大學物理實驗基本計算方法論文

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【摘要】本文首先對現階段大學物理實驗中存在的問題進行分析,比如計算繁瑣、精確度差、環節複雜等等,針對這些問題提出了計算機程式設計的解決方法。針對其設計思路、特點以及優化方法進行了研究,最終得出本文所研究的大學物理實驗計算方法更加便捷、高效,並且重複利用。

大學物理實驗基本計算方法論文

【關鍵詞】大學物理實驗;基本計算;方法

引言

作為一種最接近人類自然語言的程式,計算機高階語言在我國很多領域都得到了廣泛應用。其程式中採用了與數學符號和算式非常接近的運算子號以及預算式,不會被計算機具體結構與指令系統所侷限,問題處理通用性強。針對以上特點,從計算機程式語言掌握以及知識的運用出發,對如何運用計算機程式設計來解決大學物理實驗基本計算的實際問題進行研究,以此為學習和研究提供更加便捷、簡化的途徑。

1大學物理實驗基本計算存在的問題

結合分析,從物理實驗的課程安排看,其屬於獨立的基礎課程,尤其在理工院校,學生是通過實驗的基本訓練,提高對於大學物理知識的掌握,大學階段作為學生系統地接受實驗的開端,若提高實驗方法的掌握能力,會助力於日後學業與事業的有效發展,尤其對於日後要從事科研類專業的學生,是具有積極意義的。在具體實驗階段,主要包括對物理力學、熱學以及光學、電磁學等等的實驗,實驗過程,通過具體的資料與操作展示,提高學生認識。涉及到具體的基本計算實驗包括弦振動研究和液體粘滯係數的測定,以及電位差計的使用與薄透鏡焦距的測定等等。這些實驗內容會利用實驗計算,得出結果進行對比與研究,其體現的更是基本計算,他們之間的共性是大同小異的。也會進行平均值計算、直接不確定度與間接不確定度的計算。在處理過程中,工作較為繁瑣,具體表現在實驗過程需要利用計算,並且計算繁瑣,要使用大量資料,計算過程存在結果除不盡情況,這就導致了繁瑣、複雜性產生,即使是利用了函式計算器,也容易出現錯誤,很多實驗過程,會進行反覆工作,包括教師與學生,都會感到處理困難,通過嘗試,可以運用VisualBasic程式設計來實現對此問題的簡化,可以很好的運用到大學物理實驗基本計算實踐之中。

2大學物理實驗基本計算的簡化方法

基於以上大學物理實驗計算中存在問題,針對上述問題,對大學物理實驗基本技術方法進行簡化是非常必要的,下面從設計思路、實現過程、設計思路擴充套件等幾個方面對簡化方法進行幾方面具體分析:

2.1設計思路

在大學課程中進行實驗的過程中,對於一些出現一些誤差和不準確的現象,是非常正常的,測量的結果中都會存在一些不確定的因素。不確定因素主要是評定測量資料所在的範圍。它主要會展示出在測量中出現誤差的過程中,存在的一些不確定的因素,從而站在概念意義的觀念和角度上,對實際測量得出的結果進行全方面的評價。在物理實驗對資料處理的過程中,對不確定因素的應用比較多,並且採用的方法也基本一致,實驗過程中的特點也非常鮮明。但是在對直接不確定的資料計算的過程中,需要對其中的平均值進行測量和計算,還要對其中出現的誤差進行改正,並且採用貝塞爾公式的方法,對其中的標準差進行計算,然後通過不確定A類和B類的分量,合成不確定的數值,最終科學合理的完成不確定計算的方法。另外,在對間接不確定數值計算的過程中,會出現相應的偏導問題,並且還與實際的物理公式有著密不可分的聯絡。所以,在這樣的情況下,就會導致很難對資料進行統一的處理,從而有效的實現對一些實驗過程的計算。在對物理實驗過程中對不確定度進行計算的過程中,需要運用計算機程式語言技術對資料進行詳細的描述。這樣就可以運用VisualBasic的程式設計技術,實現人工計算的發展模式,並且保證在實際運算的過程中計算機程式的流程化和規範化,從而對程式中的功能有進一步的優化,並且更好的服務使用者。另外,為了能夠獲得比較準確的實驗和測量資料,就採用了大量的手工計算放大,經過結果表明,發現對實驗計算結果準確度造成影響的主要原因,就是將實驗過程中產生的資料進行了四捨五入。所以,為了能夠有效的解決這個問題,就需要將計算機程式設計的思想進行完美的結合,並且將實驗過程中的資料臨時存在一些檔案中,這樣不僅可以有效實現程式對原始和中間資料的記憶功能,還可以有效降低實驗資料產生的誤差。

