在大学物理实验中用计算机软件记录处理数据（线性回归）

蒋卫建

【中图分类号】G642.0；O4-4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）22-0019-01

引言

我们在處理实验数据时，可以利用计算机软件来帮助我们完成数据处理（线性回归）任务。[1-2]

一、Excel最小二乘法和图解法处理数据举例

例如，在用数码相机研究抛射体运动实验中，测得数据记录在表1中。试通过直线曲线拟合，计算抛射体的水平速度和竖直加速度。[1-2]

如图（1）所示，在Excel表格中输入物理量的名称、单位以及实验数据。抛射体在水平方向是匀速运动，x和t应该是线性关系。我们在单元格E2中输入的公式为“=SLOPE（C2：C16，B2：B16）”，得到斜率为“12.2”。这是Excel根据最小二乘法，利用表格的数据直接计算出的斜率。[3-4]

以下我们再用图解法，利用Excel添加趋势线的功能，计算这一斜率。我们在Excel中，点击“插入”选项卡。在“图表”栏中，点击“散点图”，选择“仅带数据标记的散点图”即第一种，如图（1）所示。然后，选中刚才插入的图表，点击“图表工具”中“设计”选项卡，点击“选择数据”，编辑要作散点图的数据系列。选中“x（cm）”系列数据，点击“编辑”，将“X轴系列值”改为表格中的列B数据，即“=Sheet1！$B$2：$B$16”；并检查“Y轴系列值”是否为表格中的列C数据。按同样方法，编辑“y（cm）”系列数据。如果Excel没有自动添加我们想要作图的数据系列，可以自己添加。

从图（2）上可以看出，第9组的x数据（单元格C9）明显偏离直线，与其他14组数据不相符，怀疑是因粗心大意造成的，数据处理时可将其剔除。假设我们进一步检查原始数据，发现此处录入有误，原数值应为“32.2”。以下我们将此数据修改为“32.2”再做计算。

同样选中图表，点击“图表工具”中“布局”选项卡，点击“图表标题”，添加图标标题为“x，y-t图”。……