《逻辑电路》教案.doc

逻辑电路教案 选修3-1第二章 2.10简单的逻辑电路教案 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。 白天，灯不亮。 没有声音，灯不亮。 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： 模拟信号：连续变化的电压信号。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。 ： 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210-2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210-2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 ： 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210-6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。 请在电路中虚线框内画出该门电路符号；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：当A、B输入都为“0”时，Y输出为“0”； 当A输入为“0”B输出为“1”或A输入为“1”B输出为“0”时，Y输出为“0”； 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：当A、B输入都为“0”时，Y输出为“0”； 当一个输入“0”另一个输入为“1”时，Y输出为“1”； 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：当A输入为“1”时，Y输出为“0”； 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