Excel在探究自由落体运动中的应用

概要：带的信息验证自由落体运动是匀变速直线运动呢？实验验证的方法很简单：通过测量出纸带上各点的位移，只要证明纸带上各点的位移与对应时间的平方成正比，或证明各时刻的速度均匀增加，便可证明自由落体运动是匀变速直线运动。图1输入实验数据在Excel软件工作簿的某一列（本文为了方便介绍称此列为第一列）的单元格中依次输入各点测量时间。在其相邻的一列（称第二列）中输入对应的位移值，实验测量的数据是以毫米为单位的，为了使输入快捷些，我们在该列直接输入以毫米为单位的位移值。在第三列的第一行输入“=”号，然后点击第二列第一个数据，再输入 “��10^-3”，即得到“=B2��10^-3”，按“回车键”，再点击该数值出现一“十”字光标，拖动光标往下拉，得到一组数据，该组数据实际上是把第二列的数据转化成以米为单位的位移值（如图2）。图2建立s-t图像选中第一列和第三列数据，选中下拉菜单“插入”中的“图表”，便弹出“图表向导”对话框，在“标准类型”项中选择“X-Y散点图”，接着按照“图标向导”的提示，便可一步步得到所要画的s-t图像。其中要设置的是“图标向导-4步骤之3-图表选项”，在该项中我们可以输入图表标题，X轴、Y轴标题，还可以对坐标轴、网格线、图表位置等进行设置。

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“探究自由落体运动”是通过打点计时器记录下重物自由下落的运动轨迹，根据其仅受重力作用，故猜想自由落体运动是最简单的变速运动即匀变速直线运动。作为一个让中学生自己探究的活动，如何才能做到既科学严谨又操作简单快捷地验证该猜想呢？笔者尝试采用Excel来帮助学生完成这个任务，下面是具体的实现过程。　设计验证思路

　　我们利用打点计时器记录自由落体运动轨迹时，得到的轨迹如图1所示。如何通过纸带的信息验证自由落体运动是匀变速直线运动呢？实验验证的方法很简单：通过测量出纸带上各点的位移，只要证明纸带上各点的位移与对应时间的平方成正比，或证明各时刻的速度均匀增加，便可证明自由落体运动是匀变速直线运动。

图1

　　输入实验数据

　　在Excel软件工作簿的某一列（本文为了方便介绍称此列为第一列）的单元格中依次输入各点测量时间。在其相邻的一列（称第二列）中输入对应的位移值，实验测量的数据是以毫米为单位的，为了使输入快捷些，我们在该列直接输入以毫米为单位的位移值。在第三列的第一行输入“=”号，然后点击第二列第一个数据，再输入 “��10^-3”，即得到“=B2��10^-3”，按“回车键”，再点击该数值出现一“十”字光标，拖动光标往下拉，得到一组数据，该组数据实际上是把第二列的数据转化成以米为单位的位移值（如图2）。

图2

　　建立s-t图像

　　选中第一列和第三列数据，选中下拉菜单“插入”中的“图表”，便弹出“图表向导”对话框，在“标准类型”项中选择“X-Y散点图”，接着按照“图标向导”的提示，便可一步步得到所要画的s-t图像。其中要设置的是“图标向导-4步骤之3-图表选项”，在该项中我们可以输入图表标题，X轴、Y轴标题，还可以对坐标轴、网格线、图表位置等进行设置。