基于Excel的直线拟合问题不确定度评定研究 &nbsh1; 基于Excel的直线拟合问题不确定度评定研究 赵云飞，邱成锋，贾小文，张金凤，范海英 (陆军军事交通学院 基础部，天津 300161) 大学物理实验经常会遇到直线拟合问题，逐差法和最小二乘法是解决这一问题的常用方法。这两种方法的优劣是大学物理实验争论已久的问题。而Excel又是一款常用的软件，是学生通过全国计算机等级一级考试时的必考内容。本文以Exce...
赵云飞，邱成锋，贾小文，张金凤，范海英
(陆军军事交通学院 基础部，天津 300161)
大学物理实验经常会遇到直线拟合问题，逐差法和最小二乘法是解决这一问题的常用方法。这两种方法的优劣是大学物理实验争论已久的问题。而Excel又是一款常用的软件，是学生通过全国计算机等级一级考试时的必考内容。本文以Excel 2016为计算工具，分别用逐差法和最小二乘法处理“拉伸法测金属丝的杨氏模量”实验数据，通过评定测量结果的不确定度对这两种数据处理方法分析比较。
一根长为L，截面积为S的均匀金属丝，在沿长度方向外力F的作用下，其伸长为δl，设金属丝的直径为d，则金属丝杨氏模量E为：
(1)
式(1)中，F、L、d比较容易测量，微小变化量δl测量困难。下面利用CCD成像系统来测量δl。如图1所示，在悬垂的金属丝下端连着十字叉丝和砝码盘，当盘中加上质量M的砝码时，金属丝受力增加了F=Mg，g为当地的重力加速度，例如天津地区约为9.801 m/s2。十字叉丝随着金属丝的伸长下降。叉丝板通过显微镜的物镜成像在最小分度为0.05 mm的分划板上后被目镜放大，通过监视器观察，从而实现对δl进行测量[1]。
图1 测量原理图
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