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《簡單的邏輯電路》物理教案
一、 教材分析
課程標準的要求是通過實驗，觀察門電路的基本作用。初步了解邏輯電路的基本原理以及在自動控制中的應用。從中可以看出：第一、這里的要求很低;第二、學習邏輯電路必須做實驗。
二 、教學目標
1.知識與技能
(1)知道三種門電路的邏輯關(guān)系、符號及真值表;
(2)會用真值表表示一些簡單的邏輯關(guān)系;
(3)會分析、設(shè)計一些簡單的邏輯電路。
2.過程與方法
(1)通過實例與實驗，理解與、或、非邏輯電路中結(jié)果與條件的邏輯關(guān)系;
(2)通過簡單的邏輯電路設(shè)計，體會邏輯電路在生活中的意義。
3.情感態(tài)度與價值觀
(1)感受數(shù)字技術(shù)對現(xiàn)代生活的巨大改變，關(guān)注我國集成電路以及元器件研究的發(fā)展情況;
(2)體驗物理知識與實踐的緊密聯(lián)系;
(3)學生在自主探究、交流合作中獲得知識，體會學習的快樂。
三、教學重點 難點
重點：三種門電路的真值表及符號。
難點：數(shù)字電路的意義。
四、學情分析
學生剛學完穩(wěn)恒電流及復雜電路分析，對電勢等概念比較清晰，但分析復雜電路的水平有限，加上教材中本節(jié)屬于對穩(wěn)恒電流的補充，對后面的傳感器知識起引領(lǐng)。故準備重點講解與門、或門以及非門電路的特征、邏輯關(guān)系及表示法。
五、教學方法
實驗法、討論法
六、課前準備
門電路演示板、多媒體課件
七、課時安排 1課時
八、教學過程
(一)預習檢查、總結(jié)疑惑
(二)情景引入、展示目標
講解：樓道自動控制燈。
�、侔滋欤瑹舨涣�。
�、跊]有聲音，燈不亮。
�、弁�，夜晚，拍手，燈亮。
師：像這樣，現(xiàn)在很多電器中都包含了智能化邏輯關(guān)系，實現(xiàn)這些邏輯功能離不開數(shù)字信號。
請同學們舉例。
生：遙控器、機器人等。
師介紹：
�、倌M信號：連續(xù)變化的電壓信號。②數(shù)字信號：只有兩個對立的狀態(tài)，高電平1，低電平0。
數(shù)字信號的0和1好比事件的是與非，而處理數(shù)字信號的電路數(shù)字電路，就有了辨別是、非的邏輯功能。
這節(jié)課我們學習數(shù)字電路中最基本的邏輯電路門電路。
(三)合作探究、精講點播
1.與門
師：門是一種條件開關(guān)，只有當輸入信號滿足一定條件時，門才能被打開，才有輸出信號。
自主活動：
某財務(wù)室的門上有兩把鎖，如何才能打開大門?在這個事件中體現(xiàn)怎么樣的邏輯關(guān)系呢?
(1)投影：
引導學生分析開關(guān)A、B對電路的控制作用，體會與邏輯關(guān)系。
(當兩個條件都滿足時，結(jié)果才會成立)
(2)思考與討論，讓學生體會生活中的與邏輯關(guān)系。
師：具有與邏輯關(guān)系的電路稱為與門電路，簡稱與門。
(3)引導學生把圖2.10-2結(jié)果與條件的關(guān)系用表格表示。
引導學生：把開關(guān)接通定義為1，斷開定義為0燈亮定義為1，燈熄定義為0，用數(shù)字語言描述上表：
師：這是與門的真值表，圖2.10-2中A、B是有邏輯關(guān)系的機械開關(guān)，實用的門電路則是半導體材料制成的。
(4)與門的符號 (5)演示與門電路。
2.或門
自主活動：
新學期開學了，蕪湖十二中416寢室的6名同學都到宿管辦報到，宿管辦的老師分別發(fā)給他們每人一把鑰匙，方便他們單獨出入，大家談?wù)勗谶@個事件中體現(xiàn)怎么樣的邏輯關(guān)系呢?
