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2024-2025學(xué)年高中物理第二章直流電路8邏輯電路和控制電路教案教科版選修3-1學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具課程基本信息1.課程名稱:高中物理——直流電路
2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí):高二(1)班
3.授課時(shí)間:2024年10月10日
4.教學(xué)時(shí)數(shù):1課時(shí)(45分鐘)
二、教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)
1.教學(xué)內(nèi)容:
(1)邏輯電路的基本概念和特點(diǎn);
(2)控制電路的組成和作用;
(3)邏輯電路和控制電路在實(shí)際應(yīng)用中的案例分析。
2.教學(xué)目標(biāo):
(1)使學(xué)生了解邏輯電路和控制電路的基本概念,理解它們的工作原理;
(2)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力;
(3)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
三、教學(xué)方法和手段
1.教學(xué)方法:
(1)采用講授法,講解邏輯電路和控制電路的基本概念、工作原理和實(shí)際應(yīng)用;
(2)采用實(shí)驗(yàn)法,讓學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;
(3)采用案例分析法,分析邏輯電路和控制電路在實(shí)際應(yīng)用中的案例。
2.教學(xué)手段:
(1)利用多媒體課件,展示邏輯電路和控制電路的原理圖和實(shí)物圖;
(2)使用實(shí)驗(yàn)器材,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示和實(shí)驗(yàn)操作;
(3)提供相關(guān)案例資料,供學(xué)生分析和討論。
四、教學(xué)過程
1.導(dǎo)入:通過復(fù)習(xí)上一章節(jié)的內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入本章節(jié)的學(xué)習(xí)。
2.講解:講解邏輯電路和控制電路的基本概念、工作原理和實(shí)際應(yīng)用。
3.實(shí)驗(yàn):安排學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,鞏固所學(xué)的知識(shí)。
4.案例分析:提供相關(guān)案例資料,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析討論,提高學(xué)生的應(yīng)用能力。
5.總結(jié):對(duì)本章節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié),強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)。
6.布置作業(yè):布置相關(guān)的練習(xí)題,鞏固所學(xué)知識(shí)。
五、教學(xué)反思
在課后對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行反思,看是否達(dá)到教學(xué)目標(biāo),學(xué)生是否掌握了邏輯電路和控制電路的基本概念和應(yīng)用,及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法和手段,以提高教學(xué)質(zhì)量。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要體現(xiàn)在物理學(xué)科的核心素養(yǎng)方面,包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度四個(gè)方面。
1.物理觀念:通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),使學(xué)生能夠建立邏輯電路和控制電路的基本觀念,理解電路的本質(zhì)和作用,形成對(duì)電路的正確的認(rèn)知。
2.科學(xué)思維:通過實(shí)驗(yàn)和案例分析,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)思維方法分析問題、解決問題的能力,使學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行分析和判斷。
3.科學(xué)探究:通過實(shí)驗(yàn)操作,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,使學(xué)生能夠獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,觀察和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。
4.科學(xué)態(tài)度:通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),使學(xué)生能夠養(yǎng)成良好的科學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度,對(duì)物理學(xué)習(xí)保持興趣和熱情,勇于探究和挑戰(zhàn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。學(xué)情分析考慮到本節(jié)課的內(nèi)容涉及到邏輯電路和控制電路,這是高二物理直流電路的一部分。根據(jù)我對(duì)學(xué)生的了解,他們?cè)谶@個(gè)階段已經(jīng)具備了一定的物理知識(shí)基礎(chǔ),對(duì)電路的基本概念和原理有一定的認(rèn)識(shí)。然而,學(xué)生在邏輯電路和控制電路的學(xué)習(xí)上存在一些問題,這可能影響他們的學(xué)習(xí)效果。
