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利用Origin8.0软件简化大学物理实验数据的处理段越莹，董雁飞【摘要】以铁磁材料磁化曲线与磁滞回线实验为例，介绍如何利用Origin8.0软件中绘图、曲线拟合、积分等功能简化对数据进行处理过程。
针对处理后数据进行讨论，并将操作方法推广到其他大学物理实验中。
【期刊名称】大学物理实验【年(卷),期】2013(000)003【总页数】5【关键词】关键词：Origin8.0；磁化曲线与磁滞回线；数据处理在大学物理实验中，实验数据的记录与整理是一个重要的环节，学生通过对实验数据进行全面计算、分析及讨论，从而验证实验猜想，找出所研究问题的规律与结论。
其中，利用作图法对数据进行处理并获得相关数据是一种普遍的做法。
然而，多数学生采用的是在作图纸上进行手工绘图。
这样做虽然能够完成实验图像的制作，但是图像过于粗糙，学生只能对数据获得感性的认识。
而曲线中的数学关系无法直接求出，更别说针对图像做进一步的分析与处理，例如求曲线的切线和曲线包围的面积。
与此同时，传统数据处理方式占用学生大量时间，使得数据处理成为学生进行实验中最头疼的环节。
所以，大学物理实验中有必要引入高效的数据处理方法。
Origin8.0软件集合了强大的数据分析处理和科技图形绘制功能，并且提供了方便的自定义数据函数拟合功能，适应了不同要求的处理分析需要［1，8］。
而最新的8.0版本在操作界面上与以往的版本有所不同，使得一些操作有所变化。
本文以“铁磁材料磁化曲线与磁滞回线实验”为例，通过利用Origin8.0软件对该实验的数据进行处理，简单介绍Origin8.0中计算、绘图、非线性曲线拟合、积分以及多元回归的用法，向广大学生展示利用软件辅助数据处理的方便性和准确性，并将用法针对不同的大学物理实验进行一定的推广。
1 铁磁材料磁化曲线与磁滞回线实验简介铁磁性材料磁化曲线和磁滞回线是基本的普通物理实验。
众所周知，铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线是非线性的，在交变磁场的作用下，这种非线性的磁化曲线会形成磁滞回线。
用Origin软件处理实验数据实验报告课程名称：大学物理实验实验名称：用Origin软件处理实验数据1、实验目的：了解Origin软件及其在数据处理中的应用2、实验设备：装有Origin软件的机一台3、实验原理：熟练运用origin8.0的误差计算、绘图、函数图形的绘制、曲线的拟合等功能进行实验4、实验内容和步骤;内容：1用伏安法测电阻2用最小二乘法求a、b及相关系数γ3求物体运动的速度1用伏安法测电阻步骤：作图法：1)启动origin8.0，在Book1 中的A（X）和B（Y）中分别填入电流I和电压U2)点Plot菜单，在下拉菜单项中选Line再选Line，如图，在弹出的对话框中将A（X）设为x变量，B（Y）设为y变量，如图，点OK，出现实验数据的图表,并将x轴名称改为I/mA，y轴名称改为U/V，如图在曲线上任取两点P1,P2,求直线斜率即为电阻,所以R=(9.99-2.01)/(20.00-4.00)=0.49875kΩ逐差法：R=(11.00+9.99+9.00+8.00+6.98+5.99-5.01-4.00-3.05-2.01-1.00-0.00)/(22.00+20.00+18.00+16.00+14.00+12.00-10.00-8.00-6.00-4.00-2.00-0.00)= 0.49847 kΩ2用最小二乘法求a、b及相关系数γ步骤：1)按1中的方法作出下图如图在弹出的对话框中点OK，就会得出下表的结果因为F=aT-b,所以a=Slope=-0.16371，b=-Intercept=-120.70114，γ＝0.998933求物体运动的速度1)按1中的方法作出下图作图法：在曲线上任取两点P1,P2,求直线斜率即为速度,所以v=(46.3-16.8)/(6.00-1.00)=5.90000cm/s逐差法：v=(58.6+52.4+46.3+40.8-34.9-29.0-22.8-16.8)/(8.00+7.00+6.00+5.00-4.00-3.00-2.00 -1.00)=5.91250cm/s最小二乘法：按2中的方法拟合曲线得如下表结果所以得v=Slope=5.93333cm/s。
Origin8.0 在电磁学实验数据处理中的应用摘要：电磁学实验是中学物理实验的主要组成部分，它的数据处理更是重中之重。
本文介绍了 Origin8.0 软件在电磁学实验中数据绘图与处理的方法，主要有图线绘制、线性拟合、统计等。
