新課標(biāo)人教版高中物理選修3-1第二章第十節(jié)《簡(jiǎn)單的邏輯電路》教案

1、新課標(biāo)人教版高中物理選修3-1第二章第十節(jié)簡(jiǎn)單的邏輯電路精品教案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】知識(shí)與技能：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、“或”、“非”門電路的特征、邏輯關(guān)系及表示法。3、初步了解“與”門、“或”門、“非”門電路在實(shí)際問題中的應(yīng)用過程與方法： 突出自主探究、交流合作為主體的學(xué)習(xí)方式。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；2、體驗(yàn)物理知識(shí)與實(shí)踐的緊密聯(lián)系；3、體驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)課堂在學(xué)習(xí)活動(dòng)中的優(yōu)越性。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】三種門電路的邏輯關(guān)系。【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】數(shù)字信號(hào)和數(shù)字電路的意義。 （一）引入新課教師活動(dòng)：課件展示模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的波形，這兩種信號(hào)有什

2、么不同？學(xué)生活動(dòng)：在教師引導(dǎo)下，學(xué)生得出模擬信號(hào)是連續(xù)的，數(shù)字信號(hào)只有兩個(gè)對(duì)立的狀態(tài)。教師活動(dòng)：處理數(shù)字信號(hào)的電路叫數(shù)字電路，數(shù)字電路主要研究電路的邏輯功能，現(xiàn)在我們學(xué)習(xí)數(shù)字電路中最基本的邏輯電路-門電路。課件展示什么是門電路。進(jìn)行新課一、“與”門教師活動(dòng)：提出問題：某單位財(cái)務(wù)室為了安全，規(guī)定不準(zhǔn)一個(gè)人單獨(dú)進(jìn)入。為此在門上以右圖的形式裝了兩把鎖。怎么樣門才能被打開呢？學(xué)生活動(dòng)：只有兩個(gè)人同時(shí)把鎖打開，門才能被打開。教師活動(dòng)：思考這個(gè)事例中事件和條件之間有什么關(guān)系？學(xué)生活動(dòng)：事件的幾個(gè)條件都滿足后，該事件才發(fā)生。教師活動(dòng)：這種關(guān)系就是“與”邏輯關(guān)系，生活中還有那些事例能體現(xiàn)“與”邏輯關(guān)系。學(xué)生活

3、動(dòng)：學(xué)生積極思考討論，并回答： 聲光控開關(guān)，只有晚上，有聲音這兩個(gè)條件都滿足，燈才亮（學(xué)生一） 登陸QQ，只有賬號(hào)和密碼都正確，才能登陸（學(xué)生二）（通過學(xué)生對(duì)生活中具體事例的分析，加深對(duì)“與”邏輯關(guān)系的理解）教師活動(dòng)：教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，并介紹具有“與”邏輯關(guān)系的電路叫“與”門電路，簡(jiǎn)稱“與”門。然后課件展示新問題：請(qǐng)同學(xué)們利用前幾節(jié)課中我們學(xué)習(xí)的串并聯(lián)電路設(shè)計(jì)一個(gè)電路，能夠?qū)崿F(xiàn)只有兩個(gè)電鍵都閉合，電燈才能發(fā)光的功能，并記錄兩個(gè)開關(guān)的斷開和閉合對(duì)燈泡亮滅的影響，并思考其中的邏輯關(guān)系。學(xué)生活動(dòng)：思考，并能正確畫出電路圖。教師活動(dòng)：兩個(gè)開關(guān)的通，斷組合起來(lái)有四種情況，請(qǐng)學(xué)生回答每種情況，燈泡的亮與滅（圖

4、）。 條 件結(jié)果開關(guān)A開關(guān)B燈泡L斷 斷斷通通斷通通 教師活動(dòng)：然后用1，0來(lái)表示通斷，亮熄兩種對(duì)立的狀態(tài)：開關(guān)接通定義為1，斷開定義為0；燈泡亮為1，熄為0。請(qǐng)學(xué)生把上表?yè)Q成用數(shù)字來(lái)表示。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生能很快得出下圖。輸 入結(jié)果 A B Y000010100111教師活動(dòng)：上表即是兩個(gè)輸入端的“與”門真值表，“與”門的符號(hào)是矩形當(dāng)中的&在英語(yǔ)中代表and，它象征著：只有A與B兩個(gè)輸入端都是1時(shí)，輸出端才是1.教師活動(dòng)：介紹“與”門電路的波形圖。教師活動(dòng)：分析晶體二極管“與”門電路（這個(gè)地方是難點(diǎn)，學(xué)生很難獨(dú)立完成分析，教師應(yīng)設(shè)置臺(tái)階，把難度降低，引導(dǎo)學(xué)生逐步解決問題）先分析只有一個(gè)輸入端接信