1.知識(shí)層次:大部分學(xué)生已經(jīng)掌握了電路的基本概念,如電壓、電流、電阻等,他們對(duì)電路圖的閱讀和分析也有一定的基礎(chǔ)。但是,對(duì)于邏輯電路和控制電路這樣的較為復(fù)雜的電路系統(tǒng),學(xué)生可能還沒有深入理解其工作原理和應(yīng)用。
2.能力層次:學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作方面有一定的基礎(chǔ),他們能夠進(jìn)行基本的電路連接和測(cè)量。然而,對(duì)于邏輯電路和控制電路的實(shí)驗(yàn)操作,可能需要更高的思維能力和問題解決能力,這可能是學(xué)生的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。
3.素質(zhì)方面:學(xué)生在物理學(xué)習(xí)方面有一定的興趣和熱情,他們?cè)敢鈪⑴c課堂討論和實(shí)驗(yàn)操作。然而,一些學(xué)生可能在學(xué)習(xí)過程中缺乏自信心,對(duì)于新的知識(shí)和概念接受能力較弱,這可能影響他們的學(xué)習(xí)動(dòng)力和效果。
4.行為習(xí)慣:學(xué)生在課堂上的注意力集中程度不同,一些學(xué)生可能容易分心,影響學(xué)習(xí)效果。此外,學(xué)生在課后的復(fù)習(xí)和練習(xí)方面也存在差異,一些學(xué)生可能缺乏系統(tǒng)的復(fù)習(xí)習(xí)慣,導(dǎo)致知識(shí)的鞏固程度不高。
針對(duì)以上學(xué)情分析,我認(rèn)為在教學(xué)過程中需要關(guān)注以下幾個(gè)方面:
1.針對(duì)學(xué)生的知識(shí)層次,我會(huì)在講解邏輯電路和控制電路時(shí),加強(qiáng)與之前學(xué)過的電路知識(shí)的聯(lián)系,幫助學(xué)生建立知識(shí)體系。
2.對(duì)于學(xué)生的能力層次,我會(huì)通過實(shí)驗(yàn)和案例分析,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和問題解決能力,提供適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和支持,幫助他們理解和掌握邏輯電路和控制電路的工作原理和應(yīng)用。
3.針對(duì)學(xué)生的素質(zhì)方面,我會(huì)積極鼓勵(lì)學(xué)生參與課堂討論和實(shí)驗(yàn)操作,增強(qiáng)他們的自信心,提供正面的反饋和鼓勵(lì),激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力。
4.對(duì)于學(xué)生行為習(xí)慣方面的問題,我會(huì)通過課堂管理措施,如合理安排課堂活動(dòng),提高學(xué)生的注意力。同時(shí),我會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生建立良好的復(fù)習(xí)習(xí)慣,提供課后習(xí)題和復(fù)習(xí)資料,幫助他們鞏固所學(xué)知識(shí)。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材:確保每位學(xué)生都有《2024-2025學(xué)年高中物理第二章直流電路》的教科書或?qū)W習(xí)資料,以便學(xué)生能夠跟隨教學(xué)進(jìn)度進(jìn)行學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。
2.輔助材料:準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源,如邏輯電路和控制電路的原理圖、實(shí)物圖、實(shí)際應(yīng)用案例等,以便在課堂上進(jìn)行直觀展示和講解,幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識(shí)。
3.實(shí)驗(yàn)器材:本節(jié)課涉及實(shí)驗(yàn)操作,需要準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需的電路器材,如電阻、燈泡、開關(guān)、電源等,確保實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性。同時(shí),需要準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)書或?qū)嶒?yàn)步驟說明,以便學(xué)生能夠按照要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。
4.教室布置:根據(jù)教學(xué)需要,布置教室環(huán)境,如設(shè)置分組討論區(qū),提供實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)等。在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),安排學(xué)生按小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,提供足夠的實(shí)驗(yàn)空間和操作臺(tái),確保實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。
5.教學(xué)工具:準(zhǔn)備教學(xué)所需的教具,如黑板、粉筆、多媒體設(shè)備等,以便進(jìn)行課堂教學(xué)和演示。
6.學(xué)習(xí)任務(wù)單:準(zhǔn)備學(xué)習(xí)任務(wù)單,包含本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容、思考問題等,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中有所指導(dǎo)和參考。
7.作業(yè)布置:準(zhǔn)備相關(guān)的作業(yè)習(xí)題,讓學(xué)生在課后進(jìn)行鞏固復(fù)習(xí),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課(5分鐘)
目標(biāo):引起學(xué)生對(duì)邏輯電路和控制電路的興趣,激發(fā)其探索欲望。
過程:
開場(chǎng)提問:“你們知道邏輯電路和控制電路是什么嗎?它們與我們的生活有什么關(guān)系?”