结合“伏安法测电阻和二极管的伏安特性曲线”电磁学实验，给出了Origin 软件在电磁学实验中具体的数据处理与分析过程，说明了具体的处理步骤和方法，使得实验结果更加精确、直观。
学生更容易理解物理过程，提高了物理学习的兴趣。
关键词：Origin8.0 电磁学实验数据处理物理教学Abstract ：Electromagnetic experiment plays an important role in physical experiments in senior high school, whose data processing is particularly critical. This paper presents a method of data drawing and processing of Origin8.0 software in electromagnetic experiments, mainly including line drawing, linear fitting and statistics. Based on electromagnetic experiment- Voltammetric resistance and Voltammetric characteristic curve of diode, it provides the specific data processing as well as analysis process of Origin8.0 software in electromagnetic experiment and explains specific processing stepsand methods, which makes the experimental result more accurate and intultive.In this way, students are more likely to understand physical processes, whose interest towards physics will be enhanced.Keyword：Origin8.0 Electromagnetism experiment Data processing Physics teaching引言：电磁学是物理学的一个重要分支，它是以实验为基础的，所以也不例外。
origin软件的磁性拟合过程应小木虫及晶体解析联合网站上部分虫友恳求，将origin软件的拟合过程做成视频文件，遗憾的是视频文件太大上传不了网站，故以截图的方式给各位同行粗略演示拟合过程。
1.先将数据导入origin软件，并建立温度（T）,磁化率（Xm）和磁化率温度乘积（XmT）各列。
如先右击空白栏勾点add new column，出现空白栏，在空白栏的顶端右击勾点set column values,出现对话框（如下），在“Col(X)=”右边填写：col(温度栏)*相应式量/外场强度/样品质量，如col(b)*1589.68/5000/0.02641，――OK2.挑选A 及D栏（ctrl键选择）再点plot—scatter做图3.建立拟合公式（该例子为双核锰(S1=S2=5/2)(A)双核锰(S1=S2=5/2)的公式：见Molecular Magnetism ---Olivier Hahn 114页 30x 20x 12x 6x 2x 30x20x 12x 6x 2x 22d e11e 9e 7e 5e 31e 110e 60e 28e 10e 2kT Ng +++++++++⨯=βχ Origin 拟合过程：对Mn2拟合m T 曲线符号：p1---g; p2---J /k BA=2*exp(2*p2/x)+10*exp(6*p2/x)+28*exp(12*p2/x)+60*exp(20*p2/x)+110*ex p(30*p2/x);B=1+3*exp(2*p2/x)+5*exp(6*p2/x)+7*exp(12*p2/x)+9*exp(20*p2/x)+11*exp(30*p2/x);y=x*0.375*p1*p1*(A/B)(B)考虑分子场近似：Origin 拟合过程：对Mn2拟合m T曲线符号：p1---g；p2---J/k B；p3---zJ/k