2024年6月11日发(作者：)
实验 用Origin软件处理实验数据
实验目的：
了解Origin软件及其在数据处理中的应用。
实验仪器：
装有Origin软件的 机一台。
Origin数据处理软件简介：
数据处理工作是繁琐、枯燥的，值得庆幸的是现在这些工作可以交给计算机来完成。
Microcal软件公司的Origin软件就是一个短小精悍的数据处理软件。它在Windows平台下
工作，可以完成物理实验常用的数据处理、误差计算、绘图和曲线拟合等工作。这里不对该
软件的使用做系统的介绍，只是结合几个例子说明Origin5.0软件在物理实验中经常用到的
几项功能。
一、误差计算
前面我们介绍了用千分尺测量钢柱直径的例子，现在用Origin来处理测量数据。
Origin中把要完成的一个数据处理任务称做一个“工程”（project）。当我们启动Origin
或在Origin窗口下新建一个工程时，软件将自动打开一个空的数据表，供输入数据。默认
形式的数据表中一共有两列，分别为“A(X)”和“B(Y)”。将下表的8次测
次数
D/mm
1
2.125
2
2.131
3
2.121
4
2.124
5
2.126
6
2.127
7
2.115
8
2.129
量值输入到数据表的A列（或B列）。用鼠标点“A(X)”，选中该列。点“Analysis”菜单，
在下拉菜单项中选“Statistics on Columns”，瞬间就完成了直径平均值（Mean）、单次测
量值的实验标准差
S(x)
(软件记做sd)、平均值的实验标准差
S(x)
（软件记做se）的统计计
算，其结果如下：
1
2
Col(x)
A
Mean(Y)
2.11775
Sd(yEr
0.00324
Se(yEr
0.00115
Sum
16.942
N
8
图一 误差处理结果
二、绘图
设一小球由静止下落，在不同位置处测量球下落经过的时间，得到数据如下表：
1
s/m 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20
t/s 0.000 0.198 0.296 0.341 0.417 0.443 0.508
用Origin软件作图，分析s与t之间的关系：
将距离s的数据输入到A列，将时间t的数据输入到B列，如图二，在“Plot”下拉菜
单中选“Scatter”，弹出一个对话框。鼠标点
“A(X)”，再在右边选“<->X”，则将“A(X)”设为
，再在右边选“<->
x
变量。同样，鼠标点“B(Y)”
Ｙ”，则将“B(Y)”设为选“Column”菜单下的“Add
New Column”
y
变量。点“OK” ，出现实验数据
的图表，如图三(a)所示。
Origin默认将图的原点设在第一个数据点的
左下方，但是你可以改变这一设置。在“Format”
下拉菜单中点“Axis→X Axis”，可以修改
x
坐标的
起止点和坐标示值增量。同样，点“Axis→X Axis”
可以修改
y
轴的设置。此外，点“X Axis Titles”
和“Y Axis Titles”项可以修改两坐标轴的说明，修改后的一例见图三(b)。
图二 数据表
图三 自由落体的 t
－
s 图
图的右上角有一个文本框，鼠标双击文本框的空白处可以修改框内内容，单击下边工具
条上的“T”按钮，再在图中任意位置点一下，还可以建立一个新的文本框，文本框中可以
输入必要的说明。
三、函数图形的绘制
2
图三中所绘的不是一条直线。理论分析证明，s与t之间才是线性关系。我们仍然可以
用图1的数据表来画t
2
－s曲线。在数据表窗口，用鼠标选“Column”菜单下的“Add New Column”
就会在数据表中增添“C(Y)”列，再用鼠标选“Column”菜单下的“Set Column Values”，
弹出一个对话框，供设定C列数值使用，C列的默认值是col(B)-col(A)，即B列值与A列
值之差。在这里将它改成col(B)^2，即B列数值的平方。重复绘图的步骤，只不过此时将“C(Y)”
设为
y
变量，就绘出了 t－s曲线如图四所示（图中的直线是拟合线）。根据这一方法，也可
以画出三角函数、指数、对数等其他函数曲线。
2
2
2
图四
t – s
图及拟合直线
四、曲线的拟合
Origin软件具有多种常用函数曲线拟合功能。例如图四表现的应该是直线关系。在图形
表窗口，用鼠标选“Analysis”菜单下的“Fit Linear”就会完成直线
y
＝A＋B
x
的拟合，
并计算出A、B值及A、B、Y的实验标准差Ｓ(
x
)(sd)，A、B的实验标准差Ｓ(A)、S(B)（Error）
和相关系数
(R)，拟合结果如图五所示：
由此可以得到：
图五 直线拟合结果
y
＝- 0.001 + 0.210
x
即 t=- 0.001+0.210s[S(
y
)=0.008]
用类似的方法还可以进行多项式、指数等其他函数关系曲线的回归拟合。
当然，Origin软件的功能远不止这些。有兴趣的同学可以通过软件使用手册或软件的“帮
助文件”了解其更多的使用功能。
2
实验内容：
3
用Origin软件处理下面三题的数据。
一、用伏安法测电阻，数值如下表：
I/mA 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00
U/V
U/V
0.00 1.00 2.01 3.05 4.00 5.01
9.99 11.00
5.99
I/mA
20.00 22.00
14.00 16.00
6.98 8.00
18.00
9.00
用直角坐标纸作图，从图线上求出电阻值Ｒ；再用逐差法根据测量数据计算
出Ｒ值，将两个结果进行比较。
二、水的表面张力在不同温度时的数值如下表所示。设F=aT - b，其中Ｔ
为热力学温度，试用最小二乘法求常数a和b及相关系数
。
T/K 283 293 303 313 323 333 343
F/(10
-3
N/74.22 72.75 71.18 69.56 67.91 66.18 64.41
M)
三、一物体做匀速直线运动，在不同的时刻t，观察运动距离s，结果如下：
t/s 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00
s/cm 16.8 22.8 29.0 34.9 40.8 46.3 52.4 58.6
1. 用作图法求物体运动的速度；
2. 用逐差法求物体运动的速度；
3. 用最小二乘法求物体运动的速度。
思考题：
1.什么是最小二乘法？相关的含义是什么？
2．简述Origin的使用方法，报告你的完成结果。
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