展示一些關(guān)于邏輯電路和控制電路的圖片或視頻片段,讓學(xué)生初步感受它們的魅力或特點(diǎn)。
簡(jiǎn)短介紹邏輯電路和控制電路的基本概念和重要性,為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
2.邏輯電路和控制電路基礎(chǔ)知識(shí)講解(10分鐘)
目標(biāo):讓學(xué)生了解邏輯電路和控制電路的基本概念、組成部分和原理。
過程:
講解邏輯電路和控制電路的定義,包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)。
詳細(xì)介紹邏輯電路和控制電路的組成部分或功能,使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。
3.邏輯電路和控制電路案例分析(20分鐘)
目標(biāo):通過具體案例,讓學(xué)生深入了解邏輯電路和控制電路的特性和重要性。
過程:
選擇幾個(gè)典型的邏輯電路和控制電路案例進(jìn)行分析。
詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義,讓學(xué)生全面了解邏輯電路和控制電路的多樣性或復(fù)雜性。
引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響,以及如何應(yīng)用邏輯電路和控制電路解決實(shí)際問題。
4.學(xué)生小組討論(10分鐘)
目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。
過程:
將學(xué)生分成若干小組,每組選擇一個(gè)與邏輯電路和控制電路相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。
小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。
每組選出一名代表,準(zhǔn)備向全班展示討論成果。
5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)(15分鐘)
目標(biāo):鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力,同時(shí)加深全班對(duì)邏輯電路和控制電路的認(rèn)識(shí)和理解。
過程:
各組代表依次上臺(tái)展示討論成果,包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。
其他學(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評(píng),促進(jìn)互動(dòng)交流。
教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足,并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。
6.課堂小結(jié)(5分鐘)
目標(biāo):回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)邏輯電路和控制電路的重要性和意義。
過程:
簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容,包括邏輯電路和控制電路的基本概念、組成部分、案例分析等。
強(qiáng)調(diào)邏輯電路和控制電路在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用,鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用邏輯電路和控制電路。
布置課后作業(yè):讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于邏輯電路和控制電路的短文或報(bào)告,以鞏固學(xué)習(xí)效果。教學(xué)資源拓展1.拓展資源:
-《數(shù)字電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用》:本書詳細(xì)介紹了數(shù)字電路的設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用案例,包括邏輯電路、觸發(fā)器、計(jì)數(shù)器等,適合學(xué)生深入理解邏輯電路和控制電路的實(shí)際應(yīng)用。
-《電子控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》:本書內(nèi)容涵蓋了電子控制系統(tǒng)的各個(gè)方面,包括控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理、傳感器應(yīng)用、執(zhí)行器控制等,有助于學(xué)生了解控制電路在實(shí)際工程中的應(yīng)用。
-《電路實(shí)驗(yàn)教程》:本書提供了豐富的電路實(shí)驗(yàn)案例,包括邏輯電路和控制電路的實(shí)驗(yàn)操作,有助于學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。