2.2實現過程

使用者可以在特定的空間內,將實驗中獲取的資料合理的輸入,其中的資料主要包括單個數據和多個分散資料等等,對於不同的資料,需要運用空格和回車區別。然後等到資料輸入完畢之後,可以通過單機計算的按鈕觸發click的事件,這樣就可以促使程式對使用者輸入的資料有自動獲取的功能,並且存在另一個硬碟中。然後需要將程式中的資料提取出來,並且貫穿到陣列中,然後採用預先設定的運算步驟,從而將陣列中的資料進行嚴格的規範。最後,就需要將得出的最終結果,存在硬碟中的檔案裡,依據得出的不同資料,就可以真實的反映出現實的物理意義,最終可以實現對資料儲存可以合理的在前臺分配。通過提高控制元件和觸發的時間,就可以在計算機程式顯示裝置圖的過程中提供合理的操作功能。

2.3設計思路擴充套件

可以採用一樣的`方式和方法,根據上文中提高的思路,對資料進行不同的處理,就可以大道不同物理實驗流程化計算的描述方法,從而通過在測量之後得出的資料按照實際的物理意義進行分離,從而可以有效實現能夠自主選擇輸出計算的結果。除此之外,還可以將大量的資料,通過檔案的讀寫方式,對資料進行嚴格的錄入和修改。但是如果對一些物理實驗不同的資料進行計算的過程中,就可以保證在最基礎的思路上,合理的增加控制元件和觸發事件的技術,從而就可以有效實現將多個類別的實現統一在一個工程中,在保障可以提高程式碼和計算陣列複用性的同時,提高整體的開發效率。

3除錯執行結果與分析

根據上文提到的相關設計思路,非常重要和關鍵的就是計算結果,就可以合理的運用VisualBasic程式語言技術。另外,還可以通過對實物的程式設計,從而實現更加方便的對功能的新增過程中,從而促使階段的設計會非常便捷和簡單。如果在對實驗資料處理的過程中,其中存在一些計算量較大和實驗重複性次數較多的實驗資料,就會更加突出程式設計計算過程中的優勢。這就可以適當的運用嘗試運用VisuaBasic計算機程式語言的技術,從而可以實現直接不確定度和間接不確定的完善計算,保證對實驗的資料能夠變得更加簡單和高效,最終保證資料的精確度比較高,並且對實驗的資料進行正確的計算。4結束語本文文所研究的程式與暫存於記憶體的一般手段相比,其優勢非常顯著。它不僅能夠實現物理實驗計算的便捷化,還克服了大部分簡答運算程式缺乏記憶功能的問題,為先前資料的多次除錯創造了可行性。這種記憶功能等同於建立了一個檔案資料庫,既能夠對資料進行儲存和除錯,又能夠避免大量資料的再輸入。本文所研究的程式具有操縱簡單、速度快、計算準確性高等特點。在大學物理實驗中應用,能夠大大提高計算的效率,也便於日後對實驗資料的修改和調整。在記憶功能的支援下,程式得到了進一步優化,能夠大大減少特定計算以及資料修改量。

【參考文獻】

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