2019-2020年高二物理一輪復(fù)習(xí) 3-1 2.10《邏輯電路》教學(xué)案.doc

2019-2020年高二物理一輪復(fù)習(xí) 3-1 2.10邏輯電路教學(xué)案一、 教材分析課程標(biāo)準(zhǔn)的要求是“通過(guò)實(shí)驗(yàn)，觀察門(mén)電路的基本作用。初步了解邏輯電路的基本原理以及在自動(dòng)控制中的應(yīng)用?！睆闹锌梢钥闯觯旱谝?、這里的要求很低；第二、學(xué)習(xí)邏輯電路必須做實(shí)驗(yàn)。二、教學(xué)目標(biāo)1知識(shí)與技能（1）知道三種門(mén)電路的邏輯關(guān)系、符號(hào)及真值表；（2）會(huì)用真值表表示一些簡(jiǎn)單的邏輯關(guān)系；（3）會(huì)分析、設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的邏輯電路。2過(guò)程與方法（1）通過(guò)實(shí)例與實(shí)驗(yàn)，理解“與”、“或”、“非”邏輯電路中結(jié)果與條件的邏輯關(guān)系；（2）通過(guò)簡(jiǎn)單的邏輯電路設(shè)計(jì)，體會(huì)邏輯電路在生活中的意義。3情感態(tài)度與價(jià)值觀（1）感受數(shù)字技術(shù)對(duì)現(xiàn)代生活的巨大改變，關(guān)注我國(guó)集成電路以及元器件研究的發(fā)展情況；（2）體驗(yàn)物理知識(shí)與實(shí)踐的緊密聯(lián)系；（3）學(xué)生在自主探究、交流合作中獲得知識(shí)，體會(huì)學(xué)習(xí)的快樂(lè)。三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：三種門(mén)電路的真值表及符號(hào)。難點(diǎn)：數(shù)字電路的意義。四、學(xué)情分析 學(xué)生剛學(xué)完穩(wěn)恒電流及復(fù)雜電路分析，對(duì)電勢(shì)等概念比較清晰，但分析復(fù)雜電路的水平有限，加上教材中本節(jié)屬于對(duì)穩(wěn)恒電流的補(bǔ)充，對(duì)后面的傳感器知識(shí)起引領(lǐng)。故準(zhǔn)備重點(diǎn)講解“與”門(mén)、“或”門(mén)以及“非”門(mén)電路的特征、邏輯關(guān)系及表示法。五、教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)法、討論法六、課前準(zhǔn)備門(mén)電路演示板、多媒體課件七、課時(shí)安排1課時(shí)八、教學(xué)過(guò)程（一）預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑 （二）情景引入、展示目標(biāo)講解：樓道自動(dòng)控制燈。白天，燈不亮。沒(méi)有聲音，燈不亮。通電，夜晚，拍手，燈亮。師：像這樣，現(xiàn)在很多電器中都包含了“智能”化邏輯關(guān)系，實(shí)現(xiàn)這些邏輯功能離不開(kāi)數(shù)字信號(hào)。請(qǐng)同學(xué)們舉例。生：遙控器、機(jī)器人等。師介紹：模擬信號(hào)：連續(xù)變化的電壓信號(hào)。數(shù)字信號(hào)：只有兩個(gè)對(duì)立的狀態(tài)，高電平“1”，低電平“0”。 數(shù)字信號(hào)的“0”和“1”好比事件的“是”與“非”，而處理數(shù)字信號(hào)的電路數(shù)字電路，就有了辨別“是”、“非”的邏輯功能。這節(jié)課我們學(xué)習(xí)數(shù)字電路中最基本的邏輯電路門(mén)電路。（三）合作探究、精講點(diǎn)播 1“與”門(mén)師：門(mén)是一種條件開(kāi)關(guān)，只有當(dāng)輸入信號(hào)滿足一定條件時(shí)，門(mén)才能被打開(kāi)，才有輸出信號(hào)。<自主活動(dòng)>：某財(cái)務(wù)室的門(mén)上有兩把鎖，如何才能打開(kāi)大門(mén)？