(1) 投影：
(2) 引導學生分析開關(guān)A、B對電路的控制作用，體會或邏輯關(guān)系(在幾個控制條件中，只要有一個條件得到滿足，結(jié)果就會發(fā)生)
(2)思考與討論，讓學生體會生活中的或邏輯關(guān)系。
師：具有或邏輯關(guān)系的電路稱為或門電路，簡稱或門。
(3)引導學生把圖2.10-6結(jié)果與條件的關(guān)系用表格表示。
引導學生：把開關(guān)接通定義為1，斷開定義為0燈亮定義為1，燈熄定義為0，用數(shù)字語言描述上表：
師：這是或門的真值表。
(4)或門的符號。(5)演示或門電路。
3.非門
(1)投影：分析開關(guān)A、B對電路的控制作用 (2)非門真值表： (3)非門符號：
(三)實例探究
師：介紹集成電路的優(yōu)點。讓學生了解幾個或門的集成電路和幾個非門的集成電路的外引線圖。
例1、如圖，一個火警報警裝置的邏輯電路圖。Rt是一個熱敏電阻，低溫時電阻值很大，高溫時電阻值很小，R是一個阻值較小的分壓電阻。
(1)要做到低溫時電鈴不響，火警時產(chǎn)生高溫，電鈴響起。在圖中虛線處應接入怎樣的元件?
(2)為什么溫度高時電鈴會被接通?
(3)為了提高該電路的靈敏度，即報警穩(wěn)定調(diào)的稍底些，R的值應大一些還是小一些?
例2、由某門電路構(gòu)成的一簡單控制電路如圖，其中r為光敏電阻，光照時電阻很小，R為變阻器，L為小燈泡。其工作情況是：當光敏電阻受到光照時，小燈L不亮，不受光照時，小燈L亮。
�、僬堅陔娐分刑摼�框內(nèi)畫出該門電路符號; ②該門電路是 。
教師引導學生完成對例題的分析和求解，通過實例分析加深對所學知識的理解。
(四)反思總結(jié)、當堂檢測 作業(yè)
1、思考并回答P81問題與練習中的題目。
2、課下閱讀課本80頁科學漫步中的文章《集成電路》。
(五)發(fā)導學案、布置作業(yè)
1.閱讀科學漫步──集成電路。
2.處理課后問題與練習。
九、板書設(shè)計
含義
門電路 真值表
符號 科學探究1
含義
簡單的邏輯電路 或電路 真值表 科學探究2 實際應用
符號
含義 科學探究3
非電路 真值表
符號
十、教學反思
這里的內(nèi)容也是為選修3-2中傳感器的教學做準備的。3-2里關(guān)于傳感器的學生實驗，多數(shù)都要借助邏輯電路才能完成。實際上，也只有做過3-2中關(guān)于傳感器的實驗后才能學好邏輯電路的知識。
第十節(jié) 簡單的邏輯電路學案
課前預習學案
一、 預習目標
1、知道數(shù)字電路和模擬電路的概念，了解數(shù)字電路的優(yōu)點。
2、知道與門、或門、非門電路的特征、邏輯關(guān)系及表示法。
3、初步了解與門、或門、非門電路在實際問題中的應用
二、預習內(nèi)容
1.數(shù)字電路：處理 的電路叫做數(shù)字電路。
2.門電路：就是一種開關(guān)，在一定條件下它允許 ;如果條件不滿足，信號就被阻擋在門外。
3.如果一個事件的幾個條件都滿足后，該事件才能發(fā)生，我們把這種關(guān)系叫做 。具有 的電路稱為與門電路。
4.如果幾個條件中，只要有一個條件得到滿足，某件事就會發(fā)生，這種關(guān)系叫做 ，具有 的電路叫做或門電路。
5.輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)呈現(xiàn) 的邏輯關(guān)系，叫做非邏輯，具有 的電路叫做非門電路。
三 、提出疑惑
課內(nèi)探究學案
一、 學習目標
1、感受數(shù)字技術(shù)對現(xiàn)代生活的巨大改變;
2、體驗物理知識與實踐的緊密聯(lián)系;
3、突出自主探究、交流合作為主體的學習方式
二、學習過程
1.按照輸入和輸出關(guān)系的不同，可以將基本的邏輯門電路分為與門、或門、非門等。
(1)與門
理解：當幾個條件同時具備才能出現(xiàn)某一結(jié)果，這些條件與結(jié)果之間的關(guān)系稱為與邏輯，具有這種邏輯的電路稱為與門。
符號：如圖
特點： ①當A、B輸入都為0時，Y輸出為0
�、诋擜輸入為0B輸出為1或A輸入為1B輸出為0時，Y輸出為0
③當A、B輸入都為1時，Y輸出為1。
(2)或門
理解：當幾個條件中只要有一個或一個以上具備就能出現(xiàn)某一結(jié)果，則這些條件與結(jié)果之間的關(guān)系稱為或邏輯，具有這種邏輯的電路稱為或門。
符號：如圖
特點： ①當A、B輸入都為0時，Y輸出為0
�、诋斠粋�輸入0另一個輸入為1時，Y輸出為1
③當A、B輸入都為1時，Y輸出為1。
(3)非門
理解：當一種結(jié)果出現(xiàn)時，另一種結(jié)果一定不出現(xiàn)。即輸出Y是輸入A的否定，這就是非邏輯，具有這種邏輯的電路稱為非門。
符號：如圖
特點： ①當A輸入為1時，Y輸出為0
②當A輸入為0時，Y輸出為1.
