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简单逻辑电路 一、教学目标: 1、知识与技能 (1)知道模拟信号和数字信号,模拟电路和数字电路的概念。 (2)知道最基本的逻辑电路的功能:“与”门、“或”门、“非”门的开关电路,逻辑关系,符号,真值表。 (3)学会识别各种不同的门电路,初步学会分析较简单的逻辑电路。 2、过程与方法 通过观察实验,对比分析实验现象,归纳概括现象本质的过程,感受研究自然科学的一般方法,锻炼和提高思维能力。 3、情感、态度与价值观 (1)通过介绍信息技术发展,体验信息技术对人类文明和社会进步的影响。 (1)通过观看火灾现场的视频,激发对生命的热爱。 (2)通过门电路在生产、生活中应用实例的分析,激发学习兴趣,形成“生活蕴藏着物理,物理服务于生活”的科学认识观。
二、教学重点和难点 教学重点:三种最基本逻辑电路的功能。 教学难点:理解“与”门、“或”门、“非”门在实际电路中的应用。
三、教学资源 1、器材: (1)实物展示:简易火警报警器。 (2)“与”门、“或”门、“非”门开关电路的演示实验:电源,小灯泡,电键等。 2、课件:自制课件、视频。
四、教学过程: 一、 引入 介绍信息技术发展史。 <过渡>现代信息技术的发展离不开逻辑电路,我们的生活中也离不开逻辑电路。 视频:巴基斯坦火灾 思考:如果在发生火灾时,有一个装置及时地向我们发出警报信号,扑救及时,就可以避免一场严重的火灾。 演示:火警报警器 过渡:这是一个用数字化元件制作的电路,它的原理是什么呢?在解释这些现象之前我们先来了解一下数字逻辑电路的基础知识。 二、新课 电信号分为两类:一类是电压随时间连续变化的模拟信号,例如音频信号;另一类是不连续变化的信号,它只有高电压和低电压两种状态,通常我们规定高电压为“1”,低电压为“0”,这样就形成了由“1”和“0”组成的数字信号。 处理数字信号的电路称为数字电路。数字电路的基本单元叫做逻辑电路。 开关S 开关S 灯泡L 断 断 灭 断 合 灭 合 断 灭 合 合 亮 (板书)1、数字电路 逻辑电路 <过渡>:前几节课中我们学习的串并联电路可以帮助我们实现某种逻辑关系。 <自主活动1>:请同学们设计一个电路,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。
开关S 开关S 灯泡L 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 师:表格中的S ,S 是控制条件,而L是控制的结果。我们把这种罗列控制条件和控制结果的表格,叫做真值表 师:如果规定开关闭合为“1”,断开为“0”,灯泡L灭为“0”亮为“1”,那么这个表格中开关和灯泡的状态就数字化了。
师:逻辑电路中有一种元件可以实现这种逻辑关系。这个元件叫做“门”。逻辑学上把这种关系称为“与”,所以这个“门”叫“与”门。 (板书)2、“与”门:输入A和输入B均是高电压,输出Z才是高电压。 输入A 输入B 输出Z 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1
<师生互动>:完成与门的真值表
教师举例说明:。 学生思考举例。(只要能体现“与”的逻辑关系)
<学生练习1> A、B两路信号分别作为“与”门的输入信号,那么请画出输出Z的信号
开关S 开关S 灯泡L 断 断 灭 断 合 亮 合 断 亮 合 合 亮 师:在对“与”门有了一定理解的情况下,我们来学习第二个门电路:“或门”。首先我们来理解什么是“或”?(请同学畅谈)只要具备一个或一个以上条件的事情才会发生。 (板书)(2)“或”门
<自主活动2>:请同学们利用桌面上的两个开关,一个灯泡和电源来设计一个能够体现“或”门功能的电路。并记录实验结果 输入A 输入B 输出Z 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 <师生互动>:完成“或”门的真值表 输入A和输入B任一个或者两个都为高电压,输出Z就是高电压
教师举例 学生举例理解。
<学生练习1> A、B两路信号分别作为“或”门的输入信号,那么请画出输出Z的信号
展示电路图: 学生活动:分析这个电路的功能,开关的断开和闭合对灯泡“亮”“灭”的影响? <现象>:开关断开,灯“亮”,开关闭合,灯“灭”。这种输入和输出状态截然相反的关系,成为“非”。具有“非”逻辑关系的电路成为“非”门。 (板书)(3)“非”门
输入A 输出Z 0 1 1 0
<师生互动>:完成与门的真值表 <学生练习>如图A信号,经过非门画出输出信号
总结 五、 回家作业。 1、查阅资料:热敏电阻的原理 2、火警报警器的工作原理
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