Origin8.0軟件在中學物理教學中的應用實例

Origin8.0軟件是一款功能強大的數據繪圖與分析軟件，在科學實驗中有著廣泛的應用。通過中學物理中的實例，介紹了利用Origin8.0軟件對數據的初步分析和處理方法。將該軟件應用在物理課堂教學中，可以快捷處理數據，提高效率和精確度，還可提高學生的學習興趣，加深學生對物理規律的理解，提高課堂教學質量。

Origin8.0軟件是美國Origin Lab公司開發的一款專業數據作圖與分析軟件。其安裝簡便、簡單易學、操作靈活、功能強大, 在教育、科研、商業、學術界和政府實驗室都有廣泛的應用。由于中學物理教學內容中存在大量的力學、運動學、電磁學實驗, 并且探究型課程通常由實驗得到數據，再進行作圖，總結得到相關物理規律，所以利用Origin8.0軟件輔助中學物理實驗教學，作圖分析數據，不但可以避免傳統的手工描點作圖、擬合直線及曲線，提高實驗數據處理的真實性和準確度，而且符合《物理課程標準》中提出的“教師要充分利用現代教育技術輔助教學，大力開發且向學生提供更豐富的學習資源，把現代信息技術作為學生學習和解決問題的有力工具，致力于改變學生的學習方式，使學生樂意有更多的精力投入到現實的、探索性的物理活動中去。”本文通過中學物理教學中的幾個實驗，舉例說明將Origin8.0軟件應用到中學物理教學中進行作圖和數據分析的過程。

一、利用Origin8.0軟件繪制直線及擬合

以初中七年級“電阻一定，探究電流與電壓的關系”實驗為例，介紹利用Origin8.0軟件繪制直線及擬合方法。實驗中首先控制電阻一定，探究電流與電壓的關系，實驗電路圖如圖1所示。閉合開關，調節滑動變阻器接入電路阻值的大小，使電壓表的示數成整數倍增加 (如分別為1 V, 2 V, 3 V, 4 V, 5 V) ，依次記下電流表的示數, 得到如表1所示數據。

圖1 探究電流與電壓的關系實驗電路圖

表1 電阻兩端電壓與電阻中電流 (R=10Ω)

打開Origin8.0軟件，在工作表Book1中A列中分別輸入電壓值1, 2, 3, 4, 5；在B列分別輸入實測電流值0.12, 0.21, 0.31, 0.42, 0.51。鼠標左鍵點擊菜單欄“Plot/Symbol/Scatter”，就立即得到如圖2所示的電流與電壓關系的散點圖。

圖2 使用Plot/Symbol/Scatter命令得到的電流與電壓關系的散點圖

對于理想電表，電流和電壓應該呈線性關系。我們可以通過在“Analysis”菜單下選“Fitting/Fit Linear/Open Dialogue”命令對散點圖進行線性擬合，得到如圖3所示的擬合圖形和擬合方程y=0.099x+0.017，并且還得到了斜率、Y軸截距、線性相關系數、標準差等信息。顯然，擬合方程的斜率0.099，說明實驗測得電流值與電壓值呈線性關系。得到初步圖形后，還可以通a過雙擊坐標軸，調出X Axis或Y Axis彈窗，該彈窗內有Tick Labels, Scale, Title&Format等標簽，可以方便地對圖像的坐標軸、字體、顏色進行設置，達到如圖3所示的效果。

圖3 擬合后電流和電壓的線性關系

四、結束語

本文通過舉例，立足于Origin8.0軟件的基本操作，介紹了利用Origin8.0軟件對中學物理實驗數據的作圖、數據處理、分析與計算的步驟和方法。通過應用該軟件，不但可以方便快捷的處理實驗數據，避免手工繪圖的誤差，提高實驗精確度，還可以節約時間，提高效率，所得物理規律更具科學性，同時有利于提高學生的學習興趣，培養學生利用現代信息技術解決問題的能力，有助于發揮學生主體作，提高學生自學能力，提高物理課程教學質量。

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