[说明]教学设计案例：简单的逻辑电路

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1、简单的逻辑电路-、课题：简单的逻辑电路二、教学目标:知识和技能: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”门以及“非”门电路的特征、逻辑关系及表示法。3、初步了解“与”门、“或”门以及“非”门电路在实际问题中的应用。过程与方法：以实验教学为主体的媒体教学为辅的课堂教学模式；以对比教学为主线、联系牛活实际为辅线开展课堂教学活动。情感、态度和价值观：感受数字技术对现代生活的巨大改变；体验物理知识与实践的紧密联系。三、教学重、难点：三种门电路的逻辑关系以及门电路的实际应用。四、教学过程:演示实验引入课题低实验装置图:点燃的火柴+哄简单的逻辑

2、电路丄火警报警装置用火柴点燃放在图示位置，结來听到喇叭鸣叫。问:1、为什么会有这样的实验现象？2、中间的“黑盒子”是什么元件？我们今天的这节课就是要來探究实验现象产牛的原因以及“黑盒子”里的元件。为此讣我们从稳恒电路的模拟世界进入实用的数字世界。一、数字电路和模拟电路电子电路中的信号：1、模拟信号：幅度随吋间连续变化的信号例：正弦波信号、锯齿波信号等。2、数字信号：幅度不随时间连续变化，而是跳跃变化阅读材料（见附页）弓I：数字电路的革木单元是逻辑电路曬环U恪中最基本的电路叫做“门”电路，（门电路是一种有一个或多个输入端，只有一个输出端的开关电路，是数字电路的基本单元。门

3、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）。它们在工作时输入端和输出端的电势只冇两种情况:一种为高电势（如12V）,另一种为低电势（如0V）,电路工作好像处在一种“是”和“非”的判断之屮，因此叫做逻辑电路。首先來认识一卜•逻辑电路的种类:二、逻辑电路的种类"与”门、“或”门、"非”门以及“与非”门、“或非”门和“异或”门（符号略）今天我们主要的任务是了解“与”门、“或”门和“非”门的特点及其应用。三、逻辑电路的特点1、"与”逻辑电路（曰加）演示实验（利用积件模拟教材演示实验）积件简图:D.C.5VToggleSwitchToggleSwit

4、chLEDD.C.5VToggleSwitchToggleSwitchLED条件结果开关力开关〃灯泡厶断断熄断通熄通断熄通通兄□aD.C.5VToggleSwitchToggleSwitchLED电路图:这是一个搭积木的过程，教师在电脑屏幕上将积木（元件）准备好，学牛上讲台操作鼠标，按卜•其屮任意-个ToggleSwitch（键），LED（灯）不亮;当按卜"两个ToggleSwitch（键），LED（灯）亮。此时记录实验现象：引：上述实验现彖的描述能否简单化呢?用数学语言描述表中的关系,就是:开关接通定义为,断开定义为“0”，灯亮定义为,熄定义为“0”。这样表格可以简化

5、为:（2）真值表输入结果ABY000010100111引：根据真值表归纳得岀“与”逻辑的含义。（1）含义：与逻辑：决定事件发生的各条件中，所有条件都具备，事件才会发生（成立）想想在实际住活屮有没有“与”逻辑关系？如：为了保险柜的安全，安装了三把锁，那么只有当这三把锁同时被打开时保险柜才可以打开，充分体现了“与”逻辑关系。在模拟电路中我们对以相应的符号来表示元件，如：电灯一一，电吃一等。巧忑现在“与”门有没有相应的符号呢?（3）符号：这样的演示对于简单电路我们都认为是町信的，但对丁•我们刚刚认识的“与”门电路你们不觉得怀疑吗？下面我们来看真实的演示实验:演示：晶体二极管“

6、与”门电路让学生真正了解“与”门电路的内部。实验装置图：风地&A与门y12V简单的逻辑电路*分析左边电路图虚线框内电路特点，即“与”门电路的内部结构，当A或B接低电位（0）时，其屮的一个二极管导通，用电器两端没有电压，不丄作；只有当A和B都接高电位（1）时，两个二极管都处于截止，用电器两端获得电压，川电器能」］•:常工作。利用实验图进行实际操作，教师演示灯泡的亮、暗过程，学牛演示喇叭、风扇的工作情况，学生能够通过实验感知“与”门电路的逻辑关系，有利于对知识的掌握。引：“与”门电路的逻辑关系清楚了，实际应用也体会了，运川刚才的思路我们继续來为习“或”逻辑电路。2、“或”逻

7、辑电路（姑）简单讲解教材演示实验，得出实验现象:条件结果开关力开关〃灯泡0断断熄电路图:断通亮通断亮通通亮引：上述实验现象的描述同样可以用数学语言来进行简化。由此可以得到“或”门的真值表。(2)真值表输入结果ABY000010100111引：根据真值表归纳得出或逻辑的含义。(1)含义：或逻辑：决定事件发牛的各条件中，有一个或一个以上的条件具备，事件就会发主(成立)“或”逻辑关系在实际牛•活中有吗?如：我们同学的集体宿舍，每个同学都配冇钥匙，无论谁开门都能够进入宿舍。(3)符号:A_引：在清楚了棊木知识Z后，我们也來进行演示实验，体会“或”