2.11简单的逻辑电路教案
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word简单的逻辑电路课题 §2.11简单的逻辑电路 设计教师 授课教师 时间课型新授课课时1课时教学目标一、知识与技能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、过程与方法突出学生自主探究、交流合作为主体的学习方式。
三、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;2、体验物理知识与实践的紧密联系;重点 难点教学重点 三种门电路的逻辑关系 教学难点 数字信号和数字电路的意义教法 探究、讲授、讨论、练习教具声光控感应灯、投影仪、多媒体教学设备、三种门电路演示示教板、电压表等教学过程设计教材处理师生活动(一)引入新课(1)演示:一盏神奇的灯 接通电源,灯不亮; 有声,灯不亮;挡住光线,全场安静,灯不亮; 挡住光线,拍手,灯亮。
点评:通过演示声光控感应灯,引发学生好奇心理和探究欲望。
教学过程设计教材处理师生活动word教学过程设计教材处理师生活动思考与讨论:谈谈生活中哪些事例体现了“与”逻辑关系。
教师指出:具有“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路,简称“与”门。
符号:。
(1)“与”逻辑关系的数学表达,寻找“与”电路的真值表把开关接通定义为1,断开定义为0,灯泡亮为1,熄为0,图2.10-2的情况可以用表2的数学语言来描述。
这种表格称为真值表。
投影:2)总结“与”逻辑关系:有两个控制条件作用会产生一个结果,当两个条件都满足时,结果才会成立,这种关系称为“与”逻辑关系。
点评:让学生理解数字信号“与”逻辑关系间的联系,对“与”逻辑关系的仔细分析,理解记住“与”逻辑的真值表。
(3)演示“与”门电路实验,如图2.10-5。
通过示X性的操作演示讲解,理解“与”门电路实现“与”关系处理的电路原理,为下阶段探究“或”关系及“或”电路作准备。
(4)声、光控感应灯的再讨论:word教学过程设计教材处理师生活动2、“或”门锁门方式的讨论,引入“或”门:家中的门锁能用“与”的关系吗? 学生讨论:不能用“与”的关系。
第11节简单的逻辑电路学习目标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学习重难点三种门电路的逻辑关系;数字信号和数字电路的意义。
自主学习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。
同步导学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:①当A、B输入都为“0”时,Y输出为“0”;②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”;③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:①当A、B输入都为“0”时,Y输出为“0”;②当一个输入“0”另一个输入为“1”时,Y输出为“1”;③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: ①当A 输入为“1”时,Y 输出为“0”;②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。
《简单的逻辑电路》物理教案一、教学目标:1. 让学生了解逻辑电路的基本概念和组成。
2. 让学生掌握逻辑电路的符号表示和功能。
3. 让学生能够分析简单的逻辑电路,并理解其工作原理。
二、教学内容:1. 逻辑电路的基本概念:逻辑电路是一种用来进行逻辑运算的电路,它可以对输入信号进行处理,并输出相应的结果。
2. 逻辑电路的组成:逻辑电路通常由逻辑门组成,常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。
3. 逻辑电路的符号表示:逻辑电路的符号表示通常用来表示逻辑门的类型和输入输出关系。
4. 逻辑电路的功能:逻辑电路可以实现各种逻辑运算,如与、或、非、异或等。
5. 简单逻辑电路的分析:通过分析简单的逻辑电路,让学生理解其工作原理和输出结果。
三、教学重点与难点:1. 教学重点:逻辑电路的基本概念、组成、符号表示和功能。
