《邏輯電路》教案
選修3-1 第二章
2.10簡單的邏輯電路教案
一、 教材分析
課程標準的要求是“透過實驗，觀察閘電路的基本作用。初步瞭解邏輯電路的基本原理以及在自動控制中的應用。”從中可以看出：第一、這裡的要求很低；第二、學習邏輯電路必須做實驗。
二 、教學目標
1．知識與技能
（1）知道三種閘電路的邏輯關係、符號及真值表；
（2）會用真值表表示一些簡單的邏輯關係；
（3）會分析、設計一些簡單的邏輯電路。
2．過程與方法
（1）透過例項與實驗，理解“與”、“或”、“非”邏輯電路中結果與條件的邏輯關係；
（2）透過簡單的邏輯電路設計，體會邏輯電路在生活中的意義。
3．情感態度與價值觀
（1）感受數字技術對現代生活的巨大改變，關注我國積體電路以及元器件研究的發展情況；
（2）體驗物理知識與實踐的緊密聯絡；
（3）學生在自主探究、交流合作中獲得知識，體會學習的快樂。
三、教學重點 難點
重點：三種閘電路的真值表及符號。
難點：數位電路的意義。
四、學情分析
學生剛學完穩恆電流及複雜電路分析，對電勢等概念比較清晰，但分析複雜電路的水平有限，加上教材中本節屬於對穩恆電流的補充，對後面的感測器知識起引領。故準備重點講解“與”門、“或”門以及“非”閘電路的特徵、邏輯關係及表示法。
五、教學方法
實驗法、討論法
六、課前準備
閘電路演示板、多媒體課件
七、課時安排 1課時
八、教學過程
（一）預習檢查、總結疑惑
（二）情景引入、展示目標
講解：樓道自動控制燈。
①白天，燈不亮。
②沒有聲音，燈不亮。
③通電，夜晚，拍手，燈亮。
師：像這樣，現在很多電器中都包含了“智慧”化邏輯關係，實現這些邏輯功能離不開數字訊號。
請同學們舉例。
生：遙控器、機器人等。
師介紹：
①模擬訊號：連續變化的電壓訊號。②數字訊號：只有兩個對立的狀態，高電平“1”，低電平“0”。
數字訊號的“0”和“1”好比事件的“是”與“非”，而處理數字訊號的電路——數位電路，就有了辨別“是”、“非”的邏輯功能。
這節課我們學習數位電路中最基本的邏輯電路——閘電路。
（三）合作探究、精講點播
1．“與”門
師：門是一種條件開關，只有當輸入訊號滿足一定條件時，門才能被開啟，才有輸出訊號。
<自主活動>：
某財務室的門上有兩把鎖，如何才能開啟大門？在這個事件中體現怎麼樣的邏輯關係呢？
（1）投影：
引導學生分析開關A、B對電路的控制作用，體會“與”邏輯關係。
(當兩個條件都滿足時，結果才會成立)
（2）思考與討論，讓學生體會生活中的“與”邏輯關係。
師：具有“與”邏輯關係的電路稱為“與”閘電路，簡稱“與”門。
（3）引導學生把圖2．10-2結果與條件的關係用表格表示。
引導學生：把開關接通定義為“1”，斷開定義為“0”；燈亮定義為“1”，燈熄定義為“0”，用數字語言描述上表：
師：這是“與”門的真值表，圖2．10-2中A、B是有邏輯關係的機械開關，實用的閘電路則是半導體材料製成的。
（4）“與”門的符號 （5）演示“與”閘電路。
2．“或”門
<自主活動>：
新學期開學了，蕪湖十二中416寢室的6名同學都到宿管辦報到，宿管辦的老師分別發給他們每人一把鑰匙，方便他們單獨出入，大家談談在這個事件中體現怎麼樣的邏輯關係呢？
（1） 投影：
（2） 引導學生分析開關A、B對電路的控制作用，體會“或”邏輯關係(在幾個控制條件中，只要有一個條件得到滿足，結果就會發生)
（2）思考與討論，讓學生體會生活中的“或”邏輯關係。
師：具有“或”邏輯關係的電路稱為“或”閘電路，簡稱“或”門。
（3）引導學生把圖2．10-6結果與條件的關係用表格表示。
引導學生：把開關接通定義為“1”，斷開定義為“0”；燈亮定義為“1”，燈熄定義為“0”，用數字語言描述上表：
師：這是“或”門的真值表。
（4）“或”門的符號。（5）演示“或”閘電路。
3．“非”門
（1）投影：分析開關A、B對電路的控制作用 （2）非門真值表： （3）非門符號：
（三）例項探究
師：介紹積體電路的優點。讓學生了解幾個“或”門的積體電路和幾個“非”門的積體電路的外引線圖。
例1、如圖，一個火警報警裝置的邏輯電路圖。Rt是一個熱敏電阻，低溫時電阻值很大，高溫時電阻值很小，R是一個阻值較小的分壓電阻。
（1）要做到低溫時電鈴不響，火警時產生高溫，電鈴響起。在圖中虛線處應接入怎樣的元件？
（2）為什麼溫度高時電鈴會被接通？
（3）為了提高該電路的靈敏度，即報警穩定調的稍底些，R的值應大一些還是小一些？
例2、由某閘電路構成的一簡單控制電路如圖，其中r為光敏電阻，光照時電阻很小，R為變阻器，L為小燈泡。其工作情況是：當光敏電阻受到光照時，小燈L不亮，不受光照時，小燈L亮。
①請在電路中虛線框內畫出該閘電路符號； ②該閘電路是 。
教師引導學生完成對例題的`分析和求解，透過例項分析加深對所學知識的理解。
（四）反思總結、當堂檢測 作業
1、思考並回答P81“問題與練習”中的題目。
2、課下閱讀課本80頁“科學漫步”中的文章《積體電路》。
（五）發導學案、佈置作業
1.閱讀科學漫步──積體電路。
2.處理課後問題與練習。
九、板書設計
含義
“門”電路 真值表
符號 科學探究1
含義
簡單的邏輯電路 “或”電路 真值表 科學探究2 實際應用
符號
含義 科學探究3
“非”電路 真值表
符號
十、教學反思
