第十节 简单数字电路 学案
高中物理 2.11《简单的逻辑电路》导学案 新人教版选修
高中物理 2.11《简单的逻辑电路》导学案新人教版选修2、10 简单的逻辑电路1、初步了解简单的逻辑电路及表示符号。
2、通过实验,理解“与”“或”和“非”逻辑电路中结果与条件的逻辑关系。
3、知道真值表,会用真值表来表示一些简单的逻辑关系。
4、通过简单的逻辑电路的设计,体会逻辑电路在现实生活中的意义。
5、初步了解集成电路,关注我国集成电路的发展情况。
1、数字电路(1)数字信号:数字信号在变化中只有两个对立的状态:“①有”或者“②没有”。
(2)数字电路:处理数字信号的电路叫作数字电路,具有③逻辑功能的数字电路叫作逻辑电路。
2、“与”门 (1)门:所谓“门”,就是一种开关,在一定的条件下它允许信号通过,如果条件不满足,信号就被④阻止在“门”外。
(2)“与”门:如果一个事件的几个条件⑤都满足后,该事件才能发生,这种逻辑关系叫作“与”逻辑关系。
具有“与”逻辑关系的电路称为⑥“与”门电路。
简称⑦“与”门。
(3)“与”门的符号:⑧。
(4)真值表:记录用数字“1”和“0”表示的各种控制⑨条件和控制⑩结果的表格叫作真值表。
3、“或”门(1)“或”门:如果几个条件当中,只要有一个条件得到满足,该事件就会发生,这种关系叫作“或”逻辑关系;具有“或”逻辑关系的电路叫作“或”门。
(2)“或”门的符号:。
4、“非”门(1)“非”门:输出状态与输入状态相反的逻辑关系叫作“非”逻辑关系,具有“非”逻辑关系的电路叫作“非”门。
(2)“非”门的符号:。
主题1:“与”门电路阅读教材中“‘与’门”标题下的相关内容,回答下列问题。
(1)商品房楼道中的路灯什么条件下才会发光?此种“条件”与“结果”之间的关系是什么逻辑关系?(2)如果用数字“1”来表示声控、光控开关的接通,用数字“0”来表示声控、光控开关的断开,路灯接通定义为“1”,断开定义为“0”,试完成以下状态表和真值表:条件结果声控开关A光控开关B路灯L 输入输出ABY主题2:“或”门电路阅读教材中“‘或’门”标题下的内容,回答下列问题。
数字电路辅导课程设计
数字电路 辅导课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字电路的基本概念，掌握数字电路的组成元素和功能。
2. 学习并掌握数字逻辑门的工作原理，能够运用逻辑门进行简单的逻辑电路设计。
3. 了解数字电路中的进制转换方法，能够进行二进制、十进制和十六进制之间的转换。
技能目标：1. 能够运用所学知识，分析和设计简单的数字电路。
2. 培养学生动手实践能力，能够正确搭建和测试数字电路。
3. 培养学生的问题解决能力，能够运用数字电路知识解决实际问题。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对数字电路的兴趣，培养其探索精神和创新意识。
2. 培养学生的团队协作意识，学会与他人合作共同解决问题。
3. 增强学生的信息安全意识，了解数字电路在生活中的应用和重要性。
分析课程性质、学生特点和教学要求：1. 课程性质：本课程为电子技术基础课程，旨在帮助学生建立数字电路的基本概念，掌握数字电路的基本原理和应用。
2. 学生特点：学生为初中生，具备一定的物理基础和逻辑思维能力，对电子技术有一定的好奇心。
3. 教学要求：注重理论与实践相结合，以学生为主体，引导他们主动探究，培养其动手能力和创新能力。
二、教学内容1. 数字电路基本概念：介绍数字信号与模拟信号的区别，数字电路的定义及特点，数字电路的组成元素（如逻辑门、触发器等）。
2. 逻辑门电路：讲解基本逻辑门（与门、或门、非门、与非门、或非门等）的工作原理，分析逻辑门电路的输入输出关系，探讨逻辑门在实际应用中的作用。
3. 数字电路设计：学习简单的组合逻辑电路设计方法，如编码器、译码器、多路选择器等，以及时序逻辑电路设计方法，如计数器、寄存器等。
4. 进制转换：介绍二进制、十进制和十六进制之间的转换方法，以及在不同进制下的运算规则。
5. 数字电路应用：分析数字电路在日常生活和科技领域的应用，如计算机、手机、智能家居等。
教学大纲安排：1. 第一周：数字电路基本概念，逻辑门电路原理。
2. 第二周：逻辑门电路的应用，组合逻辑电路设计。
数字电路教学设计方案