2. 教学难点:逻辑电路的分析方法和工作原理。
四、教学方法:1. 采用讲授法,讲解逻辑电路的基本概念、组成、符号表示和功能。
2. 采用案例分析法,分析简单的逻辑电路,让学生理解其工作原理。
3. 采用小组讨论法,让学生分组讨论逻辑电路的分析方法,提高学生的合作能力。
五、教学准备:1. 教案、教材、课件等教学资源。
2. 逻辑电路的模型或实物。
3. 学生分组讨论的材料和工具。
六、教学过程:1. 引入:通过简单的逻辑问题引起学生对逻辑电路的兴趣,例如“如果门是开的,窗户是关的,房间里有光吗?”2. 讲解:讲解逻辑电路的基本概念、组成、符号表示和功能,通过示例图和实际电路模型进行展示。
3. 分析:分析简单的逻辑电路,如与门、或门、非门等,解释其工作原理和输出结果。
4. 练习:让学生进行逻辑电路的练习,例如给出一个逻辑电路图,让学生判断输出结果。
5. 小组讨论:让学生分组讨论复杂的逻辑电路,共同分析其工作原理和输出结果。
七、课堂互动:1. 提问:在讲解过程中,适时提问学生,了解学生对逻辑电路的理解程度。
2. 回答:鼓励学生积极回答问题,增强学生的参与感和自信心。
精品教学教案设计| Excellent teaching plan教师学科教案[20 -20学年度第—学期]任教学科: ______________ 任教年级: ______________ 任教老师: ______________xx市实验学校2.11简单的逻辑电路 学案(人教版选修 3-1)一、 数字电路中最基本的逻辑电路一一门电路1 •数字信号变化的两个状态: “ ______________ 或者 “ __________ . 2. 数字电路⑴概念:处理 ________________ 的电路.⑵功能:研究电路的 _______________ 功能. 二、 “与”门1. ____________________________ 逻辑关系:一个事件的 同时满足时事件才能发生.2. __________________ 符号: _________________ ,其中“ &具有“ 的意思,象征 A 与B 两个输入端 ________ 时,输出端才是 1. 输入输出 AB Y 0 0 0 : 0 1 0 1 0 0 1111. ________________________________________________ 逻辑关系:某事件发生有几个条件,但只要有 ________________________________________ 满足事件就能发生.2. _______________________ 符号: , “》1 "象征当1个或多于1个输入端为1时,输出端 就是1.输入 输出 AB Y 00 13.真值表“有”用“1表“没有”用 “ 0表示. 3.真值表四、“非”门1. ____________________________________ 逻辑关系:输出状态和输入状态.2. __________________ 符号:,其中矩形右侧小圆表0,”它与数字“像征着输入端示数字为 _____ 时,输出端是 ________ .3.真值表一、“与”门 [问题情境]图1如图1所示,两个开关 A 、B 串联起来控制同一灯泡 L ,显然,只有 A “与” B 同时闭 合时,灯泡L 才会亮.在这个事件中, A 、B 闭合是条件,灯泡 L 亮是结果.那么它们 体现了什么逻辑关系呢?1. 什么是“与”逻辑关系? 2.什么是 “与” 门?五、集成电路(如电阻、电容、晶体管等 )和连线2.优点: 小、方便、可靠,适于系列化、标准化生产等1 •构成:以半导体材料为基片, 集成在一■块 ______ 上. 将组成电路的元件[要点提炼]1.如果一个事件的几个条件都满足后,该事件才能发生,这种逻辑关系叫做“ ___逻辑关系.2.具有“与”逻辑关系的电路称为“ _______ 门”电路.[问题延伸]1.数字信号的图形特征是 _________ ,模拟信号的图形特征是_____________________ .2.如何确定逻辑“1”和“0”?“1”和“0”是分别代表两种__ (填“相同”、“相反或“相似”)状态的代码,例如开关断开代表“0”状态,接通代表“1”状态.二、“或”门[问题情境]图2如图2所示,两个开关A、B并联,控制同一灯泡Y,在这个电路中,A “或” B闭合时, 灯泡Y 就亮.它们体现了什么逻辑关系?1.什么是“ 或” 逻辑关系?2.