《简单的逻辑电路》物理教案.docx

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《简单的逻辑电路》物理教案

《简单的逻辑电路》物理教案

一、教材分析

课程标准的要求是通过实验，观察门电路的基本作用。

初步了解逻辑电路的基本原理以及在自动控制中的应用。

从中可以看出：

第一、这里的要求很低;第二、学习逻辑电路必须做实验。

二、教学目标

1.知识与技能

（1）知道三种门电路的逻辑关系、符号及真值表;

（2）会用真值表表示一些简单的逻辑关系;

（3）会分析、设计一些简单的逻辑电路。

2.过程与方法

（1）通过实例与实验，理解与、或、非逻辑电路中结果与条件的逻辑关系;

（2）通过简单的逻辑电路设计，体会逻辑电路在生活中的意义。

3.情感态度与价值观

（1）感受数字技术对现代生活的巨大改变，关注我国集成电路以及元器件研究的发展情况;

（2）体验物理知识与实践的紧密联系;

（3）学生在自主探究、交流合作中获得知识，体会学习的快乐。

三、教学重点难点

重点：

三种门电路的真值表及符号。

难点：

数字电路的意义。

四、学情分析

学生刚学完稳恒电流及复杂电路分析，对电势等概念比较清晰，但分析复杂电路的水平有限，加上教材中本节属于对稳恒电流的补充，对后面的传感器知识起引领。

故准备重点讲解与门、或门以及非门电路的特征、逻辑关系及表示法。

五、教学方法

实验法、讨论法

六、课前准备

门电路演示板、多媒体课件

七、课时安排1课时

八、教学过程

（一）预习检查、总结疑惑

（二）情景引入、展示目标

讲解：

楼道自动控制灯。

①白天，灯不亮。

②没有声音，灯不亮。

③通电，夜晚，拍手，灯亮。

师：

像这样，现在很多电器中都包含了智能化逻辑关系，实现这些逻辑功能离不开数字信号。

请同学们举例。

生：

遥控器、机器人等。

师介绍：

①模拟信号：

连续变化的电压信号。

②数字信号：

只有两个对立的状态，高电平1，低电平0。

数字信号的0和1好比事件的是与非，而处理数字信号的电路数字电路，就有了辨别是、非的逻辑功能。

这节课我们学习数字电路中最基本的逻辑电路门电路。

（三）合作探究、精讲点播

1.与门

师：

门是一种条件开关，只有当输入信号满足一定条件时，门才能被打开，才有输出信号。

自主活动：

某财务室的门上有两把锁，如何才能打开大门?

在这个事件中体现怎么样的逻辑关系呢?

（1）投影：

引导学生分析开关A、B对电路的控制作用，体会与逻辑关系。

（当两个条件都满足时，结果才会成立）

（2）思考与讨论，让学生体会生活中的与逻辑关系。

师：

具有与逻辑关系的电路称为与门电路，简称与门。

（3）引导学生把图2.10-2结果与条件的关系用表格表示。

引导学生：

把开关接通定义为1，断开定义为0灯亮定义为1，灯熄定义为0，用数字语言描述上表：

师：

这是与门的真值表，图2.10-2中A、B是有逻辑关系的机械开关，实用的门电路则是半导体材料制成的。

（4）与门的符号（5）演示与门电路。

2.或门

自主活动：

新学期开学了，芜湖十二中416寝室的6名同学都到宿管办报到，宿管办的老师分别发给他们每人一把钥匙，方便他们单独出入，大家谈谈在这个事件中体现怎么样的逻辑关系呢?

（1）投影：

（2）引导学生分析开关A、B对电路的控制作用，体会或逻辑关系（在几个控制条件中，只要有一个条件得到满足，结果就会发生）

（2）思考与讨论，让学生体会生活中的或逻辑关系。

师：

具有或逻辑关系的电路称为或门电路，简称或门。

（3）引导学生把图2.10-6结果与条件的关系用表格表示。

引导学生：

把开关接通定义为1，断开定义为0灯亮定义为1，灯熄定义为0，用数字语言描述上表：

师：

这是或门的真值表。

（4）或门的符号。

（5）演示或门电路。

3.非门

（1）投影：

分析开关A、B对电路的控制作用

（2）非门真值表：

（3）非门符号：

（三）实例探究

师：

介绍集成电路的优点。

让学生了解几个或门的集成电路和几个非门的集成电路的外引线图。

例1、如图，一个火警报警装置的逻辑电路图。

Rt是一个热敏电阻，低温时电阻值很大，高温时电阻值很小，R是一个阻值较小的分压电阻。

（1）要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响起。

在图中虚线处应接入怎样的元件?

（2）为什么温度高时电铃会被接通?

（3）为了提高该电路的灵敏度，即报警稳定调的稍底些，R的值应大一些还是小一些?