5、號(hào)源，從電路中電勢(shì)的高低和二極管的方向，讓學(xué)生判斷電路中是否有電流，再引導(dǎo)學(xué)生判斷電壓表的示數(shù)，然后讓學(xué)生討論兩個(gè)輸入端都接信號(hào)源的情況。學(xué)生活動(dòng)：能在教師的引導(dǎo)下，逐步進(jìn)行分析。二 “或”門教師活動(dòng)：提出問題：新學(xué)期開學(xué)了，三中206宿舍的8名同學(xué)都到宿管處報(bào)到，宿管處的老師分別發(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？學(xué)生活動(dòng)：兩個(gè)條件中，只要有一個(gè)條件得到滿足，某事件就會(huì)發(fā)生。教師活動(dòng)：這種關(guān)系就叫“或”邏輯關(guān)系，生活中還有那些事例能體現(xiàn)“或”邏輯關(guān)系？學(xué)生活動(dòng)：從學(xué)?；丶遥梢宰龉卉?，可以騎自行車，可以步行，只要選擇其中一種接可以回家。教師活

6、動(dòng)：具有“或”邏輯關(guān)系的電路稱為“或”門電路，簡(jiǎn)稱“或”門。課件展示新問題：利用串并聯(lián)電路設(shè)計(jì)一個(gè)電路，能夠?qū)崿F(xiàn)只要有一個(gè)電鍵閉合，電燈就發(fā)光的功能，并記錄兩個(gè)開關(guān)的斷開和閉合對(duì)燈泡的影響。學(xué)生活動(dòng)：上黑板，正確畫出電路圖ABL教師活動(dòng)：請(qǐng)同學(xué)答開關(guān)通斷組合起來(lái)的四種情況所對(duì)應(yīng)的結(jié)果。并且開關(guān)的接通定為1，斷開定為0；亮定義為1，熄定義為0，把這四種情況用數(shù)字表示出來(lái)。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生能很快得出下表。輸 入結(jié) 果ABY000011101111教師活動(dòng)：上表“或”門的真值表，或門的符號(hào)是 矩形中1象征著當(dāng)1個(gè)或多于1個(gè)輸入端為1時(shí)，輸出端就是1然后讓學(xué)生根據(jù)兩個(gè)輸入信號(hào)的波，畫出輸出的波形圖。學(xué)生

7、活動(dòng)：畫出波形圖。教師活動(dòng)：分析晶體二極管“或”門電路。與分析“與”門電路類似，設(shè)置臺(tái)階，降低難度，引導(dǎo)學(xué)生逐步解決問題。三“非”門AZ教師活動(dòng)：由下圖中開關(guān)A對(duì)電路的控制作用，體會(huì)“非”邏輯關(guān)系。學(xué)生活動(dòng)：輸入端狀態(tài)和輸出端狀態(tài)相反。教師活動(dòng)：具有“非”邏輯關(guān)系的電路稱為“非”門電路，簡(jiǎn)稱“非”門。請(qǐng)同學(xué)們自己畫出“非”門的真值表?xiàng)l件結(jié) 果AY0110學(xué)生活動(dòng)：教師活動(dòng)：非門符號(hào)是矩形右側(cè)的小圓可以看做數(shù)字0，它和矩形中的1象征著輸入端為1時(shí)輸出端是0四、集成電路教師活動(dòng)：介紹集成電路的優(yōu)點(diǎn)。通過課件投影讓學(xué)生了解幾個(gè)“或”門的集成電路和幾個(gè)“非”門的集成電路的外引線圖。五、例題例題1、如圖

8、，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？RXRt+5V電鈴0VPD（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？【教學(xué)反思】數(shù)字電路在日常生活中應(yīng)用十分的廣泛，也是物理教材新增的內(nèi)容和亮點(diǎn)，體現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容的時(shí)代性。本節(jié)課的重點(diǎn)是對(duì)三種邏輯關(guān)系的理解，因此在教學(xué)中讓學(xué)生思考生活中能體現(xiàn)這三種邏輯關(guān)系的事例，從而加深學(xué)生的理解。課本中涉及的晶體二極管門電路，雖然不是本節(jié)課的重點(diǎn)，我也花了一定的時(shí)間引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析，目的是培養(yǎng)學(xué)生分析電路