什么是“ 或” 门?[要点提炼]1.如果几个条件中, ___________ 条件得到满足,某事件就会发生,这种关系叫做“或”逻辑关系.2.具有“或”逻辑关系的电路叫做“ _______ 门”.三、“非” 门[问题情境]如图3所示,当开关A接通时,灯泡Y被短路而不亮;当开关A断开时,灯泡Y是通路而被点亮.这体现了什么逻辑关系?图31.什么是“非” 逻辑关系?2.什么是“非” 门?[要点提炼]1.输出状态和输入状态 __________ 的逻辑关系,叫做“非”逻辑关系.2.具有“非”逻辑关系的电路叫做“ _______ 门”.例 1 现在的银行系统都设有自动取款机,请你分析一下自动取款过程中的事件与条件之间体现了一种怎样的逻辑关系?变式训练 1 从北京到上海,就现在的地面交通来说,一般通过哪些途径来实现?请你 分析一下其中的事件与条件,它们体现了哪一种逻辑关系?例 2 在如图 4所示的逻辑电路中,当 A 端输入电信号 在C 和D 端输出的电信号分别为()A .1 和 0C .1 和 1 听课记录:变式训练 2 如图 5 所示,将两个“非”门和一个“与”门组成一个复合门电路,请在 表中填写该门电路的真值表.1”、B 端输入电信号 “0时”,则图4B .0 和 1 D .0 和 0图5【即学即练】1 •逻辑电路的信号有两种状态:一种是高电位状态,用“1表示,另一种是低电位状态,用“ 0表示•关于这里的“ 1和“ 0”下列说法正确的是()A.“ 1表示电压1 V, “ 0”示是电压为0 VB.“俵示电压大于或等于 1 V, “ 0表示电压一定为0 VC.“1和“ C是逻辑关系的两种可能的取值,不表示具体的数字D.“俵示该点与电源的正极相连,“ 0表示该点与电源的负极相连2.如果一个事件的几个条件都满足后,该事件反而不能发生,条件不同时满足时,该事件才能发生,实现这种逻辑关系的门电路是()A.与门B.非门C.与非门 D .或非门3.下列说法正确的是()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.数字电路主要研究电路的逻辑功能D .集成电路可靠性高、寿命长,但耗电量高4.图6为包含某逻辑电路的一个简单电路图,L为小灯泡,光照射电阻R'时,其阻值将变得远小于R.该逻辑电路是_________ (选填“与”、“或”或“非”)门电路.当电阻R'受到光照时,小灯泡L将____________ (选填“发光”或“不发光”).图6课前自主学习二、 1•几个条件 三、 1•一个条件 四、 1•相反 2五、1•基片 2•体积 核心知识探究 [问题情境] 1. 如果一个事件的几个条件都满足后 ,该事件才能发生,这种逻辑关系称为“与”逻 辑关系.2. 具有“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路 ,简称“与”门. [要点提炼]1•与 2.与[问题延伸]1•分段 连续 2•相反 [问题情境]1. 如果几个条件中,只要有一个条件得到满足,某事件就会发生,这种关系叫做“或” 逻辑关系.2. 具有“或”逻辑关系的电路叫做“或”门. [要点提炼]1•只要有一个 2•或 三、[问题情境]1. 输出状态和输入状态相反的逻辑关系 ,叫做“非”逻辑关系.2. 具有“非”逻辑关系的电路称为“非”门. [要点提炼]1•相反 2•非 解题方法探究例1 “与”逻辑关系解析 首先找出事件和条件, 然后分析这种事件需要满足的条件,从而判断是哪一种逻辑关系•事件是取出现金,条件有两个:一个是帐号,另一个是与帐号对应的密码•由 于只有两者同时具备才能取出现金,所以是一种 “与”逻辑关系.变式训练1乘火车或乘汽车“或”逻辑关系解析 事件是由地面交通从北京到上海,条件有两个:一个是乘火车,另一个是乘汽 车.由于两者只要有一个条件具备就能从北京到达上海,即两个条件 (乘火车和乘汽车) 只要有一个满足,事件(从北京到上海)就能够发生,所以是一种“或”逻辑关系.例2 C [首先明确是 与”门电路和 非”门电路的组合,然后先从 非”门电路入手,当 B 端输入电信号0”时,D 端输出电信号为 T,所以 与”门电路的两端输入均为 1 ”,因 此C 端输出电信号为 1 ”.因此C 项正确.]变式训练2 A 、B 两输入端各有两种输入,它们共同组成四种复合门电路的输入方式 ,其真值表如下输入 输出A LB Y 0 「01 0 1 0 1 0 01flro参考答案 、1•有没有 2.(1)数字信号 (2)逻辑 与都是12. UT—Y精品教学教案设计| Excellent teaching plan1. C [这里的T 和0”代表两种不同的状态,只是符号,不是具体数字. ]2. C3.AC4.非发光解析由门电路简化图可知该逻辑电路是“非”门电路.电阻R'受到光照时,R'远小于R, “非”门电路输入电势降低,输出电势升高,灯泡L两端电压升高,灯泡L发光.育人犹如春风化雨,授业不惜蜡炬成灰。