例2、由某门电路构成的一简单控制电路如图，其中r为光敏电阻，光照时电阻很小，R为变阻器，L为小灯泡。

其工作情况是：

当光敏电阻受到光照时，小灯L不亮，不受光照时，小灯L亮。

①请在电路中虚线框内画出该门电路符号;②该门电路是。

教师引导学生完成对例题的分析和求解，通过实例分析加深对所学知识的理解。

（四）反思总结、当堂检测作业

1、思考并回答P81问题与练习中的题目。

2、课下阅读课本80页科学漫步中的文章《集成电路》。

（五）发导学案、布置作业

1.阅读科学漫步──集成电路。

2.处理课后问题与练习。

九、板书设计

含义

门电路真值表

符号科学探究1

含义

简单的逻辑电路或电路真值表科学探究2实际应用

符号

含义科学探究3

非电路真值表

符号

十、教学反思

这里的内容也是为选修3-2中传感器的教学做准备的。

3-2里关于传感器的学生实验，多数都要借助逻辑电路才能完成。

实际上，也只有做过3-2中关于传感器的实验后才能学好逻辑电路的知识。

第十节简单的逻辑电路学案

课前预习学案

一、预习目标

1、知道数字电路和模拟电路的概念，了解数字电路的优点。

2、知道与门、或门、非门电路的特征、逻辑关系及表示法。

3、初步了解与门、或门、非门电路在实际问题中的应用

二、预习内容

1.数字电路：

处理的电路叫做数字电路。

2.门电路：

就是一种开关，在一定条件下它允许;如果条件不满足，信号就被阻挡在门外。

3.如果一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生，我们把这种关系叫做。

具有的电路称为与门电路。

4.如果几个条件中，只要有一个条件得到满足，某件事就会发生，这种关系叫做，具有的电路叫做或门电路。

5.输出状态和输入状态呈现的逻辑关系，叫做非逻辑，具有的电路叫做非门电路。

三、提出疑惑

课内探究学案

一、学习目标

1、感受数字技术对现代生活的巨大改变;

2、体验物理知识与实践的紧密联系;

3、突出自主探究、交流合作为主体的学习方式

二、学习过程

1.按照输入和输出关系的不同，可以将基本的逻辑门电路分为与门、或门、非门等。

（1）与门

理解：

当几个条件同时具备才能出现某一结果，这些条件与结果之间的关系称为与逻辑，具有这种逻辑的电路称为与门。

符号：

如图

特点：

①当A、B输入都为0时，Y输出为0

②当A输入为0B输出为1或A输入为1B输出为0时，Y输出为0

③当A、B输入都为1时，Y输出为1。

（2）或门

理解：

当几个条件中只要有一个或一个以上具备就能出现某一结果，则这些条件与结果之间的关系称为或逻辑，具有这种逻辑的电路称为或门。

符号：

如图

特点：

①当A、B输入都为0时，Y输出为0

②当一个输入0另一个输入为1时，Y输出为1

③当A、B输入都为1时，Y输出为1。

（3）非门

理解：

当一种结果出现时，另一种结果一定不出现。

即输出Y是输入A的否定，这就是非逻辑，具有这种逻辑的电路称为非门。

符号：

如图

特点：

①当A输入为1时，Y输出为0

②当A输入为0时，Y输出为1.

2.真值表

真值表是包含各种可能性在内的逻辑关系表，它包括两部分，一部分是所有输入逻辑变量的各种可能组合;另一部分是相应的输出。

右图是一种具有与逻辑功能的门电路。

把开关接通记为1,开关断开记为0,灯亮记为1，灯灭记为0,它的真值表为

输入输出

ABCY

0000

0010

0100

0110

1000

1010

1100

1111

例题：

如图所示，试判断这是一个什么逻辑门电路。

A、B、C闭合时记1，断开时记0，Y灯亮时记1，不两记0。

试完成下面真值表。

输入输出

ABCY

000

001

010

011

100

101

110

111

解析：

由图可知，开关A、B、C只要有一个闭合时，灯泡就亮，所以这个电路满足或门电路逻辑。

即当几个条件中只要有一个或一个以上具备就能出现某一结果，所以这是一个或门电路。

真值表如下：

输入输出

ABCY

0000

0011

0101

0111

1001

1011

1101

1111

三、反思总结

四、当堂检测

1.走廊里有一盏灯，在走廊两端各有一个开关，我们希望不论那一个开关接通都能使灯点亮，那么设计的电路为（）

A.与门电路

B.非门电路

C.或门电路

D.上述答案都有可能

2.如图所示电路为（）

A.与门电路

B.非门电路

C.或门电路

D.无法判定

3.下面是逻辑电路及其真值表，此逻辑电路为，在真值表中X除的逻辑值为。

课后练习与提高

1.如图所示电路为（）

A.与门电路B.非门电路

C.或门电路D.无法判定

2.有一个逻辑门电路的真值表如下表，试判断这是一个门电路，并在右图中画出电路符号。

3.下面是逻辑电路及其真值表，此逻辑电路为，在真值表中X除的逻辑值为。

4.下图左端表示输入端A、B的电势随时间变化的关系。

如果它们是或门的输入端，请在方框中画出输出端的电势随时间变化的关系。

探究：

下图是一个简单的车门报警电路图，图中的开关S1、S2分别装在汽车的两扇门上，只要有车门打开（电路处于开路状态），发光二极管就发光报警，请根据报警装置的要求，指出虚线方框是何种门电路。

高二物理教案：

简单的逻辑电路教案答案

课内探究学案

1.数字信号2.信号通过3.与逻辑关系与逻辑关系4.或逻辑关系或逻辑关系5.相反非逻辑关系

当堂检测

1、C2、B

3、或1

课后练习与提高

1、C

2、非

3、或，1

4、解答：

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