/>/>/>/>Введение
Темаконтрольной работы «Построение экспериментального графика» по дисциплине«Информатика».
Цельработы: Научиться строить график на основе табличных данных, анализироватьданные с использованием метода наименьших квадратов.
СовременныеПК могут успешно использоваться при решении самых разных научно-технических иинженерных задач. Дисциплины механического цикла составляют важную часть обученияв высших технических заведениях. Решение задач теоретической механики,сопротивления материалов, прикладной механики требуют проведения большой иподчас монотонной вычислительной работы. Использование ПК позволяет не толькоавтоматизировать вычисления, но и дает возможности оптимизировать выборнаилучшего варианта конструкции или детали машин. Совокупность знаний и навыковв области вычислительной техники может помочь студенту при выполнениилабораторных работ (обработка результатов наблюдений), курсовых и контрольныхработ. Приобретенные навыки будущий специалист должен использовать и в своейпрофессиональной деятельности.
1. Формулировказадачи
При изучении зависимостиэлектрического сопротивления rнекоторого медного стержня от температуры tбыла получена следующаятаблица:
Таблица 1
t 20,1 24,5 30,1 35,0 39,6 45,1 50,0
r 73,10 74,90 77,90 80,10 81,30 83,50 84,60
2. Постановказадачи
Дано:
Результаты экспериментапредставлены в табличной форме (Таблица 1)
Требуется:
1. Построить график функциина основе таблицы
2. Отформатировать график.
3. Выбрать две подходящиелинии тренда, определить линию тренда, наиболее удачно аппроксимирующуютабличные данные
4. Определить значение r (электрическогосопротивления) при значении температуры t=33.50
/>/>/>/>
3. Выполнение работы
1. Загрузитьпрограмму Excel(Пуск èПрограммы èMicrosoftExcelи сохранить в собственной папке под именем
Практическаяработа №3 фамилия
2. Ввести в ячейку A1 è Практическая работа №3
3. Ввести в ячейку A3 è Тему контрольной работы
4. Создать таблицу, согласно исходных данных (Таблица 1)
Таблица 2 A B C D E F G H 1 Контрольная работа №3 2
3 Тема: построение экспериментального графика 4
5 6
t 20,1 24,5 30,1 35,0 39,6 45,1 50,0 7
r 73,10 74,90 77,90 80,10 81,30 83,50 84,60 /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
5. Построение графика
5.1. Выделить диапазон A6:H7
5.2. Щелкнуть на значке /> Мастер диаграмм (появится окно). Мастер диаграмм построитдиаграмму за 4 шага.
/>
Рис. 1
В списке Тип(в окне диалога) выберите пункт Точечная. В палитре Вид выберите первыйпункт. Щелкните по кнопке Далее
5.3. Так как диапазон ячеек был выбран заранее, то Мастер диаграммавтоматически определяет расположение рядов данных. Щелкните по кнопке Далее
5.4. Появится окно (шаг 3 из 4)
/>
Рис. 2
На вкладке Заголовки:
5.4. Вводим в поле Название диаграммы Данныеэксперимента
5.5.В поле Ось категорий t
5.6.В поле Ось значений r и Щелкнитепо кнопке Далее5.7. В следующем окне Мастера диаграмм (шаг 4 из 4) щелкнуть на кнопке Готово
Появитсядиаграмма:
/>
Рис. 3
Готовуюдиаграмму можно:
– перемещать – так же, как и объекты в Word,
– изменять.
Диаграммасостоит из набора элементов:
рядыданных,
легенда,
оськатегорий,
осьзначений,
заголовокдиаграммы,
названияосей и т.д.
Этиэлементы можно выбирать и изменять.
Принаведении указателя мыши на элемент диаграммы, автоматически появляетсяназвание этого элемента.
При щелчке правойкнопки мыши на элементе появляется контекстное меню, из котороговыбирают пункт Формат.
После чего появляетсядиалоговое окно для форматирования выбранного элемента диаграммы.
Отформатируемдиаграмму, чтобы она приняла вид, соответствующий Рис. 4
/>
Рис. 4
графикквадрат наименьший тренд
Анализ данныхс использованием метода наименьших квадратов.
Недостаток табличного представленияфункции состоит в том, что невозможно задать функцию полностью. Например,таблица не позволяет ответить на вопрос о том, каково сопротивление стержня притемпературе 33.5о.
MSExcel предоставляет такуювозможность – использование линий тренда.
Линиятренда – это линия регрессии, которая аппроксимирует точки данных в виде линий(логарифмической, показательной, степенной, прямой).
Линии трендапозволяют графически отображать тенденции данных и прогнозировать данные.Подобный анализ называется также регрессионный анализ.
Использованиелинии тренда того или иного вида определяется типом данных.
Надежностьлинии тренда.
Наиболеенадежна линия тренда, для которой значение R-квадрат равно илиблизко к 1.
При подборелинии тренда к данным Excel автоматически рассчитывает значение R2.
Чтобыдополнить ряд данных линией тренда:
6.1. Подвестиуказатель мыши к из точек на графике и из появившегося меню выбрать команду Добавитьлинию тренда.
6.1.1. Впоявившемся окне выбирают тип линии тренда (т.е. выбирают такую линию тренда,которая более всего походит для данных, представленных на графике). Выберем Линейнаяи нажимаем кнопку OK.
/>
Рис. 5
В этом окнена Вкладке Параметрыустанавливают флажкиПоказатьуравнение на диаграмме и Поместить на диаграмму величинудостоверности аппроксимации R2.
6.2.Выполнить еще раз все действия, описанные в пункте 6.1., выбрав линию тренда Логарифмическая.
Окончательнопринимаем линию, достоверность которой R2, ближе к единице, т.е. в нашемслучае Логарифмическую – R2=0,9958>0,9863
Уравнениеэтой линии y = 12.999*Ln(x) + 33.735
/>
Рис. 6
7. Определениеэлектрического сопротивления при t=33.5o
7.1. Вячейку С36 ввести текст t
7.2. Вячейку D36 введем текст r
7.3. Вячейку С37 ввести значение температуры 33,5
7.4. Вячейку D37 ввести формулу =12.999*LN(C37)+33.735
7.5. Вячейке D37 результат вычисления r
Еслиизменить содержимое ячейки C37, то автоматически произойдети пересчет ячейки D37.
/>
Рис. 7
/>/>/>/>Литература
1. Воробьев В.В. Microsoft Excel 2000: Пособие для начинающих – К.: 2000, 36 с.
2. Симонович С., Евсеев Г. Практическая информатика:универсальный курс. – М.: АСТ-ПРЕСС; Инфорком-Пресс, 2009,480 с.
3. Симонович С., Евсеев Г., Алексеев А. Специальнаяинформатика: универсальный курс. – М.: АСТ-ПРЕСС; Инфорком-Пресс, 2009,480 с.
4. Симонович С. Информатика: базовый курс. – СПб.: Питер, 2009, 640 с.
5. Рычков В. Самоучитель Excel 2000. – СПб.: Питер, 2009, 512 с.