《简单的逻辑电路》物理教案第一章:逻辑电路基础1.1 教学目标:了解逻辑电路的定义和作用。
掌握逻辑电路的基本组成和符号表示。
1.2 教学内容:逻辑电路的定义和作用。
逻辑电路的基本组成:输入、输出、逻辑门。
逻辑电路的符号表示:与门、或门、非门。
1.3 教学方法:采用讲解和示例相结合的方式,让学生理解逻辑电路的基本概念。
通过绘制逻辑电路图,加深学生对逻辑电路符号表示的理解。
1.4 教学评估:课堂练习:让学生绘制简单的逻辑电路图。
课后作业:要求学生分析并解释给定的逻辑电路的功能。
第二章:与门和或门2.1 教学目标:掌握与门和或门的功能和工作原理。
能够分析简单的与门和或门电路。
2.2 教学内容:与门的功能和工作原理。
或门的功能和工作原理。
简单电路的分析:与门和或门的组合。
2.3 教学方法:通过实验和示例,让学生观察和理解与门和或门的功能。
引导学生通过逻辑推理,分析简单电路的功能。
2.4 教学评估:课堂实验:观察并解释与门和或门的实验结果。
课后作业:分析并绘制给定的简单电路图。
第三章:非门3.1 教学目标:掌握非门的功能和工作原理。
能够分析非门电路。
3.2 教学内容:非门的功能和工作原理。
非门电路的分析。
3.3 教学方法:通过实验和示例,让学生观察和理解非门的功能。
引导学生通过逻辑推理,分析非门电路的功能。
3.4 教学评估:课堂实验:观察并解释非门的实验结果。
课后作业:分析并绘制给定的非门电路图。
第四章:逻辑电路的应用4.1 教学目标:了解逻辑电路的实际应用。
能够设计简单的逻辑电路。
4.2 教学内容:逻辑电路的实际应用:数字电路、计算机等。
设计简单的逻辑电路:编码器、译码器等。
4.3 教学方法:通过实例和项目,让学生了解逻辑电路在实际应用中的作用。
引导学生通过小组合作,设计简单的逻辑电路。
4.4 教学评估:小组项目:设计并实现一个简单的逻辑电路。
课后作业:分析并解释给定的逻辑电路应用实例。
第五章:逻辑电路的测试与维护5.1 教学目标:了解逻辑电路的测试方法。
11 简单的逻辑电路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。
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。
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。
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。
教学方法实验法、讨论法课前准备门电路演示板、多媒体课件课时安排 1课时教学过程(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。
①白天,灯不亮。
②没有声音,灯不亮。
③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:①模拟信号:连续变化的电压信号。
②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。
2.11 简单的逻辑电路[学习目标] 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.(重点)3.初步了解“与”门、“或”门、“非”门电路在实际问题中的应用.(难点)自主学习基础知识知识1门电路和“与”门[填空](1)数字电路:处理信号的电路.(2)门电路:具有的数字电路叫做逻辑电路,门电路是数字电路中最基本的逻辑电路.(3)“与”门①“与”逻辑关系:一个事件的几个条件后该事件才能发生.②符号:,其中“&”具有的意思,象征A与B两个输入端时,输出端Y才是1.③真值表输入输出A B Y000010100111[思考]如图,为了方便及节约用电,宿舍楼楼道里安装有声光控灯,这种灯在有光或没有声音时,不亮;而在无光又有声音时,灯就会自动点亮.