一、教学目标1. 知识目标：（1）使学生掌握数字电路的基本概念、基本原理和基本分析方法；（2）使学生熟悉常用数字电路的基本电路和器件；（3）使学生能够运用数字电路知识解决实际问题。
2. 能力目标：（1）培养学生分析、设计、调试和测试数字电路的能力；（2）培养学生运用数字电路知识解决实际问题的能力；（3）培养学生团队合作和交流沟通的能力。
3. 素质目标：（1）培养学生的创新精神和实践能力；（2）培养学生的严谨求实、团结协作的职业道德；（3）培养学生的社会责任感和国家意识。
二、教学内容1. 数字电路基本概念及基本原理；2. 逻辑门电路；3. 组合逻辑电路；4. 时序逻辑电路；5. 数制及编码；6. 脉冲信号；7. 数模转换与模数转换；8. 数字电路实验。
三、教学方法1. 讲授法：系统讲解数字电路的基本概念、基本原理和基本分析方法；2. 案例分析法：通过典型实例分析，使学生掌握数字电路的应用；3. 实验教学法：通过实验，使学生掌握数字电路的调试和测试方法；4. 互动教学法：鼓励学生积极参与课堂讨论，提高课堂氛围；5. 作业与习题讲解法：通过作业和习题，巩固学生对数字电路知识的掌握。
四、教学过程1. 导入：通过实例引入数字电路的概念，激发学生的学习兴趣；2. 讲解：系统讲解数字电路的基本概念、基本原理和基本分析方法；3. 案例分析：通过典型实例分析，使学生掌握数字电路的应用；4. 实验教学：引导学生完成实验，掌握数字电路的调试和测试方法；5. 课堂讨论：鼓励学生积极参与课堂讨论，提高课堂氛围；6. 作业与习题讲解：通过作业和习题，巩固学生对数字电路知识的掌握；7. 总结：对本节课所学内容进行总结，强调重点和难点。
五、教学评价1. 课堂表现：观察学生在课堂上的发言、讨论和实验操作情况；2. 作业与习题完成情况：检查学生对数字电路知识的掌握程度；3. 实验报告：评估学生在实验过程中的操作能力和分析能力；4. 期末考试：检验学生对数字电路知识的综合运用能力。
数字电路教案
数字电路教案一、教学目标本教案旨在让学生掌握数字电路的基本概念、基本原理和基本设计方法，能够熟练运用数字电路的知识解决实际问题。
二、教学内容1.数字电路的基本概念2.数字电路的基本原理3.数字电路的基本设计方法4.数字电路的应用实例三、教学重点1.数字电路的基本概念2.数字电路的基本原理3.数字电路的基本设计方法四、教学难点1.数字电路的应用实例2.数字电路的设计思路五、教学方法1.讲授法2.实验法3.课堂讨论法六、教学过程1. 数字电路的基本概念（1）数字电路的定义数字电路是由数字电子元器件组成的电路，它能够对数字信号进行处理和控制。
（2）数字信号的特点数字信号是一种离散的信号，它的取值只有两种：0和1。
数字信号具有以下特点：•可靠性高•抗干扰能力强•可以进行数字处理（3）数字电路的分类数字电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两种。
组合逻辑电路是指由多个逻辑门组成的电路，它的输出只与输入有关，与时间无关。
时序逻辑电路是指由多个触发器和逻辑门组成的电路，它的输出不仅与输入有关，还与时间有关。
2. 数字电路的基本原理（1）逻辑门逻辑门是数字电路中最基本的元件，它能够对输入信号进行逻辑运算，得到输出信号。
常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。
（2）布尔代数布尔代数是一种逻辑代数，它用于描述逻辑运算的规律和方法。
布尔代数的基本运算包括与运算、或运算、非运算等。
（3）卡诺图卡诺图是一种用于化简布尔代数表达式的图形化方法。
卡诺图的基本原理是将布尔代数表达式转化为一个二维的真值表，然后通过对真值表进行分组，得到化简后的表达式。
3. 数字电路的基本设计方法（1）数字电路的设计流程数字电路的设计流程包括以下几个步骤：•确定数字电路的功能要求•选择适当的逻辑门和触发器•组合逻辑电路的设计•时序逻辑电路的设计•电路的仿真和测试（2）数字电路的设计思路数字电路的设计思路包括以下几个方面：•确定数字电路的输入和输出•确定数字电路的功能要求•根据功能要求选择适当的逻辑门和触发器•根据逻辑门和触发器的特性设计电路4. 数字电路的应用实例（1）计数器计数器是一种常见的数字电路，它能够对输入信号进行计数，并输出计数结果。
较简单的数电课程设计
较简单的数电课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字电路基础知识，理解常用逻辑门电路的原理及其功能。
