高二物理教案：簡單的邏輯電路
目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
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)過程與方法
突出學(xué)生自主探究、交流合作為主體的學(xué)習(xí)方式。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1、感受數(shù)字技術(shù)對(duì)現(xiàn)代生活的巨大改變;
2、體驗(yàn)物理知識(shí)與實(shí)踐的緊密聯(lián)系;
重點(diǎn)
三種門電路的邏輯關(guān)系。
教學(xué)難點(diǎn)
數(shù)字信號(hào)和數(shù)字電路的意義。
教學(xué)方法
探究、講授、討論、練習(xí)
教學(xué)手段
聲光控感應(yīng)燈、投影儀、多媒體教學(xué)設(shè)備、三種門電路演示示教板、電壓表等
教學(xué)過程
(一)引入新課
(1)演示：一盞神奇的燈
接通電源，燈不亮;
有聲，燈不亮;
擋住光線，全場安靜，燈不亮;
擋住光線，拍手，燈亮。
點(diǎn)評(píng)：通過演示聲光控感應(yīng)燈，引發(fā)學(xué)生好奇心理和探究欲望。
(2)教師簡介：
身邊的“數(shù)字”話題：數(shù)碼產(chǎn)品、數(shù)字電視、DIS實(shí)驗(yàn)、家電等。
這些電器中都包含了“智能”化邏輯關(guān)系，今天我們就來學(xué)習(xí)簡單的邏輯電路。
(二)進(jìn)行新課
教師介紹：
A、數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)
(1)數(shù)字信號(hào)在變化中只有兩個(gè)對(duì)立的狀態(tài)：“有”，或者“沒有”。而模擬信號(hào)變化則是連續(xù)的。
(2)調(diào)節(jié)收音機(jī)的音量，聲音連續(xù)變化，聲音信號(hào)是“模擬”量。
(3)圖示數(shù)字信號(hào)和模擬信息：
點(diǎn)評(píng)：引導(dǎo)學(xué)生了解數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的不同特征。
B、數(shù)字電路 邏輯電路 門電路
數(shù)學(xué)信號(hào)的0和1好比是事物的“是”與“非”，而處理數(shù)字信號(hào)的電路稱數(shù)字電路，因此，數(shù)字電路就有了判別“是”與“非”的邏輯功能。下面我們將學(xué)習(xí)數(shù)字電路中最基本的邏輯電路---門電路。
1、“與”門
教師介紹：所謂“門”，就是一種開關(guān)，在一定條件下它允許信號(hào)通過，如果條件不滿足，信號(hào)就被阻擋在“門”外。
教師：(投影)教材圖2.10-2
引導(dǎo)學(xué)生分析開關(guān)A、B對(duì)電路的控制作用。體會(huì)“與”邏輯關(guān)系。
思考與討論：談?wù)勆钪心男┦吕w現(xiàn)了“與”邏輯關(guān)系。
教師指出：具有“與”邏輯關(guān)系的電路稱為“與”門電路，簡稱“與”門。
符號(hào)： 。
(1)“與”邏輯關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)，尋找“與”電路的真值表
把開關(guān)接通定義為1，斷開定義為0，燈泡亮為1，熄為0，圖2.10-2的情況可以用表2的數(shù)學(xué)語言來描述。這種表格稱為真值表。
投影：
(2)總結(jié)“與”邏輯關(guān)系：有兩個(gè)控制條件作用會(huì)產(chǎn)生一個(gè)結(jié)果，當(dāng)兩個(gè)條件都滿足時(shí)，結(jié)果才會(huì)成立，這種關(guān)系稱為“與”邏輯關(guān)系。
點(diǎn)評(píng)：讓學(xué)生理解數(shù)字信號(hào)“與”邏輯關(guān)系間的聯(lián)系，對(duì)“與”邏輯關(guān)系的仔細(xì)分析，理解記住“與”邏輯的真值表。
(3)演示“與”門電路實(shí)驗(yàn)，如圖2.10-5。
通過示范性的操作演示講解，理解“與”門電路實(shí)現(xiàn)“與”關(guān)系處理的電路原理，為下階段探究“或”關(guān)系及“或”電路作準(zhǔn)備。
(4)聲、光控感應(yīng)燈的再討論：
2、“或”門
鎖門方式的討論，引入“或”門：家中的門鎖能用“與”的關(guān)系嗎?
學(xué)生討論：不能用“與”的關(guān)系。
教師：(投影)教材圖2.10-6
引導(dǎo)學(xué)生分析開關(guān)A、B對(duì)電路的控制作用。體會(huì)“或”邏輯關(guān)系。
教師指出：具有“或”邏輯關(guān)系的電路稱為“或”門電路，簡稱“或”門。
符號(hào)： 。
(1)“或”邏輯關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)，尋找“或”電路的真值表
把開關(guān)接通定義為1，斷開定義為0，燈泡亮為1，熄為0，將表3制成表4。表4就是反映“或”門輸入輸出關(guān)系的真值表。
投影：
(2)總結(jié)“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。這種關(guān)系稱為“或”邏輯關(guān)系。
點(diǎn)評(píng)：讓學(xué)生理解數(shù)字信號(hào)“或”邏輯關(guān)系間的聯(lián)系，對(duì)“或”邏輯關(guān)系的仔細(xì)分析，理解記住“或”邏輯的真值表。
(3)演示“或”門電路實(shí)驗(yàn)，如圖2.10-8。
點(diǎn)評(píng)：通過示范性的操作演示講解，理解“或”門電路實(shí)現(xiàn)“或”關(guān)系處理的電路原理，為下階段探究“非”關(guān)系及“非”電路作準(zhǔn)備。
3、“非”門
教師：(投影)教材圖2.10-9
引導(dǎo)學(xué)生分析開關(guān)A對(duì)電路的控制作用。體會(huì)“非”邏輯關(guān)系。
教師：仍然把開關(guān)接通定義為1，斷開定義為0，燈泡亮為1，熄為0，請(qǐng)同學(xué)們自己探究輸入與輸出間的關(guān)系。說明什么是“非”邏輯。
學(xué)生：討論，得出結(jié)論：輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)成相反的邏輯關(guān)系，叫做“非”邏輯。
教師指出：具有“非”邏輯關(guān)系的電路稱為“非”門電路，簡稱“非”門。
符號(hào)： 。
教師：請(qǐng)同學(xué)們自己畫出“非”門的真值表。如下表。
教師：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。
投影：
演示“非”門電路實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖2.10-13。
(三)實(shí)例探究
投影：
(責(zé)任編輯：彭海芝)
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