Построение графиков на компьютере в программе Excel

 

Последовательность действий при построении графиков в программе Excel:

1. Необходимо составить таблицу исходных данных. Взаимозависимые значения следует располагать в столбцах с заголовками. Чтобы получить на графика не только линию, но и автоматически подписанные оси, нужно выделить всю таблицу вместе с заголовками (рис. 4).

2. Перейти на вкладку «Вставка» и, отыскав в разделе «Диаграммы» подраздел «Точечная», вызвать щелчком мыши выпадающее меню. Другие виды диаграмм и графиков для построения зависимостей не подходят. В открывшемся списке выбрать самый первый пункт «Точечная диаграмма с маркерами» (рис.5). Построенная системой зависимость – это ещё не график, а только отдельные полученные экспериментально точки (маркеры). При значительном разбросе точек требуется произвести графическое усреднение.

Рис. 4

Рис.5

3. Используя пункты меню «Работа с диаграммами» и «Макет», выбираем линию тренда, соответствующую теоретической функциональной зависимости измеренных величин. Чаще всего (но не обязательно!) это линейное приближение (рис. 6).

4. Выбрав линию тренда, нужно вызвать «Дополнительные параметры линии тренда» и установить галочку в чекбоксе «Показывать уравнение на диаграмме» (рис.7). В результате получим график и уравнение, например, см. рис. 3 и 8.

Рис. 6

Рис. 7

Замечание: при использовании других версий программы Excel возможны варианты; однако в любом случае необходимо применять вставку точечной диаграммы с последующим сглаживанием экспериментальной зависимости с помощью разумного выбора линии тренда; а для количественных вычислений необходимо получать уравнение линии тренда.

Рис. 8

График должен иметь законченный вид, поэтому необходимо, используя пункты меню «Работа с диаграммами» и «Макет» вставить название диаграммы, на координатных осях указать обозначения величин и их размерности. Это можно выполнить с помощью пунктов меню «Название диаграммы», «Названия осей», «Легенда» (рис. 9), а также «Вставка» и «Надпись».

Подписи данных наносить не нужно!

Далее, для удобства использования графика необходимо нанести основные и промежуточные линии сетки по обеим осям с помощью пункта меню «Сетка» (рис. 9). Особенно это касается градировочных графиков (рис.8).

Рис.9

Чтобы использовать рабочую область наиболее рационально, рекомендуется делать разрыв оси – сдвинуть начало отсчёта (рис. 3 и 8).

Далее, при необходимости на графике можно делать дополнительные построения и надписи. Так, на рис. 10 прямая продолжена до пересечения с осью абсцисс, что даёт сразу без использования уравнения момент силы трения

Рис. 10

в оси маятника Обербека: .

Более точный расчёт даёт использование уравнение линии тренда. Теоретическая зависимость углового ускорения маятника Обербека от момента силы натяжения нити имеет вид:

.                                        (18)

Здесь  – момент инерции крестовины маятника. Уравнение на рис. 10 – это уравнение (18), записанное в общем виде:

,                                            (19)

где ; ; ; :

;                                 (20)

; .                    (21)

Все величины даны в системе единиц СИ.

Из (21) получим

;

.

Или:

.

Подробную информацию о требованиях при выполнении лабораторных работ, оформлению отчётов и расчёте погрешностей см. также в [1] и [2].

 

РАЗДЕЛ 1

 

Лабораторная работа 1.2