2. 学会分析简单的数字电路，并能正确使用逻辑门电路进行组合设计。
3. 掌握二进制、八进制和十六进制数的概念及其转换方法。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行数字电路分析和设计的能力。
2. 培养学生运用逻辑门电路解决实际问题的能力。
3. 提高学生动手实践和团队协作的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路的兴趣，激发学生探索电子世界的热情。
2. 培养学生严谨、细致的学习态度，树立良好的科学素养。
3. 增强学生的团队合作意识，培养学生的沟通与协作能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在帮助学生掌握数字电路基础知识，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
课程目标具体、可衡量，便于学生和教师在教学过程中明确预期成果。
通过本课程的学习，学生将能够熟练运用数字电路知识，为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 数字电路基础知识：逻辑门电路原理、功能及其符号表示；数字信号与数字电路的特点。
2. 常用逻辑门电路：与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等。
3. 数字电路分析与设计：组合逻辑电路的分析方法，逻辑门电路的设计方法。
4. 数制及其转换：二进制、八进制、十六进制数的概念及其相互转换方法。
5. 实践操作：动手实践，运用逻辑门电路进行组合设计，完成简单的数字电路搭建。
教学内容按照以下进度安排：第一课时：数字电路基础知识，介绍常用逻辑门电路的原理和功能。
第二课时：数字电路分析与设计，学会分析组合逻辑电路。
第三课时：数制及其转换，掌握二进制、八进制、十六进制数的转换方法。
第四课时：实践操作，分组进行数字电路搭建，巩固所学知识。
教学内容与教材章节关联性如下：第一章：数字电路基础第二章：逻辑门电路第三章：组合逻辑电路分析与设计第四章：数制及其转换第五章：数字电路实践操作三、教学方法本课程采用以下教学方法，旨在激发学生的学习兴趣，提高教学效果：1. 讲授法：教师以清晰、生动的语言，结合多媒体教学手段，系统讲解数字电路基础知识、逻辑门电路原理及功能，使学生在短时间内掌握课程核心内容。
数字电路 完整教案
一、模数、数模转换器是模拟、数字系统之间的桥梁数模与模数转换器是沟通模拟、数字领域的桥梁，随着电子技术的迅速发展，尤其是数字电子计算机的普遍应用，用数字电路来处理模拟信号的情况越来越多。
其结构如下图所示：为了能够用数字系统处理模拟信号，必须把模拟信号转换成相应的数字信号，才能够送入数字系统（例如计算机等）中进行处理，同时还要经常把处理后得到的数字信号在转换成相应的模拟信号最为最后的输出。
我们把这种从模拟信号到数字信号的转换称为模数转换（A/D转换）；把从数字信号到模拟信号的转换称为数模转换（D/A转换），于此同时把实现A/D转换的电路称为A/D转换器（Digital to Analog Converter ——DAC），把实现D/A转换的电路称为D/A转换称为D/A转换器（Analog to Digital Converter ——ADC）。
二、常见模数、数模转换器应用系统举例数模、模数转换器在实际中应用很广，如下图所示是工业控制系统应用的一个比较典型的例子。
在用计算机对生产过程进行控制时，经常要把温度、压力、流量及液位等物理量通过相应的传感器检测出来，变换成相应的模拟电压或电流信号，经过模拟开关采样，由模数转换器ADC转换为二进制数字信号，送入中央控制器—计算机处理。
计算机处理所得到的控制命令任然为数字量，若执行机构为伺服电机等模拟控制器，则需要数字模拟装换器DAC将数字量转换成相应的模拟信号，控制伺服电机等执行机构执行规定的操作，如我们生活中的空调制冷系统。
在生产和生活中，数据传输系统、自动检测设备、医疗信息处理、电视信号的数字化、图像信息的处理和识别、数字通信和语音信息处理等方面都离不开A/D和D/A转换器。
三、A/D和D/A转换器的精度和速度转换精度和速度是衡量A/D和D/A转换器性能优劣的主要指标足够的转换精度：保证处理结果的准确性。