在這個(gè)事件中體現(xiàn)怎么樣的邏輯關(guān)系呢？（1）投影： 引導(dǎo)學(xué)生分析開(kāi)關(guān)A、B對(duì)電路的控制作用，體會(huì)“與”邏輯關(guān)系。(當(dāng)兩個(gè)條件都滿足時(shí)，結(jié)果才會(huì)成立)（2）思考與討論，讓學(xué)生體會(huì)生活中的“與”邏輯關(guān)系。 師：具有“與”邏輯關(guān)系的電路稱為“與”門(mén)電路，簡(jiǎn)稱“與”門(mén)。（3）引導(dǎo)學(xué)生把圖210-2結(jié)果與條件的關(guān)系用表格表示。引導(dǎo)學(xué)生：把開(kāi)關(guān)接通定義為“1”，斷開(kāi)定義為“0”；燈亮定義為“1”，燈熄定義為“0”，用數(shù)字語(yǔ)言描述上表：師：這是“與”門(mén)的真值表，圖210-2中A、B是有邏輯關(guān)系的機(jī)械開(kāi)關(guān)，實(shí)用的門(mén)電路則是半導(dǎo)體材料制成的。（4）“與”門(mén)的符號(hào) （5）演示“與”門(mén)電路。2“或”門(mén)<自主活動(dòng)>：新學(xué)期開(kāi)學(xué)了，蕪湖十二中416寢室的6名同學(xué)都到宿管辦報(bào)到，宿管辦的老師分別發(fā)給他們每人一把鑰匙，方便他們單獨(dú)出入，大家談?wù)勗谶@個(gè)事件中體現(xiàn)怎么樣的邏輯關(guān)系呢？（1） 投影：（2） 引導(dǎo)學(xué)生分析開(kāi)關(guān)A、B對(duì)電路的控制作用，體會(huì)“或”邏輯關(guān)系(在幾個(gè)控制條件中，只要有一個(gè)條件得到滿足，結(jié)果就會(huì)發(fā)生)（2）思考與討論，讓學(xué)生體會(huì)生活中的“或”邏輯關(guān)系。 師：具有“或”邏輯關(guān)系的電路稱為“或”門(mén)電路，簡(jiǎn)稱“或”門(mén)。（3）引導(dǎo)學(xué)生把圖210-6結(jié)果與條件的關(guān)系用表格表示。引導(dǎo)學(xué)生：把開(kāi)關(guān)接通定義為“1”，斷開(kāi)定義為“0”；燈亮定義為“1”，燈熄定義為“0”，用數(shù)字語(yǔ)言描述上表：師：這是“或”門(mén)的真值表。（4）“或”門(mén)的符號(hào)。（5）演示“或”門(mén)電路。3“非”門(mén)（1）投影：分析開(kāi)關(guān)A、B對(duì)電路的控制作用 （2）非門(mén)真值表： （3）非門(mén)符號(hào)： （三）實(shí)例探究師：介紹集成電路的優(yōu)點(diǎn)。讓學(xué)生了解幾個(gè)“或”門(mén)的集成電路和幾個(gè)“非”門(mén)的集成電路的外引線圖。例1、如圖，一個(gè)火警報(bào)警裝置的邏輯電路圖。Rt是一個(gè)熱敏電阻，低溫時(shí)電阻值很大，高溫時(shí)電阻值很小，R是一個(gè)阻值較小的分壓電阻。（1）要做到低溫時(shí)電鈴不響，火警時(shí)產(chǎn)生高溫，電鈴響起。在圖中虛線處應(yīng)接入怎樣的元件？（2）為什么溫度高時(shí)電鈴會(huì)被接通？（3）為了提高該電路的靈敏度，即報(bào)警穩(wěn)定調(diào)的稍底些，R的值應(yīng)大一些還是小一些？RX+5V電鈴0VPDRt例2、由某門(mén)電路構(gòu)成的一簡(jiǎn)單控制電路如圖，其中r為光敏電阻，光照時(shí)電阻很小，R為變阻器，L為小燈泡。其工作情況是：當(dāng)光敏電阻受到光照時(shí)，小燈L不亮，不受光照時(shí)，小燈L亮。 請(qǐng)?jiān)陔娐分刑摼€框內(nèi)畫(huà)出該門(mén)電路符號(hào)； 該門(mén)電路是 。教師引導(dǎo)學(xué)生完成對(duì)例題的分析和求解，通過(guò)實(shí)例分析加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。