王 璇 姜进娟 董爱国 高 华 张自力 郑志远 王亚芳 蒋 芸

中国地质大学（北京）物理实验教学中心，北京 100083

作图法在大学物理实验数据处理中的应用与研究

王 璇 姜进娟 董爱国 高 华 张自力 郑志远 王亚芳 蒋 芸

中国地质大学（北京）物理实验教学中心，北京 100083

测量空气相对压力系数实验是大学物理实验中的热力学实验之一，其数据处理方法中综合了列表法和作图法，是一个比较优秀的实验。但是其计算量比较大。因此，探索简易的数据处理方法对于提高实验的效率非常重要。同时，通过数据处理方法的改进，也能够达到促进学生积极思考的目的。

作图法；数据处理；相对压力系数；大学物理实验

作图法是大学物理实验中重要的数据处理方法，也是大学生必须要掌握的一种数据处理的基本技能。引入excel、matlab等软件，利用计算机能够比较方便、准确的进行绘图，许多教师和学者也进行过研究和探索[1-5],较好的解决了“如何作图”的问题，但是，对于“作什么图”的问题，讨论的较少。我们在教学实践中发现解决好“作什么图”的问题其实更具有现实意义。下面通过一个具体例子来进行说明，同时也借以和同仁进行探讨，欢迎指正。

1 测量空气相对压力系数实验原理[5]

1.1 理想气体的查理定律

1.2 扩散硅压阻式差压传感器

半导体材料（如单晶硅）因受力而产生应变时，由于载流子的浓度和迁移率的变化而导致电阻率发生变化的现象称为压阻效应。压阻式差压传感器就是利用压阻效应制成的。它的核心是硅膜片，这种膜片是利用制作集成电路的方法，在单晶硅基片上通过硼的扩散以形成如图1所示的十字形四端应变片。

图1 十字型四端应变片

2 作图法在数据处理中的应用

表1

2.1 常规作图法:图

表2

图2 p－t图

从图中取两点(t1,p1)和(t2,p2)分别为（20,98.00）和（60,108.44），可得直线斜率可得图示直线方程为,由此得0℃时的,则

2.2 改进作图法:图

具体过程如下：根据表中数据作图，如下图3所示。

取线上点(t1,u1)和(t2,u2)分别为（40.0,2.63）和点（60.0,10.00）,由此可求得斜率：。

将数据代入公式中：

3 两种作图法的比较及结论

[1]李翠玲，吕向群.Origin辅助物理实验教学研究徐兵[J].中国科技信息，2011年第1期：204-205.

[2]兰燕娜.Excel在大学物理实验数据处理中的应用研究[J].赤峰学院学报(自然科学版),2010年第26卷第12期：11-12.

[3]杨菊香，刘振，周跃花，等.Excel和Origin在物理化学实验数据处理中的应用[J]; 西安文理学院学报(自然科学版), 2009年第12卷第4期:122-124

[4]陈玉林，丁留贯，张磊,等.基于Excel的物理实验数据处理[J].大学物理实验,第20卷第2期:74-76.

[5]郝久清，孙炳全，等.作图法处理数据及其不确定度的评定[J].大学物理实验,第12卷第1期:61-63.

[6]大学物理实验[M].周惟公等.高等教育出版社，2009年5月第一版：P159-165.

王璇（1991-）女，本科，地球物理学专业。

姜进娟（1991-）女，本科，机械设计制造及其自动化专业。

董爱国（1976—），男，河北唐山人，助理研究员，自动控制专业，长期从事实验教学与管理工作。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.20.124