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《簡單的邏輯電路》物理教案
一、 教材分析
課程標(biāo)準(zhǔn)的要求是通過實(shí)驗(yàn)，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(dòng)控制中的應(yīng)用。從中可以看出：第一、這里的要求很低;第二、學(xué)習(xí)邏輯電路必須做實(shí)驗(yàn)。
二 、教學(xué)目標(biāo)
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(huì)用真值表表示一些簡單的邏輯關(guān)系;
(3)會(huì)分析、設(shè)計(jì)一些簡單的邏輯電路。
2.過程與方法
(1)通過實(shí)例與實(shí)驗(yàn)，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(jì)，體會(huì)邏輯電路在生活中的意義。
3.情感態(tài)度與價(jià)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(yàn)物理知識與實(shí)踐的緊密聯(lián)系;
(3)學(xué)生在自主探究、交流合作中獲得知識，體會(huì)學(xué)習(xí)的快樂。
三、教學(xué)重點(diǎn) 難點(diǎn)
重點(diǎn)：三種門電路的真值表及符號。
難點(diǎn)：數(shù)字電路的意義。
四、學(xué)情分析
學(xué)生剛學(xué)完穩(wěn)恒電流及復(fù)雜電路分析，對電勢等概念比較清晰，但分析復(fù)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(bǔ)充，對后面的傳感器知識起引領(lǐng)。故準(zhǔn)備重點(diǎn)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(xué)方法
實(shí)驗(yàn)法、討論法
六、課前準(zhǔn)備
門電路演示板、多媒體課件
七、課時(shí)安排 1課時(shí)
八、教學(xué)過程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
(二)情景引入、展示目標(biāo)
講解：樓道自動(dòng)控制燈。
�、侔滋�，燈不亮。
�、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(shí)現(xiàn)這些邏輯功能離不開數(shù)字信號。
請同學(xué)們舉例。
生：遙控器、機(jī)器人等。
師介紹：
①模擬信號：連續(xù)變化的電壓信號。②數(shù)字信號：只有兩個(gè)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(xué)習(xí)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(diǎn)播
1.與門
師：門是一種條件開關(guān)，只有當(dāng)輸入信號滿足一定條件時(shí)，門才能被打開，才有輸出信號。
自主活動(dòng)：
某財(cái)務(wù)室的門上有兩把鎖，如何才能打開大門?在這個(gè)事件中體現(xiàn)怎么樣的邏輯關(guān)系呢?
(1)投影：
引導(dǎo)學(xué)生分析開關(guān)A、B對電路的控制作用，體會(huì)與邏輯關(guān)系。
(當(dāng)兩個(gè)條件都滿足時(shí)，結(jié)果才會(huì)成立)
(2)思考與討論，讓學(xué)生體會(huì)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(dǎo)學(xué)生把圖2.10-2結(jié)果與條件的關(guān)系用表格表示。
引導(dǎo)學(xué)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(jī)械開關(guān)，實(shí)用的門電路則是半導(dǎo)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(dòng)：
新學(xué)期開學(xué)了，蕪湖十二中416寢室的6名同學(xué)都到宿管辦報(bào)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(dú)出入，大家談?wù)勗谶@個(gè)事件中體現(xiàn)怎么樣的邏輯關(guān)系呢?
(1) 投影：
(2) 引導(dǎo)學(xué)生分析開關(guān)A、B對電路的控制作用，體會(huì)或邏輯關(guān)系(在幾個(gè)控制條件中，只要有一個(gè)條件得到滿足，結(jié)果就會(huì)發(fā)生)
(2)思考與討論，讓學(xué)生體會(huì)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(dǎo)學(xué)生把圖2.10-6結(jié)果與條件的關(guān)系用表格表示。
引導(dǎo)學(xué)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(shí)例探究
師：介紹集成電路的優(yōu)點(diǎn)。讓學(xué)生了解幾個(gè)或門的集成電路和幾個(gè)非門的集成電路的外引線圖。
例1、如圖，一個(gè)火警報(bào)警裝置的邏輯電路圖。Rt是一個(gè)熱敏電阻，低溫時(shí)電阻值很大，高溫時(shí)電阻值很小，R是一個(gè)阻值較小的分壓電阻。
(1)要做到低溫時(shí)電鈴不響，火警時(shí)產(chǎn)生高溫，電鈴響起。在圖中虛線處應(yīng)接入怎樣的元件?
