《簡(jiǎn)單邏輯電路》設(shè)計(jì) 省賽一等獎(jiǎng)

《簡(jiǎn)單邏輯電路》教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能（1）知道模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，模擬電路和數(shù)字電路的概念。（2）知道最基本的邏輯電路的功能：“與”門(mén)、“或”門(mén)、“非”門(mén)的開(kāi)關(guān)電路，邏輯關(guān)系，符號(hào)，真值表。2、過(guò)程與方法（1）通過(guò)模擬電路與數(shù)字電路的比較，認(rèn)識(shí)類比的思想方法。3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀（1）通過(guò)介紹信息技術(shù)和數(shù)字電路的發(fā)展歷史，數(shù)字電路應(yīng)用的社會(huì)調(diào)查，體驗(yàn)信息技術(shù)對(duì)人類文明和社會(huì)進(jìn)步的影響，領(lǐng)略數(shù)字電路的優(yōu)點(diǎn)。（2）通過(guò)門(mén)電路在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用實(shí)例的分析，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，形成“生活蘊(yùn)藏著物理，物理服務(wù)于生活”的科學(xué)認(rèn)識(shí)觀。二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：三種最基本邏輯電路的功能。教學(xué)難點(diǎn)：理解“與”門(mén)、“或”門(mén)、“非”門(mén)在實(shí)際電路中的應(yīng)用。三、教學(xué)過(guò)程感情調(diào)節(jié)由生命體的最小組成單位是細(xì)胞，來(lái)引出數(shù)字電路的最小組成單位是簡(jiǎn)單邏輯電路。自學(xué)互幫自學(xué)書(shū)本P61-66點(diǎn)擊部分，并完成《自學(xué)指導(dǎo)書(shū)》part1講解釋疑數(shù)字信號(hào)→數(shù)字電路→邏輯電路→門(mén)電路1）模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)：電壓信號(hào)隨時(shí)間連續(xù)變化的電信號(hào)，如圖1。數(shù)字信號(hào)：電壓信號(hào)不連續(xù)變化的電信號(hào)，如圖2。t圖t圖2U0Ut圖102）模擬電路和數(shù)字電路模擬電路：處理模擬信號(hào)的電路。數(shù)字電路：處理數(shù)字信號(hào)的電路。“與”門(mén)【實(shí)例分析】：簡(jiǎn)單防盜報(bào)警器：當(dāng)放在保險(xiǎn)箱前地板上的按鈕開(kāi)關(guān)被腳踩下而閉合同時(shí)安裝在保險(xiǎn)箱內(nèi)的光敏電阻被手電筒照射時(shí)就會(huì)發(fā)出鳴叫聲。1）“與”邏輯關(guān)系：有兩個(gè)控制條件作用會(huì)產(chǎn)生一個(gè)結(jié)果，當(dāng)兩個(gè)條件都滿足時(shí)，結(jié)果才會(huì)成立，這種關(guān)系稱為“與”邏輯關(guān)系?！鹃_(kāi)關(guān)電路實(shí)驗(yàn)】模擬“與”邏輯關(guān)系，如圖3（1）列表記錄開(kāi)關(guān)通斷與每種情況所對(duì)應(yīng)的燈泡亮暗情況，見(jiàn)表1。（2）開(kāi)關(guān)電路的數(shù)字化：規(guī)定開(kāi)關(guān)閉合為“1”,斷開(kāi)為“0”；燈泡L亮為“1”,燈L滅為“0”，見(jiàn)表2。條件結(jié)果開(kāi)關(guān)S1開(kāi)關(guān)S2燈泡L斷斷滅斷合滅合斷滅合合亮條件結(jié)果開(kāi)關(guān)S1開(kāi)關(guān)S2燈泡L000010100111輸入輸出ABZ000010100111圖3：開(kāi)關(guān)電路模擬“與”邏輯表1：燈泡亮暗變化情況表2：開(kāi)關(guān)電路數(shù)字化表3：真值表ABZ圖42）“ABZ圖4（1）“與”門(mén)：輸入A與輸入B均是高電壓時(shí),輸出Z才是高電壓的邏輯電路。（2）電路符號(hào)：如圖4。（3）真值表：見(jiàn)表3。3）思考與討論：談?wù)勆钪心男┦吕w現(xiàn)了“與”邏輯關(guān)系?！盎颉遍T(mén)【實(shí)例分析】車門(mén)報(bào)警電路：當(dāng)任意一個(gè)車門(mén)沒(méi)有關(guān)好時(shí)，報(bào)警器發(fā)出警報(bào)。1）“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，這種關(guān)系稱為“或”邏輯關(guān)系。【開(kāi)關(guān)電路實(shí)驗(yàn)】模擬“或”邏輯關(guān)系，如圖6列表記錄開(kāi)關(guān)通斷與每種情況所對(duì)應(yīng)的燈泡亮暗情況，見(jiàn)表4。開(kāi)關(guān)電路的數(shù)字化；規(guī)定開(kāi)關(guān)閉合為“1”,斷開(kāi)為“0”；燈泡L亮為“1”,燈L滅為“0”，見(jiàn)表5。條件結(jié)果開(kāi)關(guān)S1開(kāi)關(guān)S2燈泡L斷斷滅斷合亮合斷亮合合亮條件結(jié)果開(kāi)關(guān)S1開(kāi)關(guān)S2燈泡L000011101111輸入輸出ABZ000011101111圖6：開(kāi)關(guān)電路模擬“或”邏輯表4：燈泡亮暗變化情況表5：開(kāi)關(guān)電路數(shù)字化表6：真值表圖7“或”門(mén)的定義，電路符號(hào)，真值表圖7（1）“或”門(mén)：輸入A與輸入B任一個(gè)或者兩個(gè)都為高電壓時(shí),輸出Z才是高電壓的邏輯電路。（2）電路符號(hào)：如圖7。（3）真值表：見(jiàn)表6。3）思考與討論：談?wù)勆钪心男┦吕w現(xiàn)了“或”邏輯關(guān)系。4、“非”門(mén)【實(shí)例分析】簡(jiǎn)易的火警報(bào)警電路：正常情況下電鈴不響，當(dāng)火警發(fā)生時(shí)電鈴響起。1）“非”邏輯關(guān)系：輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)相反的邏輯關(guān)系，叫做“非”邏輯。【開(kāi)關(guān)電路實(shí)驗(yàn)】模擬“非”邏輯關(guān)系，如圖9列表記錄開(kāi)關(guān)通斷與每種情況所對(duì)應(yīng)的燈泡亮暗情況，見(jiàn)表7。開(kāi)關(guān)電路的數(shù)字化；規(guī)定開(kāi)關(guān)閉合為“1”,斷開(kāi)為“0”；燈泡L亮為“1”,燈L滅為“0，見(jiàn)表8。條件結(jié)果開(kāi)關(guān)S燈泡L斷亮合滅條件結(jié)果開(kāi)關(guān)S燈泡L0110輸入輸出AZ0110圖9：開(kāi)關(guān)電路模擬“非”邏輯表7：燈泡亮暗變化情況表8：開(kāi)關(guān)電路數(shù)字化表9：真值表圖102）“非”門(mén)的定義，電路符號(hào)，真值表圖10（1）“非”門(mén)：輸入A為高電壓時(shí)輸出Z為低電壓,輸入A為低電壓輸出Z為高電壓的邏輯電路，又叫反相器。（2