（四）反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè)作業(yè)1、思考并回答P81“問(wèn)題與練習(xí)”中的題目。2、課下閱讀課本80頁(yè)“科學(xué)漫步”中的文章集成電路。 （五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置作業(yè)1.閱讀科學(xué)漫步集成電路。2.處理課后問(wèn)題與練習(xí)。九、板書(shū)設(shè)計(jì)悟理 含義 “門(mén)”電路 真值表 符號(hào) 科學(xué)探究1 含義簡(jiǎn)單的邏輯電路 “或”電路 真值表 科學(xué)探究2 實(shí)際應(yīng)用 符號(hào) 含義 科學(xué)探究3“非”電路 真值表 符號(hào)十、教學(xué)反思這里的內(nèi)容也是為選修3-2中傳感器的教學(xué)做準(zhǔn)備的。3-2里關(guān)于傳感器的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，多數(shù)都要借助邏輯電路才能完成。實(shí)際上，也只有做過(guò)3-2中關(guān)于傳感器的實(shí)驗(yàn)后才能學(xué)好邏輯電路的知識(shí)。第十節(jié) 簡(jiǎn)單的邏輯電路學(xué)案課前預(yù)習(xí)學(xué)案一、 預(yù)習(xí)目標(biāo) 1、知道數(shù)字電路和模擬電路的概念，了解數(shù)字電路的優(yōu)點(diǎn)。2、知道“與”門(mén)、“或”門(mén)、“非”門(mén)電路的特征、邏輯關(guān)系及表示法。3、初步了解“與”門(mén)、“或”門(mén)、“非”門(mén)電路在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用二、預(yù)習(xí)內(nèi)容 1.數(shù)字電路：處理 的電路叫做數(shù)字電路。2.門(mén)電路：就是一種開(kāi)關(guān)，在一定條件下它允許 ；如果條件不滿足，信號(hào)就被阻擋在“門(mén)”外。3.如果一個(gè)事件的幾個(gè)條件都滿足后，該事件才能發(fā)生，我們把這種關(guān)系叫做 。具有 的電路稱為“與”門(mén)電路。4.如果幾個(gè)條件中，只要有一個(gè)條件得到滿足，某件事就會(huì)發(fā)生，這種關(guān)系叫做 ，具有 的電路叫做“或”門(mén)電路。5.輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)呈現(xiàn) 的邏輯關(guān)系，叫做“非”邏輯，具有 的電路叫做“非”門(mén)電路。三、提出疑惑 課內(nèi)探究學(xué)案一、 學(xué)習(xí)目標(biāo)1、感受數(shù)字技術(shù)對(duì)現(xiàn)代生活的巨大改變；2、體驗(yàn)物理知識(shí)與實(shí)踐的緊密聯(lián)系；3、突出自主探究、交流合作為主體的學(xué)習(xí)方式二、學(xué)習(xí)過(guò)程 1.按照輸入和輸出關(guān)系的不同，可以將基本的邏輯門(mén)電路分為“與”門(mén)、“或”門(mén)、“非”門(mén)等。（1）“與”門(mén)理解：當(dāng)幾個(gè)條件同時(shí)具備才能出現(xiàn)某一結(jié)果，這些條件與結(jié)果之間的關(guān)系稱為“與”邏輯，具有這種邏輯的電路稱為“與”門(mén)。符號(hào)：如圖特點(diǎn)： 當(dāng)A、B輸入都為“0”時(shí)，Y輸出為“0”；當(dāng)A輸入為“0”B輸出為“1”或A輸入為“1”B輸出為“0”時(shí)，Y輸出為“0”；當(dāng)A、B輸入都為“1”時(shí)，Y輸出為“1”。（2）“或”門(mén)理解：當(dāng)幾個(gè)條件中只要有一個(gè)或一個(gè)以上具備就能出現(xiàn)某一結(jié)果，則這些條件與結(jié)果之間的關(guān)系稱為“或”邏輯，具有這種邏輯的電路稱為“或”門(mén)。