高中物理 第2章 第6节、第7节 走进门电路 了解集成电路同步备课课件 粤教版选修31.ppt

教师用书独具演示 课标要求1 知道常见的几种逻辑电路 2 知道集成电路的作用 第六节走进门电路 第七节了解集成电路 课标解读1 理解 与 或 和 非 门电路中逻辑关系 2 能判断和设计简单的逻辑电路 3 体会对比分析方法 教学地位本节内容在高考中尽管很少命题 但它是自动控制技术的基础 是现代高科技的初步 新课导入建议目前 电子计算机以及与电子计算机密切相关的自动控制技术已经深入到了人类生活 生产的方方面面 在工厂中一些危险 繁重的环节 电子计算机控制的机器人已经取代了人从事生产 在商场 电子计算机在商品的进货 管理 销售等方面发挥着越来越重要的作用 计算机的核心是由什么构成的呢 这里面有什么逻辑关系呢 通过这节课的学习我们将明白其中的道理 教学流程设计 教学流程设计课前预习安排 1 看教材2 填写 课前自主导学 步骤1 导入新课 分析本节教学地位 步骤2 提醒学生互检预习效果 步骤3 师生互动完成 探究1 互动方式 多媒体介绍 扩大知识面 步骤4 让学生完成 迁移应用 检查完成情况并点评 步骤5 师生互动完成 探究2 方式同上 步骤6 完成 探究3 重在分析错因 步骤7 让学生完成 当堂双基达标 验证学习效果 演示结束 步骤8 学生总结本节知识点教师点评 布置课下完成 课后知能检测 1 基本知识 1 门电路 用来实现 的电子电路 基本门电路有三种类型 和 2 基本门电路 与门电路a 与门电路是实现 的电子电路 意思是一个事件的 都满足后该事件才能发生 门电路 基本逻辑功能 与门电路 或门电路 非门电路 与逻辑 几个条件 b 逻辑符号是 c 真值表 或门电路a 或门电路是实现 的电子电路 意思是一个事件的几个条件中 只要有 得到满足 事件就会发生 b 逻辑符号是 c 真值表 或逻辑 一个条件 非门电路a 非门电路是实现 的电子电路 意思是输出状态与输入状态 b 逻辑符号是 c 真值表 非逻辑 相反 2 思考判断 1 与门电路中 只有a b两个输入端都是 0 时 输出端才是 1 2 输入端为 1 时输出端是 0 的门电路就是 或 门 3 探究交流高考时为保证考试公平 公正 安全顺利进行 每一场均配备两名监考员 规定只有甲乙两名监考员均在时面对学生才能开启试题袋 这反映了怎样的逻辑关系 提示 只有甲 乙两名监考员均在时面对学生才能开启试题袋 说明甲 乙两名监考员缺一不可 结果才能发生 故反映与门逻辑关系 基本知识 1 集成电路 ic 是指把 等元件 按电路结构的要求 制作在一块硅或陶瓷基片上 再加以 而成的 具有一定功能的整体电路 2 集成电路的分类 按功能分可分为三类 集成电路 集成电路和 集成电路 集成电路 晶体管 电阻 电容 封装 数字 模拟 微波 按集成度可分为六类 集成电路ssi 集成电路msi 集成电路lsi 集成电路vlsi 集成电路ulsi 集成电路gsi 小规模 中规模 大规模 超大规模 特大规模 巨大规模 问题导思 1 基本门电路有哪几种形式 2 不同的门电路 条件 与 结果 有何不同 基本门电路 三种门电路的理解 1 上述类比中都是把电键闭合作为满足条件 灯泡亮作为结果成立进行类比的 2 条件成立或结果成立对应逻辑门电路中的 1 相反时对应 0 1 0 是逻辑关系中的两种取值 不表示具体数字 如图2 6 1所示 试判断这是一个什么逻辑门电路 s1 s2 s3闭合时记为 1 断开时记为 0 灯亮记为 1 灯不亮记为 0 试完成真值表 图2 6 1 审题指导 本题考查了与门逻辑关系的真值表 抓住与门的特点及 1 0 代表的意义是解答的关键 解析 由题图可知 开关s1 s2 s3必须都合上 灯泡才亮 所以这是一个与门电路 其真值表如图 答案 见解析 研究逻辑关系的基本思路门电路是数字电路中最简单的逻辑电路 所谓 门 就是一种开关 在一定条件下它允许信息通过 如果条件不满足 信号就被挡在 门 外 研究逻辑关系的基本思路1 明确什么是条件 什么是结果 2 看条件与结果的内在联系 3 写出真值表或逻辑表达式 1 一逻辑电路图如图2 6 2所示 其真值表见下表 此逻辑电路为 门电路 在真值表中x处的逻辑值为 图2 6 2 若输出的逻辑值分别为0 1 1 1时 则该门电路的种类及符号如何 1 与非 门一个 与 门电路和一个 非 门电路组合在一起 组成一个复合门电路 称为 与非 门 如图所示 可简化为其真值表为 复合门电路 由门电路构成的一简单控制电路如图2 6 3所示 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 小灯泡l不亮 不受光照时 小灯泡l亮 该逻辑电路是 门电路 该控制电路可以用在 控制系统中 举一个例子 图2 6 3 审题指导 非门的特点是 输出 与 输入 状态恰好相反 解析 光照时光敏电阻阻值减小 门电路的输入端电势升高 灯不亮 