灯的控制里面有什么逻辑关系呢?[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)“与”门电路中,A、B两个输入端中只要有其中一个为“1”,输出端就为“1”.( )知识2“或”门和“非”门[填空](1)“或”门①逻辑关系:某事件的发生有几个条件,但只要有满足,事件就能发生.③真值表输入输出A B Y00001 110 111 1(2)“非”门①逻辑关系:输出状态和输入状态.②符号:,其中矩形右侧小圆表示数字“0”,它与数字“1”象征着输入端为时,输出端是 .③真值表输入输出A Y0 110(3)集成电路①构成:将组成电路的元件(如电阻、电容、晶体管等)和连线集成在一块上.②优点:小、方便、可靠,适于系列化、标准化生产等.[思考]马路两旁的路灯,天黑了,路灯自动接通,天亮了,路灯又自动熄灭,它体现了什么逻辑关系?[判断](1)输入端为“1”时输出端是“0”的门电路就是“或”门.( )(2)两个输入端都为“1”时,输出端为“1”的门电路就是“与”门.( )合作探究重难疑点学生分组探究一三种门电路的对比(对比分析)第1步探究——分层设问,破解疑难1.若一个电路的两个开关同时闭合,电路中的用电器才工作,此电路存在什么逻辑关系?2.若一个电路的两个开关任意闭合其中一个,电路中的用电器就能工作,此电路存在何种逻辑关系?第2步结论——自我总结,素能培养三种电路门电路种类类比电路图逻辑关系“与”门两个电键都闭合是灯亮的充分必要条件,逻辑关系可示意为⎭⎬⎫AB=C“或”门两个电键都闭合是灯亮的充分但不必要条件,逻辑关系可示意为“非”门逻辑关系表示为A⇒—C,C表示结果成立,—C 表示结果不成立.例1、楼梯过道中的电灯往往采用如图所示的电路控制.设高电压为“1”,低电压为“0”,试讨论灯泡L的亮暗情况,列出真值表.输入输出A B Y规律总结逻辑电路分析的三点注意(1)熟记“与”“或”“非”三种门电路的逻辑关系.(2)准确分析条件与结果之间的逻辑关系.(3)根据门电路的特点正确填写真值表.第4步巧练——精选习题,落实强化1.联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权,假设设计一个表决器,常任理事国投反对票时输入“0”,投赞成票或弃权时输入“1”,提案通过为“1”,通不过为“0”,则这个表决器应具有哪种逻辑关系()A.“与”门B.“或”门C.“非”门D.“与非”门2.走廊里有一盏电灯,在走廊两端各有一个开关,我们希望不论哪一个开关接通都能使电灯点亮,那么设计的电路为()A.“与”门电路B.“非”门电路C.“或”门电路D.上述答案都有可能学生分组探究二对“复合”门电路的理解(深化理解) 第1步探究——分层设问,破解疑难1.由两个基本门电路组合在一起的复合门电路的输出是怎样确定的呢?2.你知道由三种基本门电路能组合成多少种复合门电路吗?第2步结论——自我总结,素能培养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输入输出输入输出A1B1Y1A2Y20000 10100 11000 1111102.“或非”门:一个“或”门电路和一个“非”门电路组合在一起,组成一个“或非”门,如图所示.可简化为其真值表为输入输出输入输出A1B1Y1A2Y20000 1011101011011110第3步例证——典例印证,思维深化例2、如图,低电位报警器由两个基本门电路与蜂鸣器组成,该报警器只有当输入电压过低时蜂鸣器才会发出警报.其中()A.甲是“与门”,乙是“非门”B.甲是“或门”,乙是“非门”C.甲是“与门”,乙是“或门”D.甲是“或门”,乙是“与门”规律总结复合门电路真值表的确定方法1.如果A、B输入分别经过一个“非”门电路,它们各自的输出Y1、Y2又组成一个“与”门电路或“或”门电路,最后输出Y,则Y的值直接取决于Y1、Y2;2.判断复合门电路的最终输出结果时,分析思路一般是“从前向后”,先分析第一个门电路的输出结果,再判断第二个,依此类推.第4步巧练——精选习题,落实强化3.如图是一个三输入端复合门电路,当C端输入“1”时,A、B端输入为何值时输出端Y输出“1”()A.00B.0 1C.10 D.1 14.如图所示为两个“非”门和一个“或”门组成的复合门电路,请在表中填写该门电路的真值表.