简单逻辑电路教材分析

?简单逻辑电路?教材分析编写目的随着电子技术的飞速开展，数字电路在日常生活中应用十分广泛。新高中教材中增加了简单的逻辑电路表达了教学内容的时代性。学生从日常生活、数学、信息学等方面已获得了对数字电路的一些初步认识，因而对这局部知识很感兴趣，因此有必要在物理学中引入这一内容。为中学开展探究活动，提供了重要素材！内容分析教学内容较为抽象，知识点较多，学生现有知识体系是建立在直流电路的根底上，对数字电路的思维方法、电路结构、物理符号、工作原理等缺少相应的知识铺垫和迁移，教学的台阶很高,学生难理解.如本节编在在交流电示波器以后，让学生的学习较好。将来或成为高考的一个重要内容，也是学生实践活动的重要内容。教学建议1本节教学重点应放在“与〞门的教学上，因为“与〞门的逻辑关系、〔二进制表示〕真值表、工作原理、集成电路理解了，其它门电路也就好掌握了。本节教学难点是逻辑关系的认识、逻辑电路的应用。教学时数最好是两课时,第一课时主要讲解概念,第二课时重点讲解用门电路设计的控制电路。有条件的学校还可引导学生开展课外研究。教学建议2关于模拟信号和数字信号的教学建议下简单的定义，并举例说明之。不要下严格定义。模拟信号：电压信号随时间连续变化的电信号。〔用CoolEdit软件采集音频信号观察〕数字信号：电势上下不同的脉冲电信号。高电势对应二进制的“1〞低电势对应二进制的“0〞〔用于数字电路中〕0110教学建议3关于数字电路、逻辑电路、门电路的教学1、数字电路的根本单元是逻辑电路，逻辑电路是反映一定的逻辑关系的电路，最根本的逻辑电路叫做“门〞电路(开关电路〕。门电路就像一扇门，当具备开门条件时，输出端就有一个信号输出；反之，门关闭，就有另一个信号输出。建议做简单的引入，不下严格定义。2、什么是逻辑关系？〔此时提出有利于化解学生的困惑〕学生已不陌生，建议引导学生回忆在数学里已学习了“且、或、非〞的逻辑关系。教学中加以比较，对后面理解与、或、非很有好处。教学建议4关于“与〞门的教学1、概念：当决定一件事情(果)的各个〔两个〕条件(因)全部具备．这一件事情就会发生，这种因果关系，我们称之为“与〞逻辑关系。〔建议电路分析后在和学生共同举例说明，激发学生学习兴趣，加深对与理解〕2、真值表：表示逻辑真假关系的表〔现在用0、1表示〕学生在数学中已学过，不必下定义。3、建议画对应的数字信号图。AYB&ABZ结果结果条件

“与”逻辑关系教学建议4关于“与〞门的演示实验1、教材中演示图有误，建议采用以下图。2、关键是讲清一个真实的“与〞门的结构和工作原理，可以用二极管组装，也可以直接用与门的集成块做实验。考虑到这一节的学习，可以在前面二极管的教学中适当讨论这里的电路。实验重在对电路的分析。3、建议将图〔2.10-11)与图〔2.10-5〕一并讲解.因为用图2.10-5给出了与门的内结构和5条外引线〔两个输入A、B一个输出Y，一个共有正极，一个共有的负极〕,再直接分析图2.10-11学生容易理解。另外要告诉学生图2.10-5中A、B输入的时直流电压，而在实际的数字电路中应是两个关于0、1的脉冲信号。晶体管“与”门电路ABYRV10＋6v6v＋－＋－教学建议5关于“或〞门的教学1、概念：当决定一件事情(果)的各个条件(因)中，只要具备一个或者一个以上的条件．这一件事情就会发生。这种因果关系．我们称之为“或逻辑关系〞。〔可以和学生共同举例说明，激发学生学习兴趣〕2、关键是讲好逻辑关系和对应的真值表，建议画对应的数字信号图为后面的学习做铺垫。3、关于演示实验关键是讲清一个真实的“或〞门的结构和工作原理，〔可以用二极管组装〕考虑到这一节的学习，可以在前面二极管的教学中适当讨论这里的电路。实验重在对电路的分析。真值表波形图ABYAYB≥1Z结果

“或”逻辑关系结果条件AB教学建议6关于“非〞门的教学1、概念：非就是反，就是否认。〔可以和学生共同举例说明，激发学生学习兴趣。〕2、建议直接讲解非的逻辑电路及真值表，画对应的数字信号图。讲解图2.10-12的集成块〔结构为一个晶体三极管反向器，有四条引线〕。不一定演示图2.10-13的实验,因为这个实验需要一个脉冲信号源，一个非门的电路块，一个示波器，比较麻烦。真值表波形图YAAY1A“非”逻辑关系结果Z条件教学建议7本节课一定要注意课堂的总结，因为相关知识容易混淆。通过总结可以形成一定的整体的认识。例题和应用局部可以放在第二学时讨论。●逻辑关系

