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硕士研究生课程论文
课程名称：MATLAB及其应用
题 目：MATLAB在热物理学中的应用
题目类型： 课程论文
学 院：
专业名称：
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提交时间：2021 年 11 月 21 日
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MATLAB在热物理学中的应用
摘 要：本文阐述了基于MATLAB的数值计算、可视化图形处理、开放式以及可扩大体系构造的特点,并介绍了高性能语言 MATLAB 在大学物理热物理学中的一些应用，包括在麦克斯韦速率分布和化工热力学中的应用。MATLAB在化工中的应用给了我们很大的方便，特别是在计算和绘制图形方面，让我们对数据有更加直观的印象，更有利于我们对数据的处理。
关键词：MATLAB；麦克斯韦速率分布；热力学
Application of MATLAB in thermal physics
Abstract: Based on MATLAB’s features of numerical calculation,
visualization of graphics processing,opening and scalable
architecture,introduced the applications of language of Matlab with
探讨MATLAB在大学物理实验数据处理中的作用
物理实验为大学阶段一门必不可少的基础课程，而实验数据为该门课程一个重要的内容。在物理实验教学过程中合理应用MATLAB进行实验数据处理，对学生实验数据处理能力的提升具有重要意义。
标签：MATLAB 物理实验 数据处理
MATLAB为大学教学过程中应用较为普遍的一种高性能软件，其具有独特的功能和编程特点。在大学物理实验教学过程中，应用MATLAB实施辅助性教学对学生科学素养的培养和实验能力的提高均发挥着重要作用[1]。将MATLAB应用于大学物理实验数据处理中可促进学生的数据计算和处理能力的有效提升，对大学物理实验教学质量的提高具有重要意义。
一、Matlab特点及其在物理实验中的应用体现
Matlab为1984年期间MathW orks公司推出的一种计算软件，该种软件集符号运算、数值计算、数据拟合、程序语言设计、图形处理等为一体的一种功能强大的计算软件。Matlab为现阶段应用较为普遍的一种科学计算语言之一。与FORTRAN、C语言等相比，Matlab的特点主要表现为功能极为强大、界面更为友善、语言更为自然、开放性更强等。目前，FORTRAN已经成为应用计算机辅助设计、分析、仿真已经教学活动中一种重要的基础软件，其作为一种具有通用性的数值仿真、科学计算、数据可视化工具得到越来越广发的应用，其在大学物理实验教学中也发挥着极为重要的作用[2]。Matlab在应用过程中可提供极具灵活性的程序设计流程，强大的科学运算，高质量的界面设计和图形可视化设计，丰富多样的仿真集成环境等等。目前，国外多数大学已经将Matlab应用到物理、数学、电子线路等理工科专业相关学科的教学中。在我国的大学教学中，Matlab还是一种新鲜事物，其应用还未能像国外那样普遍。但是有部分高校也已经将Matlab作为本科教育中的一门必修课程。应用Matlab对物理实验数据进行处理时，数据处理者无需掌握丰富的编程知识，只需要掌握一定的数学知识，懂得应用相关函数进行计算便可进行相关计算。通过复制、粘帖的方式可直接将计算所得结果拷贝到其他软件中进行编辑。
Matlab软件在物理化学实验中的应用
高锦红
【摘 要】随着计算机的普及和各院校教学教育改革的进行,有关数值软件用于物理化学实验数据处理的研究已有不少报道.该文以物理化学中几个典型的实验为例,结合Matlab软件进行实验数据的曲线拟合及绘图等.结果表明,Matlab软件编程简单,计算速度快,界面友好、操作方便等优点.Matlab软件的应用有利于高校师生的实验教学和科研工作.