说明门电路输出端电势降低 输出状态与输入状态相反 故门电路为非门 答案 非城市路灯 2 如图2 6 4所示为两个 非 门和一个 或 门组成的一个复合门电路 请在下表填写该门电路的电路状态表 图2 6 4 解析 非 门与 或 门组成的复合门 答案 电动机的自动控制电路如图2 6 5所示 其中rh为热敏电阻 rl为光敏电阻 当温度升高时 rh的阻值远小于r1 当光照射rl时 其阻值远小于r2 为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动 电路中的虚线框内应选 门逻辑电路 若要提高光照时电动机启动的灵敏度 可以 r2的阻值 填 增大 或 减小 易错案例警示 对条件与结果 逻辑关系理解不清导致的错误 正确解答 为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动 即热敏电阻或光敏电阻的电阻值较小时 输入为1 输出为1 所以是 或 门 因为若要提高光照时电动机启动的灵敏度 需要在光照较小即光敏电阻阻值较大时输入为1 输出为1 所以要增大r2的阻值 图2 6 5 答案 或增大 易错分析 对解答本题时易犯错误具体分析如下 备课资源 教师用书独具 数字电路的优点传统模拟电视传送的图象信号和声音信号是连续变化的电压和电流 图象的亮暗变化 声音的大小都是以连续变化的电压 电流大小来表征 数字电视传输的是不连续的 0 1 脉冲信号 传输时首先要把连续变化的模拟信号经取样 量化 压缩编码后 变为不连续的二进制脉冲信号 与传统模拟电视系统相比 数字电视的优点主要有以下几点 1 数字电视信号的噪波 失真与信号的连续处理的次数无关 不会产生噪波 失真的累积 同时 数字电视信号很容易实现检错与纠错 图象 伴音信号传输质量很高 2 数字电视信号很容易实现存储 控制与处理 存储时间与信号特性无关 并可实现数字特技效果 例如冻结 放大 缩小 快放 慢放等特技处理 3 数字电视信号可以合理利用频谱资源 在一个8mhz的模拟电视频道内 可以传送一套频谱达27mhz的高清晰度电视节目 或传送4套 6套频谱为6mhz的标准清晰度电视节目 大大提高了用户对电视节目多样化 高质量的需求 4 数字电视信号很容易实现信号的加密 解密 便于实现电视节目的条件接收 例如付费电视 专用数据业务传送等 5 数字电视系统具有可扩展性 可分级性和可操作性 便于实现视频点播 互动操作等 由传统的电视台播什么节目 观众只能看什么节目 变为观众想看什么节目就可以看什么节目 提高了电视节目收看的自主选择性 6 数字电视系统可以传输多声道伴音信号 提高伴音信号质量 多声道环绕立体声提高声音信号的立体感 空间环绕感 使收听者有身临其境的视听效果 数字电视系统的音频信号信噪比高 失真小 动态范围大 频响宽 可以提高伴音质量 家庭具备什么条件 才能收看数字电视节目 目前我国各个省 市 自治区试播数字电视节目只在个别有线电视网内试播 试播的电视节目大多为标准清晰度电视节目 其清晰度 图象质量 伴音质量与dvd激光视盘机相同 因此目前只在有试播任务的有线电视网内才能收看数字电视节目 用户只要配置有线数字电视接收设备 机顶盒 就可以通过普通模拟电视的av端子或s端子 收看高质量的标准清晰度数字电视节目 老式彩色电视机是否可以收看数字电视节目 老式彩色电视机大多没有av端子或s端子 要收看数字电视节目 只有通过有高频 rf 调制输出的机顶盒 才能收看数字标准清晰度电视节目 但图象水平清晰度一般只能达到300多线 不能重显500线标准清晰度电视的最佳图象水平清晰度 1 在基本的逻辑门电路中 当输入信号中有一个为 0 时 输出信号为 0 的逻辑门电路是 a 与 门b 或 门c 非 门d 以上都不对 解析 输入信号有一个为 0 时 与门电路的输出信号为 0 或门电路输出什么信号要看另一个输入信号为什么 若另一个输入信号为 1 那么或门电路输出信号为 1 非门电路输入 0 时 输出 1 答案 a 2 下列说法中正确的是 a 逻辑电路就是数字电路b 逻辑电路可存在两种以上的状态c 集成电路由三种最基本的门电路构成d 集成电路可靠性高 寿命长 但耗电量高 解析 逻辑电路只存在两种状态即 有 或 没有 没有第三种状态 集成电路是以半导体材料为基片 将组成电路的各种元器件和连线集成在同一基片上 成为具有一定功能的微电路系统 答案 a 3 如图2 6 6所示 用 1 表示有信号输入 用 0 表示无信号输入 用 1 表示有信号输出 用 0 表示无信号输出 则当a b c的输入分别为 0 1 0 时 在输出y的结果是 a 0 b 1 c 0 或 1 d 无法确定 图2 6 6 解析 a b的输入分别为 0 1 由 或 门逻辑关系知 或 门将输出 1 c输入 0 由 非 门的逻辑关系知 非 门将输出 1 与 门的两个输入都为 1 由 与 门的逻辑关系知 与 门将输出 1 即y为 1 故b正确 答案 b