Maple平臺在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

林樹++張麗娜

摘 要：用簡明而科學(xué)的方法，表達(dá)和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并從中找出物理量之間內(nèi)在的規(guī)律，是數(shù)據(jù)處理的基本要求。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，人工作圖法的數(shù)據(jù)處理較為繁瑣和費(fèi)力。近年來，計算機(jī)軟件的普及，尤其是數(shù)據(jù)處理軟件Maple的應(yīng)用，使得數(shù)據(jù)處理相對簡單，精度高，省時省力，易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。該文將Maple軟件引入到旋轉(zhuǎn)液體實(shí)驗(yàn)中，在提高教學(xué)效率的同時，為其在計算機(jī)輔助教學(xué)中的應(yīng)用提供了很好的例證。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)處理 旋轉(zhuǎn)液體 Maple軟件

中圖分類號：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）10（b）-0114-02

Maple是目前世界上最流行的通用數(shù)學(xué)軟件系統(tǒng)之一。最初是作為加拿大Waterloo大學(xué)和瑞士ETH Zurich大學(xué)的一個合作科研項(xiàng)目，于1980年由Keith Geddes教授和Gaston Gnnot教授設(shè)計研制的[1]。Maple是一套高性能的數(shù)值計算和可視化軟件，具有強(qiáng)大的符號、繪圖功能，不僅可以計算繁瑣的數(shù)學(xué)公式，還可形象地展示公式的物理圖像，使其變得形象直觀。筆者在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入了Maple軟件，使得數(shù)據(jù)處理簡便易懂，易取得很好的教學(xué)效果。

該文將Maple引入旋轉(zhuǎn)液體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理操作中。在旋轉(zhuǎn)液體實(shí)驗(yàn)[2]中可利用旋轉(zhuǎn)液體的物理特性測重力加速度。其所用的參數(shù)代表的幾何關(guān)系如圖1所示。

為了更好地利用maple處理數(shù)據(jù)[3]筆者以上海某高校一組數(shù)據(jù)為例具體介紹一下其應(yīng)用（見表1）。

通過Maple軟件在旋轉(zhuǎn)特體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用，說明用Maple軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有操作簡便、數(shù)據(jù)處理省時省力、作圖相對直觀的特點(diǎn)。既可以幫助同學(xué)掌握數(shù)據(jù)處理能力，又培養(yǎng)了學(xué)生綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)軟件處理問題的能力。

參考文獻(xiàn)

[1] 張韻華，王新茂.符號計算系統(tǒng)Maple教程[M].北京：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2007.

[2] 王紅巖，張國瑱，林樹.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[3] 王悅悅，帶超清，趙麗華.用Maple軟件輔助《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》教學(xué)[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2012，10（1）：56-57.