-《電子技術(shù)手冊(cè)》:為學(xué)生提供電子技術(shù)方面的基礎(chǔ)知識(shí),包括電路元件的特性、電路圖的閱讀和分析等,方便學(xué)生查閱和復(fù)習(xí)。
2.拓展建議:
-學(xué)生可以利用課外時(shí)間閱讀《數(shù)字電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用》和《電子控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》,加深對(duì)邏輯電路和控制電路的理解,并了解其在實(shí)際應(yīng)用中的作用。
-學(xué)生可以通過《電路實(shí)驗(yàn)教程》進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,提高自己的動(dòng)手能力,同時(shí)加深對(duì)邏輯電路和控制電路的理解。
-學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,可以隨時(shí)查閱《電子技術(shù)手冊(cè)》,了解電路元件的特性和電路圖的閱讀方法,提高自己的電路分析能力。
-學(xué)生可以嘗試參加電子技術(shù)競(jìng)賽或項(xiàng)目實(shí)踐活動(dòng),將所學(xué)的邏輯電路和控制電路知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目中,提高自己的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
-學(xué)生可以關(guān)注電子技術(shù)領(lǐng)域的最新發(fā)展,如物聯(lián)網(wǎng)、智能制造等,了解邏輯電路和控制電路在新技術(shù)中的應(yīng)用,拓寬自己的視野。內(nèi)容邏輯關(guān)系1.邏輯電路的基本概念和特點(diǎn)
-邏輯電路的定義
-邏輯電路的基本組成元素
-邏輯電路的特點(diǎn),如邏輯運(yùn)算、組合邏輯、時(shí)序邏輯等
2.控制電路的組成和作用
-控制電路的定義
-控制電路的基本組成,如控制器、執(zhí)行器、反饋裝置等
-控制電路的作用,如自動(dòng)控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)等
3.邏輯電路和控制電路的應(yīng)用案例分析
-數(shù)字電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,如計(jì)數(shù)器、寄存器、算術(shù)邏輯單元等
-自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用,如溫度控制系統(tǒng)、交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)等
-日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,如家用電器、工業(yè)機(jī)器人等
板書設(shè)計(jì):
1.邏輯電路的基本概念和特點(diǎn)
-定義:邏輯電路是一種能夠執(zhí)行邏輯運(yùn)算的電路。
-組成:邏輯門、觸發(fā)器、寄存器等。
-特點(diǎn):邏輯運(yùn)算、組合邏輯、時(shí)序邏輯等。
2.控制電路的組成和作用
-定義:控制電路是一種能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)或控制某個(gè)系統(tǒng)狀態(tài)的電路。
-組成:控制器、執(zhí)行器、反饋裝置等。
-作用:自動(dòng)控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)等。
3.邏輯電路和控制電路的應(yīng)用案例分析
-數(shù)字電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,如計(jì)數(shù)器、寄存器、算術(shù)邏輯單元等。
-自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用,如溫度控制系統(tǒng)、交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)等。
-日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,如家用電器、工業(yè)機(jī)器人等。教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn):通過觀察學(xué)生在課堂上的參與度、提問和回答問題的積極性,以及學(xué)生對(duì)課堂內(nèi)容的興趣和理解程度,評(píng)估學(xué)生的課堂表現(xiàn)。
2.小組討論成果展示:評(píng)估學(xué)生在小組討論中的參與程度,以及他們提出問題和解決問題的能力。通過聽取學(xué)生的討論成果展示,評(píng)估他們對(duì)邏輯電路和控制電路的理解和應(yīng)用能力。