(2)為什么溫度高時(shí)電鈴會(huì)被接通?
(3)為了提高該電路的靈敏度，即報(bào)警穩(wěn)定調(diào)的稍底些，R的值應(yīng)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(shí)電阻很小，R為變阻器，L為小燈泡。其工作情況是：當(dāng)光敏電阻受到光照時(shí)，小燈L不亮，不受光照時(shí)，小燈L亮。
①請?jiān)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(dǎo)學(xué)生完成對例題的分析和求解，通過實(shí)例分析加深對所學(xué)知識的理解。
(四)反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測 作業(yè)
1、思考并回答P81問題與練習(xí)中的題目。
2、課下閱讀課本80頁科學(xué)漫步中的文章《集成電路》。
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置作業(yè)
1.閱讀科學(xué)漫步──集成電路。
2.處理課后問題與練習(xí)。
九、板書設(shè)計(jì)
含義
門電路 真值表
符號 科學(xué)探究1
含義
簡單的邏輯電路 或電路 真值表 科學(xué)探究2 實(shí)際應(yīng)用
符號
含義 科學(xué)探究3
非電路 真值表
符號
十、教學(xué)反思
這里的內(nèi)容也是為選修3-2中傳感器的教學(xué)做準(zhǔn)備的。3-2里關(guān)于傳感器的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，多數(shù)都要借助邏輯電路才能完成。實(shí)際上，也只有做過3-2中關(guān)于傳感器的實(shí)驗(yàn)后才能學(xué)好邏輯電路的知識。
第十節(jié) 簡單的邏輯電路學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、 預(yù)習(xí)目標(biāo)
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(diǎn)。
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(shí)際問題中的應(yīng)用
二、預(yù)習(xí)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(gè)事件的幾個(gè)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(gè)條件中，只要有一個(gè)條件得到滿足，某件事就會(huì)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(xué)案
一、 學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、感受數(shù)字技術(shù)對現(xiàn)代生活的巨大改變;
2、體驗(yàn)物理知識與實(shí)踐的緊密聯(lián)系;
3、突出自主探究、交流合作為主體的學(xué)習(xí)方式
二、學(xué)習(xí)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(dāng)幾個(gè)條件同時(shí)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(diǎn)： ①當(dāng)A、B輸入都為0時(shí)，Y輸出為0
�、诋�(dāng)A輸入為0B輸出為1或A輸入為1B輸出為0時(shí)，Y輸出為0
�、郛�(dāng)A、B輸入都為1時(shí)，Y輸出為1。
(2)或門
理解：當(dāng)幾個(gè)條件中只要有一個(gè)或一個(gè)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(diǎn)： ①當(dāng)A、B輸入都為0時(shí)，Y輸出為0
�、诋�(dāng)一個(gè)輸入0另一個(gè)輸入為1時(shí)，Y輸出為1
�、郛�(dāng)A、B輸入都為1時(shí)，Y輸出為1。
(3)非門
理解：當(dāng)一種結(jié)果出現(xiàn)時(shí)，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(diǎn)： ①當(dāng)A輸入為1時(shí)，Y輸出為0
�、诋�(dāng)A輸入為0時(shí)，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(yīng)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(gè)什么邏輯門電路。A、B、C閉合時(shí)記1，斷開時(shí)記0，Y燈亮?xí)r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(gè)閉合時(shí)，燈泡就亮，所以這個(gè)電路滿足或門電路邏輯。即當(dāng)幾個(gè)條件中只要有一個(gè)或一個(gè)以上具備就能出現(xiàn)某一結(jié)果，所以這是一個(gè)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(dāng)堂檢測
1. 走廊里有一盞燈，在走廊兩端各有一個(gè)開關(guān)，我們希望不論那一個(gè)開關(guān)接通都能使燈點(diǎn)亮，那么設(shè)計(jì)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(xí)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(gè)邏輯門電路的真值表如下表，試判斷這是一個(gè) 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(shí)間變化的關(guān)系。如果它們是或門的輸入端，請?jiān)诜娇蛑挟嫵鲚敵龆说碾妱蓦S時(shí)間變化的關(guān)系。
探究：
下圖是一個(gè)簡單的車門報(bào)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(bào)警，請根據(jù)報(bào)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(xué)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(dāng)堂檢測
1、C 2、B
3、或 1
課后練習(xí)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(huì)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(xué)習(xí)愉快!
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