高中物理选修31简单的逻辑电路

1、新课标人教版高中物理选修3-1第二章第十节简单的逻辑电路精品教案【学习目标】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”、“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过程与方法： 突出自主探究、交流合作为主体的学习方式。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；3、体验网络互动课堂在学习活动中的优越性。【学习重点】三种门电路的逻辑关系。【学习难点】数字信号和数字电路的意义。 （一）引入新课教师活动：课件展示模拟信号和数字信号的波形，这两种信号有什

2、么不同？学生活动：在教师引导下，学生得出模拟信号是连续的，数字信号只有两个对立的状态。教师活动：处理数字信号的电路叫数字电路，数字电路主要研究电路的逻辑功能，现在我们学习数字电路中最基本的逻辑电路-门电路。课件展示什么是门电路。（2） 进行新课一、“与”门教师活动：提出问题：某单位财务室为了安全，规定不准一个人单独进入。为此在门上以右图的形式装了两把锁。怎么样门才能被打开呢？学生活动：只有两个人同时把锁打开，门才能被打开。教师活动：思考这个事例中事件和条件之间有什么关系？学生活动：事件的几个条件都满足后，该事件才发生。教师活动：这种关系就是“与”逻辑关系，生活中还有那些事例能体现“与”逻辑关系

3、。学生活动：学生积极思考讨论，并回答： 声光控开关，只有晚上，有声音这两个条件都满足，灯才亮（学生一） 登陆QQ，只有账号和密码都正确，才能登陆（学生二）（通过学生对生活中具体事例的分析，加深对“与”逻辑关系的理解）教师活动：教师进行点评，并介绍具有“与”逻辑关系的电路叫“与”门电路，简称“与”门。然后课件展示新问题：请同学们利用前几节课中我们学习的串并联电路设计一个电路，能够实现只有两个电键都闭合，电灯才能发光的功能，并记录两个开关的断开和闭合对灯泡亮灭的影响，并思考其中的逻辑关系。学生活动：思考，并能正确画出电路图。教师活动：两个开关的通，断组合起来有四种情况，请学生回答每种情况，灯泡的亮

4、与灭（图）。 条 件结果开关A开关B灯泡L断 断断通通断通通 教师活动：然后用1，0来表示通断，亮熄两种对立的状态：开关接通定义为1，断开定义为0；灯泡亮为1，熄为0。请学生把上表换成用数字来表示。学生活动：学生能很快得出下图。输 入结果 A B Y000010100111教师活动：上表即是两个输入端的“与”门真值表，“与”门的符号是矩形当中的&在英语中代表and，它象征着：只有A与B两个输入端都是1时，输出端才是1.教师活动：介绍“与”门电路的波形图。教师活动：分析晶体二极管“与”门电路（这个地方是难点，学生很难独立完成分析，教师应设置台阶，把难度降低，引导学生逐步解决问题）先分析只有一个输

5、入端接信号源，从电路中电势的高低和二极管的方向，让学生判断电路中是否有电流，再引导学生判断电压表的示数，然后让学生讨论两个输入端都接信号源的情况。学生活动：能在教师的引导下，逐步进行分析。二 “或”门教师活动：提出问题：新学期开学了，三中206宿舍的8名同学都到宿管处报到，宿管处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？学生活动：两个条件中，只要有一个条件得到满足，某事件就会发生。教师活动：这种关系就叫“或”逻辑关系，生活中还有那些事例能体现“或”逻辑关系？学生活动：从学校回家，可以做公交车，可以骑自行车，可以步行，只要选择其中一种接可以回家

6、。教师活动：具有“或”逻辑关系的电路称为“或”门电路，简称“或”门。课件展示新问题：利用串并联电路设计一个电路，能够实现只要有一个电键闭合，电灯就发光的功能，并记录两个开关的断开和闭合对灯泡的影响。学生活动：上黑板，正确画出电路图ABL教师活动：请同学答开关通断组合起来的四种情况所对应的结果。并且开关的接通定为1，断开定为0；亮定义为1，熄定义为0，把这四种情况用数字表示出来。学生活动：学生能很快得出下表。输 入结 果ABY000011101111教师活动：上表“或”门的真值表，或门的符号是 矩形中1象征着当1个或多于1个输入端为1时，输出端就是1然后让学生根据两个输入信号的波，画出输出的波形

7、图。学生活动：画出波形图。教师活动：分析晶体二极管“或”门电路。与分析“与”门电路类似，设置台阶，降低难度，引导学生逐步解决问题。三“非”门AZ教师活动：由下图中开关A对电路的控制作用，体会“非”逻辑关系。学生活动：输入端状态和输出端状态相反。教师活动：具有“非”逻辑关系的电路称为“非”门电路，简称“非”门。请同学们自己画出“非”门的真值表条件结 果AY0110学生活动：教师活动：非门符号是矩形右侧的小圆可以看做数字0，它和矩形中的1象征着输入端为1时输出端是0四、集成电路教师活动：介绍集成电路的优点。通过课件投影让学生了解几个“或”门的集成电路和几个“非”门的集成电路的外引线图。五、例题例题

8、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？RXRt+5V电铃0VPD（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？【教学反思】数字电路在日常生活中应用十分的广泛，也是物理教材新增的内容和亮点，体现了教学内容的时代性。本节课的重点是对三种逻辑关系的理解，因此在教学中让学生思考生活中能体现这三种逻辑关系的事例，从而加深学生的理解。课本中涉及的晶体二极管门电路，虽然不是本节课的重点，我也花了一定的时间引导学生进行分析，目的是培养学生分析电