3.隨堂測(cè)試:通過隨堂測(cè)試,評(píng)估學(xué)生對(duì)邏輯電路和控制電路的基本概念、組成部分和原理的掌握程度。測(cè)試可以包括選擇題、填空題、解答題等,以全面評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
4.作業(yè)完成情況:評(píng)估學(xué)生對(duì)邏輯電路和控制電路的應(yīng)用案例分析的理解程度,以及他們撰寫報(bào)告的能力。通過審閱學(xué)生的作業(yè),評(píng)估他們對(duì)課堂內(nèi)容的應(yīng)用和理解程度。
5.教師評(píng)價(jià)與反饋:根據(jù)學(xué)生的課堂表現(xiàn)、小組討論成果展示、隨堂測(cè)試和作業(yè)完成情況,給予學(xué)生積極的評(píng)價(jià)和反饋。針對(duì)學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)和不足,提出具體的改進(jìn)建議,鼓勵(lì)他們繼續(xù)努力,提高他們的學(xué)習(xí)效果。同時(shí),鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂討論和實(shí)驗(yàn)操作,提高他們的合作能力和解決問題的能力。通過與學(xué)生進(jìn)行一對(duì)一的交流,了解他們的學(xué)習(xí)需求和困惑,提供個(gè)性化的指導(dǎo)和支持。教學(xué)反思本節(jié)課的內(nèi)容是關(guān)于邏輯電路和控制電路的,我通過講解、實(shí)驗(yàn)和案例分析,希望能夠讓學(xué)生更好地理解和掌握這些知識(shí)。但是,在教學(xué)過程中,我也發(fā)現(xiàn)了一些需要改進(jìn)的地方。
首先,我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作方面存在一些困難。雖然我在講解時(shí)提供了詳細(xì)的操作步驟和指導(dǎo),但學(xué)生在實(shí)際操作時(shí)還是會(huì)出現(xiàn)一些問題。我意識(shí)到,在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),我需要更加關(guān)注學(xué)生的操作,及時(shí)給予他們指導(dǎo)和幫助,確保他們能夠順利地完成實(shí)驗(yàn)。
其次,我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在小組討論環(huán)節(jié)的表現(xiàn)不夠積極。雖然我提供了有趣的話題和案例,但學(xué)生們?cè)谟懻摃r(shí)還是顯得有些拘謹(jǐn)和不自信。我意識(shí)到,在小組討論環(huán)節(jié),我需要更加鼓勵(lì)學(xué)生積極參與,激發(fā)他們的思維和創(chuàng)造力,讓他們能夠更加自信地表達(dá)自己的觀點(diǎn)。
此外,我還發(fā)現(xiàn)學(xué)生在隨堂測(cè)試和作業(yè)完成方面存在一些問題。雖然我在講解時(shí)強(qiáng)調(diào)了重點(diǎn)和難點(diǎn),但學(xué)生在做題時(shí)還是會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤。我意識(shí)到,在講解過程中,我需要更加注重學(xué)生的理解和應(yīng)用能力,通過更多的練習(xí)和反饋,幫助他們鞏固和提高知識(shí)。典型例題講解1.例題1:分析一個(gè)簡(jiǎn)單的邏輯電路,確定其輸出狀態(tài)。
-分析:這是一個(gè)邏輯電路的分析題。首先,我們需要了解邏輯電路的基本組成,包括邏輯門和輸入輸出端。然后,根據(jù)題目給出的邏輯電路圖和輸入信號(hào),我們可以通過邏輯運(yùn)算確定輸出狀態(tài)。
-解答:如果輸入信號(hào)為00,則輸出信號(hào)為0;如果輸入信號(hào)為01,則輸出信號(hào)為0;如果輸入信號(hào)為10,則輸出信號(hào)為1;如果輸入信號(hào)為11,則輸出信號(hào)為1。
2.例題2:設(shè)計(jì)一個(gè)四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。
-分析:這是一個(gè)設(shè)計(jì)題。我們需要了解計(jì)數(shù)器的基本原理,包括計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)和邏輯門的應(yīng)用。然后,根據(jù)題目要求,我們可以設(shè)計(jì)出一個(gè)四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。
-解答:可以使用四個(gè)D觸發(fā)器和若干個(gè)與非門來實(shí)現(xiàn)。具體設(shè)計(jì)如下:
-Q0:Q0的輸出與非門與Q1的輸出非門相連,得到Q0的下一狀態(tài)。
-Q1:Q1的輸出與非門與Q2的輸出非門相連,得到Q1的下一狀態(tài)。
-Q2:Q2的輸出與非門與Q3的輸出非門相連,得到Q2的下一狀態(tài)。
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