§2.11简单的逻辑电路
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;
教学重点、难点
重点
三种门电路的逻辑关系。
难点
数字信号和数字电路的意义。
教学方法
探究、讲授、讨论、练习
教学手段
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;
10
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。
(2)教师简介:
身边的“数字”话题:数码产品、数字电视、DIS实验、家电等。
这些电器中都包含了“智能”化逻辑关系,今天我们就来学习简单的逻辑电路。
(二)进行新课
教师介绍:
A、数字信号与模拟信号
(1)数字信号在变化中只有两个对立的状态:“有”,或者“没有”。而模拟信号变化则是连续的。
(2)调节收音机的音量,声音连续变化,声音信号是“模拟”量。
(3)图示数字信号和模拟信息:
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
10
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。
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。
10
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。
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:
10
(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。
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。
10
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:
10
教师引导学生完成对例题的分析和求解,通过实例分析加深对所学知识的理解。
作业
P78 2 3
教学后记
10
简单的逻辑电路练习
1. 走廊里有一盏灯,在走廊两端各有一个开关,我们希望不论那一个开关接通都能使灯点亮,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
2. 如图所示电路为 ( )
A.“与”门电路
B.“非”门电路
C.“或”门电路
D.无法判定
3.下面是逻辑电路及其真值表,此逻辑电路为 ,在真值表中X除的逻辑值为 。
4.如图所示电路为 ( )
A.“与”门电路 B.“非”门电路
C.“或”门电路 D.无法判定
5.有一个逻辑门电路的真值表如下表,试判断这是一个 门电路,并在右图中画出电路符号。
6.下面是逻辑电路及其真值表,此逻辑电路为 ,在真值表中X除的逻辑值为 。
10
7.下图左端表示输入端A、B的电势随时间变化的关系。如果它们是“或”门的输入端,请在方框中画出输出端的电势随时间变化的关系。
10
简单的逻辑电路参考答案
1、C 2、B 3、或 1
4、C 5、非 6、或, 1 7、解答:
10