這裡的內容也是為選修3-2中感測器的教學做準備的。3-2裡關於感測器的學生實驗，多數都要藉助邏輯電路才能完成。實際上，也只有做過3-2中關於感測器的實驗後才能學好邏輯電路的知識。
第十節 簡單的邏輯電路學案
課前預習學案
一、 預習目標
1、知道數位電路和類比電路的概念，瞭解數位電路的優點。
2、知道“與”門、“或”門、“非”閘電路的特徵、邏輯關係及表示法。
3、初步瞭解“與”門、“或”門、“非”閘電路在實際問題中的應用
二、預習內容
1.數位電路：處理 的電路叫做數位電路。
2.閘電路：就是一種開關，在一定條件下它允許 ；如果條件不滿足，訊號就被阻擋在“門”外。
3.如果一個事件的幾個條件都滿足後，該事件才能發生，我們把這種關係叫做 。具有 的電路稱為“與”閘電路。
4.如果幾個條件中，只要有一個條件得到滿足，某件事就會發生，這種關係叫做 ，具有 的電路叫做“或”閘電路。
5.輸出狀態和輸入狀態呈現 的邏輯關係，叫做“非”邏輯，具有 的電路叫做“非”閘電路。
三 、提出疑惑
課內探究學案
一、 學習目標
1、感受數字技術對現代生活的巨大改變；
2、體驗物理知識與實踐的緊密聯絡；
3、突出自主探究、交流合作為主體的學習方式
二、學習過程
1.按照輸入和輸出關係的不同，可以將基本的邏輯閘電路分為“與”門、“或”門、“非”門等。
（1）“與”門
理解：當幾個條件同時具備才能出現某一結果，這些條件與結果之間的關係稱為“與”邏輯，具有這種邏輯的電路稱為“與”門。
符號：如圖
特點： ①當A、B輸入都為“0”時，Y輸出為“0”；
②當A輸入為“0”B輸出為“1”或A輸入為“1”B輸出為“0”時，Y輸出為“0”；
③當A、B輸入都為“1”時，Y輸出為“1”。
（2）“或”門
理解：當幾個條件中只要有一個或一個以上具備就能出現某一結果，則這些條件與結果之間的關係稱為“或”邏輯，具有這種邏輯的電路稱為“或”門。
符號：如圖
特點： ①當A、B輸入都為“0”時，Y輸出為“0”；
②當一個輸入“0”另一個輸入為“1”時，Y輸出為“1”；
③當A、B輸入都為“1”時，Y輸出為“1”。
（3）“非”門
理解：當一種結果出現時，另一種結果一定不出現。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。
符號：如圖
特點： ①當A輸入為“1”時，Y輸出為“0”；
②當A輸入為“0”時，Y輸出為“1”.
2.真值表
真值表是包含各種可能性在內的邏輯關係表，它包括兩部分，一部分是所有輸入邏輯變數的各種可能組合；另一部分是相應的輸出。右圖是一種具有“與”邏輯功能的閘電路。把開關接通記為1,開關斷開記為0,燈亮記為1，燈滅記為0,它的真值表為
輸入 輸出
A B C Y
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 0
0 1 1 0
1 0 0 0
1 0 1 0
1 1 0 0
1 1 1 1
例題：如圖所示，試判斷這是一個什麼邏輯閘電路。A、B、C閉合時記“1”，斷開時記“0”，Y燈亮時記“1”，不兩記“0”。試完成下面真值表。
輸入 輸出
A B C Y
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
解析：由圖可知，開關A、B、C只要有一個閉合時，燈泡就亮，所以這個電路滿足“或”閘電路邏輯。即當幾個條件中只要有一個或一個以上具備就能出現某一結果，所以這是一個“或”閘電路。真值表如下：
輸入 輸出
A B C Y
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 1
1 0 0 1
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 1
三、反思總結
四、當堂檢測
1. 走廊裡有一盞燈，在走廊兩端各有一個開關，我們希望不論那一個開關接通都能使燈點亮，那麼設計的電路為 （ ）
A.“與”閘電路
B.“非”閘電路
C.“或”閘電路
D.上述答案都有可能
2. 如圖所示電路為 （ ）
A.“與”閘電路
B.“非”閘電路
C.“或”閘電路
D.無法判定
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 。
課後練習與提高
1.如圖所示電路為 （ ）
A.“與”閘電路 B.“非”閘電路
C.“或”閘電路 D.無法判定
2.有一個邏輯閘電路的真值表如下表，試判斷這是一個 閘電路，並在右圖中畫出電路符號。
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的電勢隨時間變化的關係。如果它們是“或”門的輸入端，請在方框中畫出輸出端的電勢隨時間變化的關係。
探究：
下圖是一個簡單的車門報警電路圖，圖中的開關S1、S2分別裝在汽車的兩扇門上，只要有車門開啟（電路處於開路狀態），發光二極體就發光報警，請根據報警裝置的要求，指出虛線方框是何種閘電路。
第十節 簡單的邏輯電路參考答案
課內探究學案
1.數字訊號 2.訊號透過 3.“與”邏輯關係 “與”邏輯關係4. “或”邏輯關係“或”邏輯關係5. 相反 “非”邏輯關係
當堂檢測
1、C 2、B
3、或 1
課後練習與提高
1、C
2、非
3、或， 1
4、解答：