蘭燕娜

摘 要：該文利用Visual Basic語言對扭擺法測定物體的轉(zhuǎn)動慣量實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和誤差分析，與傳統(tǒng)方法比較，該方法具有使用方便、應(yīng)用前景廣闊等特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：物理實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)處理 VB

中圖分類號：O369 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）07（c）-0233-02

隨著科技的進(jìn)步，物理實(shí)驗(yàn)測量技術(shù)和數(shù)據(jù)處理方法也在不斷改進(jìn)[1]。在計(jì)算機(jī)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)有兩種情況需要引起重視。一方面，如果全部采用傳統(tǒng)的手工計(jì)算，不僅效率低，而且容易出錯(cuò)，使學(xué)生對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了厭煩和抵觸情緒。另一方面，如果全部利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、記錄和處理，雖然能夠提高實(shí)驗(yàn)的效率，但不利于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實(shí)驗(yàn)處理能力，那么在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)如何利用計(jì)算機(jī)？筆者認(rèn)為不可忽視對學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)處理能力的培養(yǎng)，但是繁瑣重復(fù)性的計(jì)算任務(wù)可以利用計(jì)算機(jī)來完成。該文以扭擺法測定物體的轉(zhuǎn)動慣量實(shí)驗(yàn)為例，說明VB在數(shù)據(jù)處理方面有良好的應(yīng)用前景，對其他實(shí)驗(yàn)有參考價(jià)值。

1 用扭擺法測定物體的轉(zhuǎn)動慣量的實(shí)驗(yàn)原理

轉(zhuǎn)動慣量的測量，一般都是使剛體以一定形式轉(zhuǎn)動，通過表征這種運(yùn)動特征的物理量與轉(zhuǎn)動慣量的關(guān)系，進(jìn)行間接測量。該實(shí)驗(yàn)使物體做扭轉(zhuǎn)擺動，由測定擺動周期及其他參數(shù)，計(jì)算出物體的轉(zhuǎn)動慣量[2]。

2 數(shù)據(jù)處理要求

2.1 計(jì)算各物體的轉(zhuǎn)動慣量

分別計(jì)算塑料圓柱體、金屬圓筒和金屬細(xì)桿的轉(zhuǎn)動慣量的實(shí)驗(yàn)值和理論值，然后求出百分差。還要計(jì)算出彈簧的扭轉(zhuǎn)常數(shù)K。

2.2 驗(yàn)證平行軸定理

首先由求出物體轉(zhuǎn)動慣量的實(shí)驗(yàn)值，再由求出物體轉(zhuǎn)動慣量的理論值，最后由此求出實(shí)驗(yàn)值與理論值之間的百分差。

3 數(shù)據(jù)處理實(shí)例

3.1 計(jì)算物體的轉(zhuǎn)動慣量

把計(jì)算各物體的轉(zhuǎn)動慣量的原始數(shù)據(jù)整理好，并輸入程序界面，點(diǎn)擊“開始計(jì)算”，得到的結(jié)算結(jié)果見圖1。

3.2 驗(yàn)證平行軸定理的計(jì)算

把驗(yàn)證平行軸定理的原始數(shù)據(jù)整理好，并輸入程序界面，點(diǎn)擊“開始計(jì)算”，得到的結(jié)算結(jié)果見圖2。

4 結(jié)語

該文以扭擺法測定物體的轉(zhuǎn)動慣量這一實(shí)驗(yàn)為例，使我們初步了解了VB語言在物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中的作用。利用VB可以迅速對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性有很大的幫助。總之，該程序有助于學(xué)生正確處理物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，加深對實(shí)驗(yàn)原理的理解，同時(shí)方便教師批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

參考文獻(xiàn)

[1] 易均輝，莫惠媚，龔福忠，等.巧用Origin軟件處理物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)[J].實(shí)驗(yàn)室探索與研究，2009，28（8）：56-59.

[2] 施建珍，薛同蓮，董小燕.大學(xué)物理開放實(shí)驗(yàn)教程[M].鎮(zhèn)江：江蘇大學(xué)出版社，2016.