2.真值表
真值表是包含各種可能性在內(nèi)的邏輯關(guān)系表，它包括兩部分，一部分是所有輸入邏輯變量的各種可能組合;另一部分是相應的輸出。右圖是一種具有與邏輯功能的門電路。把開關(guān)接通記為1,開關(guān)斷開記為0,燈亮記為1，燈滅記為0,它的真值表為
輸入 輸出
A B C Y
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 0
0 1 1 0
1 0 0 0
1 0 1 0
1 1 0 0
1 1 1 1
例題：如圖所示，試判斷這是一個什么邏輯門電路。A、B、C閉合時記1，斷開時記0，Y燈亮時記1，不兩記0。試完成下面真值表。
輸入 輸出
A B C Y
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
解析：由圖可知，開關(guān)A、B、C只要有一個閉合時，燈泡就亮，所以這個電路滿足或門電路邏輯。即當幾個條件中只要有一個或一個以上具備就能出現(xiàn)某一結(jié)果，所以這是一個或門電路。真值表如下：
輸入 輸出
A B C Y
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 1
1 0 0 1
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 1
三、反思總結(jié)
四、當堂檢測
1. 走廊里有一盞燈，在走廊兩端各有一個開關(guān)，我們希望不論那一個開關(guān)接通都能使燈點亮，那么設(shè)計的電路為 ( )
A.與門電路
B.非門電路
C.或門電路
D.上述答案都有可能
2. 如圖所示電路為 ( )
A.與門電路
B.非門電路
C.或門電路
D.無法判定
3.下面是邏輯電路及其真值表，此邏輯電路為 ，在真值表中X除的邏輯值為 。
課后練習與提高
1.如圖所示電路為 ( )
A.與門電路 B.非門電路
C.或門電路 D.無法判定
2.有一個邏輯門電路的真值表如下表，試判斷這是一個 門電路，并在右圖中畫出電路符號。
3.下面是邏輯電路及其真值表，此邏輯電路為 ，在真值表中X除的邏輯值為 。
4.下圖左端表示輸入端A、B的電勢隨時間變化的關(guān)系。如果它們是或門的輸入端，請在方框中畫出輸出端的電勢隨時間變化的關(guān)系。
探究：
下圖是一個簡單的車門報警電路圖，圖中的開關(guān)S1、S2分別裝在汽車的兩扇門上，只要有車門打開(電路處于開路狀態(tài))，發(fā)光二極管就發(fā)光報警，請根據(jù)報警裝置的要求，指出虛線方框是何種門電路。
高二物理教案：簡單的邏輯電路教案答案
課內(nèi)探究學案
1.數(shù)字信號 2.信號通過 3.與邏輯關(guān)系 與邏輯關(guān)系4. 或邏輯關(guān)系或邏輯關(guān)系5. 相反 非邏輯關(guān)系
當堂檢測
1、C 2、B
3、或 1
課后練習與提高
1、C
2、非
3、或， 1
4、解答：
【總結(jié)】2013年物理網(wǎng)為小編在此為您收集了此文章高二物理教案：簡單的邏輯電路教案，今后還會發(fā)布更多更好的文章希望對大家有所幫助，祝您在物理網(wǎng)學習愉快!
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