输入输出A B Y解题技巧素养培优门电路与光敏电阻、热敏电阻等相结合的综合问题在门电路的问题分析中,门电路往往要和一些常用的电学元件(如电阻、电键、热敏电阻、光敏电阻、二极管等)一起构成电路,通过电路中某一部分的变化(电键的通断、电阻的变化等)实现门电路输入端的电压变化,即电势的高低变化,从而通过门电路的输出端达到控制电路的目的.分析这类问题时,除熟练掌握各种门电路的逻辑关系外,还要熟练地掌握对电路动态变化规律的分析,准确判断出电路中,尤其是门电路部分的电势高低的变化,从而达到正确解决问题的目的.例、门电路构成的一个简单控制电路如图,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,小灯泡L不亮,不受光照时,小灯泡L亮.该逻辑电路是________门电路,要增大该控制电路的灵敏度,可使变阻器R 的阻值________(选填“增大”或“减小”).[先看名师指津]解答门电路与常用的电学元件相结合问题时注意的问题:(1)常用电学元件的特点.例如,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小;热敏电阻的阻值随温度的升高而减小;二极管具有单向导电性;电容器具有“通交流,隔直流”的特点等.(2)明确各种门电路的特点及符号.[再演练应用]火警自动报警器用“非”门、电位器、热敏电阻、蜂鸣器和电池等如图所示连接,调节电位器使蜂鸣器正好不报警,然后用火焰靠近热敏电阻,蜂鸣器就会发生报警信号.在不报警时,P为低电位记“0”,报警时,P为高电位记“1”.试问:(1)报警时,A点电位为高电位“1”还是低电位“0”?(2)当用火焰靠近热敏电阻时,热敏电阻的阻值是增大还是减小?课堂小结【参考答案】知识1门电路和与门[填空](1)数字(2)逻辑功能(3)①都满足②“与”,都是1[思考]【提示】说明灯的控制里面有“与”逻辑关系.[判断](1)(×)(2)(×)知识2“或”门和“非”门[填空](1)①一个条件②(2)①相反.②1,0(3)①基片②体积[思考]【提示】“非”逻辑关系[判断](1)(×)(2)(×)例1、【思路点拨】解答该题关键是标清楚A、B输入端的代码尽而结合电路情况,分清输出端(L)获取的电压.【解析】设高电压为“1”,低电压为“0”.由题图可知A接低,B接低,灯不亮;A接低,B接高,灯亮;A接高,B接低,灯亮;A接高,B接高,灯不亮,列出真值表如下.输入输出A B Y00001 110 1110【答案】见解析第4步巧练——精选习题,落实强化1.【解析】所有常任理事国都不反对,提案才能通过,符号“与”的逻辑关系,故应为“与”门.【答案】A2.【解析】不论用哪一个开关接通都能使电灯点亮,这体现了“或”逻辑关系.【答案】C学生分组探究二对“复合”门电路的理解(深化理解) 例2、【解析】由“与门”和“非门”的真值表可知选项A错.由“或门”和“非门”的真值表可判断,选项B正确.由“与门”和“或门”的真值表可以判断,选项C错.由“或门”和“与门”的真值表可判断,选项D错.【答案】B第4步巧练——精选习题,落实强化3.【解析】此复合门电路两个“与门”组成,故A、B输入都是“1”时,Y输出“1”,故D 正确.【答案】D4.【解析】由“非”门电路和“或”门电路的真值表可以确定此复合门电路的真值表如表所示:【答案】见解析解题技巧素养培优例、【解析】当光敏电阻受到光照时,电阻变小,变阻器R分压变大,即门电路输入的为高电压,此时小灯泡L不亮,表明门电路输出的为低电压,故该门为“非”门.要增大该控制电路的灵敏度,就是说在光照不是很强时,变阻器R的分压就较高,通过“非”门控制使灯泡熄灭.由于此时光敏电阻的阻值较大,根据分压电路的特点,应适当增大变阻器R的阻值.【答案】“非”增大[再演练应用]【解析】(1)报警时,P点为高电位“1”,由于此电路运用了“非”门电路,输出端P为高电位时,输入端A点一定是低电位“0”.(2)题图的等效电路图如下图所示.当火焰靠近热敏电阻时,蜂鸣器报警,说明此时P点为高电位,A点为低电位,也就是说热敏电阻两端的电压减小,由电路图可知,热敏电阻的阻值减小.【答案】(1)低电位“0”(2)热敏电阻的阻值减小。
11 简单的逻辑电路
知识与技能:
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、逻辑关系及表示方法。
3、初步了解“与”门、“或”门、“非”门、“与非”门、“或非”门电路在实际问题中的应用。
过程与方法:
1、突出学生自主探究、交流合作为主体的学习方式
情感态度价值观:
1、感受数字技术对现代生活的巨大改变
2、感受物理知识与实践的紧密联系。
难点:数字信号和数字电路的意义。
时间
3分
钟
二、走进课本、
结构学习
三、完成导读、
合作评价
四、问题生成、
归纳提炼1、课前教师要给学生《问
题发现评价单》;
2、教师巡视指导。
1、组织学生合作讨论
2、组织学生展评。
1、教师引导学生对预习所
形成的问题进行整理。
2、教师巡回指导。
和要求,采取“六动”预习
法(查、划、写、记、练、
思),进行结构化预习。
2、学生自主独立完成
1、学生可以就预习中的
见解、疑问与同伴进行交
流。
1、小组合作交流,对个
性问题进行有效评价、答
疑解惑、
2、二次生成小组共性问
题,由学术助理将问题生
成卡回馈给老师。
高中物理课堂教学教案年月日
点评:引导学生了解数字信号和模拟信号的不同特征。
B、数字电路逻辑电路门电路
数学信号的0和1好比是事物的“是”与“非”,而处理数字信号的电路称数字电路,因此,数字电路就有了判别“是”与“非”的逻辑功能。
下面我们将学习数字电路中最基本的逻辑电路---门电路。
1、“与”门
教师介绍:所谓“门”,就是一种开关,在一定条件下它允许信号通过,如果条件不满足,信号就被阻挡在“门”外。
教师:(投影)教材图2.10-2
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。
思考与讨论:谈谈生活中哪些事例体现了“与”逻辑关系。
学生结合生活常识进行讨论
分析
教师引出电路信号中的0与1
的关系
教师指出:具有“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路,简称“与”门。
符号:。
(1)“与”逻辑关系的数学表达,寻找“与”电路的真值表
把开关接通定义为1,断开定义为0,灯泡亮为1,熄为0,图2.10-2的情况可以用表2的数学语言来描述。
这种表格称为真值表。
投影:
(2)总结“与”逻辑关系:有两个控制条件作用会产生一个结果,当两个条件都满足时,结果才会成立,这种关系称为“与”逻辑关系。
点评:让学生理解数字信号“与”逻辑关系间的联系,对“与”教师演示与门电路实验
逻辑关系的仔细分析,理解记住“与”逻辑的真值表。
(3)演示“与”门电路实验,如图2.10-5。
通过示范性的操作演示讲解,理解“与”门电路实现“与”关系处理的电路原理,为下阶段探究“或”关系及“或”电路作准备。
(4)声、光控感应灯的再讨论:
2、“或”门
锁门方式的讨论,引入“或”门:家中的门锁能用“与”的关系吗?
学生讨论:不能用“与”的关系。
教师:(投影)教材图2.10-6
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。
教师指出:具有“或”逻辑关系的电路称为“或”门电路,简称“或”门。
教师引导学生分析开关AB对电路的控制作用
符号:。
(1)“或”逻辑关系的数学表达,寻找“或”电路的真值表
把开关接通定义为1,断开定义为0,灯泡亮为1,熄为0,将表3制成表4。
表4就是反映“或”门输入输出关系的真值表。
投影:
(2)总结“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。
这种关系称为“或”逻辑关系。
点评:让学生理解数字信号“或”逻辑关系间的联系,对“或”逻辑关系的仔细分析,理解记住“或”逻辑的真值表。
(3)演示“或”门电路实验,如图2.10-8。
点评:通过示范性的操作演示讲解,理解“或”门电路实现“或”关系处理的电路原理,为下阶段探究“非”关系及“非”电路作准备。
学生根据开关状态画出真值表分析
3、“非”门
教师:(投影)教材图2.10-9
引导学生分析开关A对电路的控制作用。
体会“非”逻辑关系。
教师:仍然把开关接通定义为1,断开定义为0,灯泡亮为1,熄为0,请同学们自己探究输入与输出间的关系。
说明什么是“非”逻辑。
学生:讨论,得出结论:输出状态和输入状态成相反的逻辑关系,叫做“非”逻辑。
教师指出:具有“非”逻辑关系的电路称为“非”门电路,简称“非”门。
符号:。
教师:请同学们自己画出“非”门的真值表。
如下表。
教师: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。
投影:
演示“非”门电路实验,结果如图2.10-13。
(三)实例探究
投影:
教师引导学生分析集成电路
学生分组讨论,得出非逻辑关系。