BA=2*exp(2*p2/x)+10*exp(6*p2/x)+28*exp(12*p2/x)+60*exp(20*p2/x)+110*exp(30*p2/x) ;B=1+3*exp(2*p2/x)+5*exp(6*p2/x)+7*exp(12*p2/x)+9*exp(20*p2/x)+11*exp(30*p2/x); s=0.375*p1*p1*(A/B);y=s/(1-2*p3*s/(0.375*p1*p1))(C)考虑顺磁杂质及温度无关项：Origin 拟合过程：对Mn2拟合m T曲线符号：p1---g；p2---J/k B；p3---zJ/k B；p4---m’；p5---TIPA=2*exp(2*p2/x)+10*exp(6*p2/x)+28*exp(12*p2/x)+60*exp(20*p2/x)+110*exp(30*p2/x) ;B=1+3*exp(2*p2/x)+5*exp(6*p2/x)+7*exp(12*p2/x)+9*exp(20*p2/x)+11*exp(30*p2/x); s=0.375*p1*p1*(A/B)/x;t=s/(1-2*p3*s/(0.375*p1*p1))*(1-p4)+0.125*2.5*3.5/x*p4+p5;y=t*x4.拷贝拟合式子（若同时考虑分子场近似、顺磁杂质及温度无关项）其式子如下：A=2*exp(2*p2/x)+10*exp(6*p2/x)+28*exp(12*p2/x)+60*exp(20*p2/x)+110*exp(30*p2/x) ;B=1+3*exp(2*p2/x)+5*exp(6*p2/x)+7*exp(12*p2/x)+9*exp(20*p2/x)+11*exp(30*p2/x); s=0.375*p1*p1*(A/B)/x;t=s/(1-2*p3*s/(0.375*p1*p1))*(1-p4)+0.125*2.5*3.5/x*p4+p5;y=t*x（注意每行后边“；”号）5.打开XmT-T曲线origin软件界面，点analysis-non linear curve fit 出来如下界面6.先建立函数，（如果已建有该函数点More再选择）若需创建新函数即点New 按钮，Name,Form(选Y-script),Number of Param 个数，Definition（此栏就将从别处拷来的拟合式子粘贴），如下填写Save保存，再点Basic Mode进入上级界面，再点accept7.选择数据列，点Select Dataset预先记住温度及磁化率温度乘积两列的栏名（column name）,如A及D 再点对话框其中---->x indep ??? [1…0]再从available datasets中选后边是a的那一行，如a9129mt300k_a再点Assign,则自变量x的值就变为A列了，同时把因变量y的值变为D列。
实验用Origin软件处理实验数据实验目的：了解Origin软件及其在数据处理中的应用。
实验仪器：装有Origin软件的机一台。
Origin数据处理软件简介：数据处理工作是繁琐、枯燥的，值得庆幸的是现在这些工作可以交给计算机来完成。
Microcal软件公司的Origin软件就是一个短小精悍的数据处理软件。
它在Windows平台下工作，可以完成物理实验常用的数据处理、误差计算、绘图和曲线拟合等工作。
这里不对该软件的使用做系统的介绍，只是结合几个例子说明Origin5.0软件在物理实验中经常用到的几项功能。
一、误差计算前面我们介绍了用千分尺测量钢柱直径的例子，现在用Origin来处理测量数据。
Origin中把要完成的一个数据处理任务称做一个“工程”（project）。
当我们启动Origin 或在Origin窗口下新建一个工程时，软件将自动打开一个空的数据表，供输入数据。
默认形式的数据表中一共有两列，分别为“A(X)”和“B(Y)”。
将下表的8次测量值输入到数据表的A列（或B列）。
用鼠标点“A(X)”，选中该列。
点“Analysis”菜单，在下拉菜单项中选“Statistics on Columns”，瞬间就完成了直径平均值（Mean）、单次测量值的实验标准差)S(软件记做sd)、平均值的实验标准差)(xS（软件记做se）的统计计(x算，其结果如下：二、绘图设一小球由静止下落，在不同位置处测量球下落经过的时间，得到数据如下表：用Origin 软件作图，分析s 与t 之间的关系：将距离s 的数据输入到A 列，将时间t 的数据输入到B 列，如图二，在“Plot ”下拉菜单中选“Scatter ”，弹出一个对话框。
鼠标点“A(X)”，再在右边选“<->X ”，则将“A(X)”设为x 变量。
同样，鼠标点“B(Y)”，再在右边选“<->Ｙ”，则将“B(Y)”设为选“Column ”菜单下的“Add New Column ”y 变量。
