单 击”G5”栏按住填充柄拉至”G12”可得到各计数点的瞬时速度。 （4）求出相等时间内的速度变化量。在”E6”中输入”=G6-G5”回车，得到第一计数周期与第二个计算周期 内的速度变化量，按上述方法自动生成以后相邻两个计数周期内的速度变化量。 （5）利用逐差法求出加速度。合并I4至I13，并在此栏中输入”=((E10+E11+E12)-(E7+E8+E9))*0.01/ ((0.04*3)*(0.04*3))”后回车得到重锤运动的加速度 （6）求出时间t的平方及t时间内的位移与其比值。在”J4”栏输入”=C4*C4”的出时间的平方，在”K5”输 入”=D5*0.01/J5”回车，拉动填充柄依次得到其比值。 以上数据见图表一 （三）创建图像：创建速度——时间图像。 （1）单击窗口”插入”按钮,再选中图表栏,屏幕上会出现”图表向导一4步骤之1一图表类型”对话框 （2）在”图表类型”菜单中选择”XY散点图”,然后点击”下一步”，出现对话框”图表向导一4步骤之2一图表 数据源”单击”系列”中”添加”，再”名称栏”中输入图表名称，点击x值后的红色小箭头，选 中”$C$4:$C$13”后单击红色箭头，同样点击y值后的红色箭头，选中”$G$4:$G$12”再单击红色箭头。点击 下一步。 （3）点击下一步，屏幕上会出现”图表向导一4步骤之3一选项对话”填入”图表名称”，”x值符号”和”y值 符号”。最后点击完成。 按照相同方法创建x-t2图像（图像如下） （四）综合分析得出结论 （1）从图表一可知，①重锤在连续相等时间内的位移差在误差允许范围内为定值；②在任意相等时间内 速度的变化量为定值；③位移与时间平方的比值为定值。由以上三点均可得知重锤在下落过程中为匀加 速直线运动。并求出其加速度为9.78m/s2. （2）从图表二可知，在v-t图中和位移时间图中均为切线直线，表明重锤下落中做匀变速直线运动，并 可在直线上取较远的两点计算其加速度值，也可通过点击直线，显示直线方程，观察直线斜率表示加速 度。在x-t2图像中，斜率表示加速的二分之一。 总之，通过两图表的分析，能够清楚的认识到重