【期刊名称】《实验室研究与探索》
【年(卷),期】2016(035)007
【总页数】4页(P135-138)
【关键词】Matlab软件;物理化学实验;数据处理;实验教学
【作 者】高锦红
【作者单位】渭南师范学院化学与生命科学学院,陕西渭南714000;渭南师范学院药物中间体协同创新中心,陕西渭南714000
【正文语种】中 文
【中图分类】O6-39
随着计算机的普及，计算机辅助教学在物理化学实验教学中已成为一项重要的工作[1-2]。物理化学实验课程与其他化学实验内容相比，数据计算量大且要作图，大多数高校学生用坐标纸手工作图，手工拟合直线求斜率或截距，这不可避免地引起主观误差，数据处理结果误差较大。利用现代化的教学手段，结合适当的数值软件用于实验数据处理，能使学生省大量繁杂的计算时间，也能提高学生的学习兴趣和计算机知识能力。随着各院校教学教育改革的进行，有部分学校实验室为学生提供计算机以方便学生处理数据、绘图，从而达到提高实验教学质量[3]。
目前已不少有关数值软件用于物理化学实验数据处理的文献报道，应用较多的有Excel、Origin和Matlab软件[4-8]。国内学者关于Matlab在物理化学中的应用也有不少关注[9]，本文就物理化学中几个典型的实验为例，用Matlab软件进行数据处理及作图，这有利于提高学生计算机知识能力，还有助于学生深刻理解实验内容，从而更好地实现实验要求和目的，取得良好的实验教学效果，这在物理化学实验的学习和教学工作方面具有一定的实用性，同时可以补充和改进物理化学实验教学，有助于化学实验的改革与创新。
Matlab软件在物理实验数据处理中的应用
侯春枝;杨肖;宋海珍;卢成;李根全
【摘 要】运用Matlab软件的线性回归、曲线拟合和交互式绘图方法对霍尔效应实验的数据进行了处理.研究结果表明Matlab软件的数据分析和图形处理功能十分强大.不仅比传统手工画图方法更准确,而且还方便快捷,值得在物理实验教学中得到广泛推广.
【期刊名称】《物理与工程》
【年(卷),期】2013(023)004
【总页数】4页(P19-22)
【关键词】Matlab软件;霍尔效应;数据分析
【作 者】侯春枝;杨肖;宋海珍;卢成;李根全
【作者单位】南阳师范学院物理与电子工程学院,河南南阳 473061;南阳师范学院物理与电子工程学院,河南南阳 473061;南阳师范学院物理与电子工程学院,河南南阳 473061;南阳师范学院物理与电子工程学院,河南南阳 473061;南阳师范学院物理与电子工程学院,河南南阳 473061
【正文语种】中 文
物理实验中经常需要处理大量的重要实验数据，然而数据的处理却往往十分繁琐.不仅如此，数据处理过程中容易出现错误，并且出现错误之后很难发现.如果采用传统的手工作图的处理方法，工作量很大，耗时也很长，手工实验数据拟合结果粗糙且会引入附加误差，这样会大大影响实验结果.因此选用合理高效的数据处理方法就显得尤为重要.Matlab（Matrix Laboratory）软件是美国MathWorks公司出品的商业数学软件［1］.相对于其他科技应用软件，Matlab具有强大的绘图和数据分析功能，仅需简单计算机语言便可实现对数据编辑、整理、统计分析以及图形的绘制.这样不仅工作效率高，而且还大大增强结果分析的准确性，最大程度上减少了实验误差.
目前，已有一些关于运用Matlab 软件对物理 实验数 据 处 理 的 报 道.［2－7］譬 如，刘［3］等 人 利 用Matlab 语言通过最小二乘法进行曲线拟合对铜－铁热电偶的实验数据进行了处理，讨论了Matlab处理物理实验数据的优点.蓝［4］等人运用Matlab语言进行循环编程，绘制出了钠原子的能级图.刘［5］等人利用Matlab的GUI图形编辑器工具，方便快捷地计算出了光栅常数及角色散率.以单摆测重力加速度实验的数据处理为例，姚［7］探讨了用Matlab 语言对物理实验数据进行最小二乘法的处理.但是关于Matlab软件的线性回归和交互式绘图的研究却很少.本文以霍尔效应实验为例，主要介绍了利用Matlab软件的线性回归、曲线拟合和交互式绘图的方法，说明Matlab软件可以通过简单编程拟合出霍尔电压随工作电流的变化曲线，进而得出霍尔系数和霍尔灵敏度，能有效避免手工绘图处理带来的误差.
