Origin软件在物理化学实验绘图中的应用

发布时间:2013-11-24
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资源内容概述:以常见的物理化学实验为例,利用Origin软件对物理化学实验数据进行线性拟合和非线性拟合,消除了传统手工绘图中的误差,得到的图形清晰美观,进一步激发了学生的学习兴趣。

Origin软件在物理化学实验绘图中的应用主要包含的内容:

以常见的物理化学实验为例,利用Origin软件对物理化学实验数据进行线性拟合和非线性拟合,消除了传统手工绘图中的误差,得到的图形清晰美观,进一步激发了学生的学习兴趣。

物理化学实验中经常会涉及到大量的实验数据,对这些数据的计算和处理是非常复杂和繁琐的。在目前学生实验中,大多数教师要求学生先利用计算器进行手工计算,然后利用坐标纸作图,再根据图形求斜率或截距等,最后得到结果。但是在这些步骤中往往会引入各种误差( 如有效数字的保留,坐标轴比例尺的选择等) ,导致结果偏差较大,做出的图形很随意、很粗糙。往往会出现对同一组数据,两位学生手绘的图形差异较大; 即使同一个学生在不同的时间也可能绘出不同的图形,得到不同的结果。

为此,我们尝试在学生实验作图中引入绘图软件,如Excel、Origin 和Matlab 等。综合比较,Origin 软件在图形处理和分析方面功能简便且强大。Origin 软件可以绘制散点图、点线图、条形图等多种图形,可以进行线性拟合和非线性曲线拟合。在以往的报道中,有的Origin 的工作界面直接引入到物理化学实验作图的每一个步骤中,比较直观; 有的用文字将Origin 作图的每一步直接表述出来,并直接给出相应的图形。但是在曲线拟合时,发现线性拟合时往往描述得过于简单;而非线性拟合时,多采用经验公式或自拟合方程,步骤过于复杂,对于初学者来说不易较快掌握。为了能使学生尽快地掌握Origin 软件的作图方法,并将其应用到物理化学实验的作图中,故在本文中选取了常见的物理化学实验,来说明如何利用Origin 软件进行线性拟合和非线性拟合,并最终得到实验结果。对于实验作图中出现的多条曲线,分成不同的情况加以讨论。

实验原理与绘图实例

从物理化学实验教材中选择了“乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定”和“二组分液液平衡体系”、“黏度法测定高聚物的摩尔质量”和“电导法测定表面活性剂临界胶束浓度”四个实验,并以学生的实验数据来绘图。

利用Origin 软件进行实验作图,不仅方便快捷,而且做出的图形精确度高、美观,可以有效地避免手工作图时出现的重现性差和误差大等缺点。同时,这样可以激发学生对实验课的学习积极性,并在较短的时间内使他们掌握一种科学的绘图软件,为后续的科研训练打下良好的基础。

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