符號(hào)：如圖特點(diǎn)： 當(dāng)A、B輸入都為“0”時(shí)，Y輸出為“0”；當(dāng)一個(gè)輸入“0”另一個(gè)輸入為“1”時(shí)，Y輸出為“1”；當(dāng)A、B輸入都為“1”時(shí)，Y輸出為“1”。（3）“非”門(mén)理解：當(dāng)一種結(jié)果出現(xiàn)時(shí)，另一種結(jié)果一定不出現(xiàn)。即輸出Y是輸入A的否定，這就是“非”邏輯，具有這種邏輯的電路稱為“非”門(mén)。符號(hào)：如圖特點(diǎn)： 當(dāng)A輸入為“1”時(shí)，Y輸出為“0”；當(dāng)A輸入為“0”時(shí)，Y輸出為“1”.2.真值表真值表是包含各種可能性在內(nèi)的邏輯關(guān)系表，它包括兩部分，一部分是所有輸入邏輯變量的各種可能組合；另一部分是相應(yīng)的輸出。右圖是一種具有“與”邏輯功能的門(mén)電路。把開(kāi)關(guān)接通記為1,開(kāi)關(guān)斷開(kāi)記為0,燈亮記為1，燈滅記為0,它的真值表為輸入輸出ABCY00000010010001101000101011001111例題：如圖所示，試判斷這是一個(gè)什么邏輯門(mén)電路。A、B、C閉合時(shí)記“1”，斷開(kāi)時(shí)記“0”，Y燈亮?xí)r記“1”，不兩記“0”。試完成下面真值表。輸入輸出ABCY000001010011100101110111解析：由圖可知，開(kāi)關(guān)A、B、C只要有一個(gè)閉合時(shí)，燈泡就亮，所以這個(gè)電路滿足“或”門(mén)電路邏輯。即當(dāng)幾個(gè)條件中只要有一個(gè)或一個(gè)以上具備就能出現(xiàn)某一結(jié)果，所以這是一個(gè)“或”門(mén)電路。真值表如下：輸入輸出ABCY00000011010101111001101111011111三、反思總結(jié) 四、當(dāng)堂檢測(cè)1. 走廊里有一盞燈，在走廊兩端各有一個(gè)開(kāi)關(guān)，我們希望不論那一個(gè)開(kāi)關(guān)接通都能使燈點(diǎn)亮，那么設(shè)計(jì)的電路為 （ ）A.“與”門(mén)電路 B.“非”門(mén)電路C.“或”門(mén)電路 D.上述答案都有可能2. 如圖所示電路為 （ ）A.“與”門(mén)電路B.“非”門(mén)電路C.“或”門(mén)電路D.無(wú)法判定 3.下面是邏輯電路及其真值表，此邏輯電路為 ，在真值表中X除的邏輯值為 。 課后練習(xí)與提高1.如圖所示電路為 （ ）A.“與”門(mén)電路 B.“非”門(mén)電路C.“或”門(mén)電路 D.無(wú)法判定 2.有一個(gè)邏輯門(mén)電路的真值表如下表，試判斷這是一個(gè) 門(mén)電路，并在右圖中畫(huà)出電路符號(hào)。 3.下面是邏輯電路及其真值表，此邏輯電路為 ，在真值表中X除的邏輯值為 。 4.下圖左端表示輸入端A、B的電勢(shì)隨時(shí)間變化的關(guān)系。如果它們是“或”門(mén)的輸入端，請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟?huà)出輸出端的電勢(shì)隨時(shí)間變化的關(guān)系。 探究：下圖是一個(gè)簡(jiǎn)單的車(chē)門(mén)報(bào)警電路圖，圖中的開(kāi)關(guān)S1、S2分別裝在汽車(chē)的兩扇門(mén)上，只要有車(chē)門(mén)打開(kāi)（電路處于開(kāi)路狀態(tài)），發(fā)光二極管就發(fā)光報(bào)警，請(qǐng)根據(jù)報(bào)警裝置的要求，指出虛線方框是何種門(mén)電路。第十節(jié) 簡(jiǎn)單的邏輯電路參考答案課內(nèi)探究學(xué)案1.數(shù)字信號(hào) 2.信號(hào)通過(guò) 3.“與”邏輯關(guān)系 “與”邏輯關(guān)系4. “或”邏輯關(guān)系“或”邏輯關(guān)系5. 相反 “非”邏輯關(guān)系當(dāng)堂檢測(cè)1、C 2、B 3、或 1 課后練習(xí)與提高1、C 2、非 3、或， 14、解答：