ABZ结果结果条件

“与”逻辑关系结果

“或”逻辑关系结果条件ABZA“非”逻辑关系结果Z条件●真值表

与门或门非门

●符号

AY1AYB&AYB≥1●实际结构

晶体管“或”门电路ABYR10V晶体管“与”门电路ABYV10R＋晶体管“非”门电路晶体管三极管开关电路●数字信号

重视对门电路的应用的教学。这是本节学习的一个重要目的，将来新高考也许是一个重要考点。因此要讲清课本上的例题和书后的应用性习题(注意课本的习题有三值与门的电路〕。建议做好课本上例题的演示实验，并课后带着学生用与门和非门的集成块，作一些简单的设计。〔因为原理图和实际电路图是不同的，只有进行设计才能真正理解门电路的应用，学校教学仪器有不少是关于应用方面的。〕教学建议8例题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？〔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？RXRt+5V电铃0V火警报警装置PDAY1应用举例应用举例AYR2R1RG＋5V1自然光模拟路灯1、自控路灯应用举例2、简单防盗报警器的电路图以下图是用一个逻辑电路和按钮开关、光敏电阻、蜂鸣器等元件组成的一个简单防盗报警器的电路图。该报警器的功能是:当放在保险箱前地板上的按钮开关S被脚踩下而闭合同时安装在保险箱里的光敏电阻Ro被手电筒照射时,蜂鸣器就会发出鸣叫声。试答复该报警器使用了哪一种门电路,并在电路的虚框内画出该门电路符号.AYB&应用举例3、简单车门报警电路图图中的两个按钮开关分别装在汽车的两道门上。只要其中任何一个开关处于开路状态(即输入为逻辑1),那么输出也是逻辑1,发光二极管(警报灯)就发光。请你根据报警装置的要求,在电路图的虚线框内画出门电路符号,并完成该门电路的真值表。000101011111AYB≥1应用举例温度和水位自动控制电路应用举例门电路内容简介1．门电路的概念在日常生活中．我们所遇到的任一事物的发生、开展都遵循着一定的规律性，或者说存在着一定的因果关系。这种一定的规律性或一定的因果关系就是逻辑。在数字电子技术中尤其侧重双值逻辑问题，双值逻辑关系在日常生活中比比皆是，如真与假有与无．是与非、好与坏、高与低、上与下等。与之相对应．在逻辑运算中．二进制运算总是取“0〞与“1〞两个值来反映这两种可能性。一般用两个不同电位的脉冲的来代表“0〞和“1〞。因而．人们就可以借助电路来完成这种逻辑运算。能完成逻辑运算的电路叫逻辑电路。由于这种电路又像一扇“门〞那样依一定的条件“开与关〞．因而又称门电路，通常也叫开关电路。2与逻辑关系当决定一件事情(果)的各个条件(因)全部具备．这一件事情就会发生，这种因果关系，我们称之为“与逻辑关系〞。在日常生活中，这种逻辑关系举目皆是。在如下图电路中．只有当开关A与B全闭合时．灯L才会亮，这种开关闭合与灯亮的关系就是“与逻辑关系〞。如:在某些电热水器中,有一种用“与〞门设计而成的平安恒温器。在“与〞门的两个输入端分别接上一个水位传感器和水温传感器,只有当水充满水箱,水箱中的温度低于某一温度时,"与"门的输出端给电热水器开关输入一个导通信号,电热水器的加热开关才会接通电源,对水箱中的水进行加热。门电路内容简介门电路内容简介3或逻辑关系当决定一件事情(果)的各个条件(因)中，只要具备一个或者一个以上的条件．这一件事情就会发生。这种因果关系．我们称之为“或逻辑关系〞。在日常生活中．或逻辑关系也是常见的．在如下图电路中．只要开关A和B中之一闭合时．灯L就会亮．这种开关闭合与灯亮的关系就是或逻辑关系。如:有的摩托车采用遥控点火和手动点火两种方式起动。门电路内容简介4非逻辑关系非就是反，就是否认．如下图电路中，开关A闭合与灯L亮的关系就是非逻辑关系。因为开关A闭合．灯L就熄灭，开关A断开，灯L就亮。门电路内容简介5．二极管“与门〞实现与逻辑关系的电路叫“与门〞晶体管“与”门电路ABYRV10＋AYB&条件和结果的关系Y=A·B门电路内容简介6．二极管“或门〞实现或逻辑关系的电路叫“或门〞。晶体管“或”门电路ABYR10VAYB≥1晶体管“或”门电路ABYR10V条件和结果的关系Y=A+B门电路内容简介7．非门(也称反相器)实现非逻辑关系的电路叫“非门〞

门电路内容简介8.“与非〞门电路门电路内容简介9.“或非〞门电路结束语随着电子技术的高速开展，数字逻辑电路的应用已十分广泛.学生学习