足够的转换速度：保证实时控制—适应快速过程的控制和检测。
简单电路教案[五篇范文]
![简单电路教案[五篇范文]](https://img.taocdn.com/s3/m/2aca87da710abb68a98271fe910ef12d2af9a9be.png)
简单电路教案[五篇范文]第一篇：简单电路教案简单电路教学目标：1、能够连接基本电路，知道一个基本电路的组成元素。
2、认识一些常见的电路符号并画出简单的电路图。
3、知道开关的作用并能用开关控制电流。
4、愿意与同学一起探讨有关电路的问题。
教学重点、难点：1、重点：通过连接电路，知道一个连通的电路的基本组成部分。
2、难点：将连通的电路转化为电路图。
教学准备学生：灯泡、电池、电线、开关制作材料（橡皮、回形针、图钉、导线）。
教师：学生材料一套、小电扇、小喇叭、开关、课件教学过程一、创设情景，激发兴趣1、谈话：同学们，你们留意过江阴城的夜景吗?我们一起来欣赏一下！（课件出示图片）美不美？是啊，这些灯五光十色，流光溢彩，霓虹灯上小灯泡是怎样亮起来的呢？2、学生回答，教师相机板书：电源导线灯泡【设计意图】：生活化的问题的抛出能唤起所有学生的前科学概念，有利于激发他们思考。
为下面的探究顺利过渡。
二、初步探究：使小灯泡亮起来1、谈话：如果老师给大家每人一根电线（导线），你能点亮小灯泡吗？在你动手之前，请画出示意图，并说明为什么这样做灯泡会亮。
再想一想有没有其他方法，并画出尽可能多的能使灯泡亮起来的方法。
【设计意图】：通过画一画，关注学生的前概念，了解学生已有的生活经验，调动他们关于简单电路的已有经验储备，也为后面的画电路图做准备。
同时，学生往往对桌上的材料也是最感兴趣的，关注度高，更能激起他们探究的欲望。
2、课件出示实验要求。
【设计意图】：动手之前提醒学生动脑很有必要，这些都有利于保障学生动手活动有序进行，养成“活而不乱”的习惯。
3、请最先点亮小灯泡的学生在黑板上画出连接方法（教师提供电池和小灯炮的实物卡片，只要求学生把它们摆放到黑板上，用粉笔把它们连起来就行了），让其他用不同方法点亮小灯泡的同学逐个到黑板上画出连接方法。
4、逐组分析连接方法。
【设计意图】：这为孩子们交流、分析提供了很好的平台，以便发现只有闭合电路才能点亮小灯泡这个共同特征。
简易数电课程设计
简易数电课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解数字电路的基本概念，掌握二进制、八进制及十六进制等数制及其转换方法。
2. 使学生掌握逻辑门电路的类型及功能，并能正确运用逻辑门进行简单的组合逻辑设计。
3. 让学生掌握基本的触发器类型，理解其工作原理，并能运用触发器实现简单的时序逻辑电路。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行数字电路分析和设计的能力。
2. 培养学生运用逻辑门、触发器等元器件搭建简单数字电路的能力。
3. 培养学生通过查阅资料、合作学习等方式，解决数字电路学习过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路的兴趣，激发学生探索电子技术领域的热情。
2. 培养学生的团队合作意识，使学生学会与他人共同解决问题。
3. 培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯，提高学生的学习效率。
课程性质：本课程为简易数电课程，旨在让学生了解数字电路的基本知识，培养学生的实际操作能力和创新意识。
学生特点：学生为初中生，具有一定的电子技术基础，好奇心强，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调学生的动手能力和创新能力培养。
通过具体的学习成果分解，使学生在掌握基础知识的同时，提高综合运用能力。
二、教学内容1. 数制与编码：介绍二进制、八进制、十六进制等数制的概念及其相互转换方法，讲解BCD码、格雷码等编码方式。
教材章节：第一章 数制与编码2. 逻辑门电路：讲解基本逻辑门（与、或、非、异或）的类型及功能，分析组合逻辑电路的设计方法。
教材章节：第二章 逻辑门电路3. 基本触发器：介绍基本触发器（RS、D、JK、T）的类型、工作原理及应用。
教材章节：第三章 触发器4. 时序逻辑电路：讲解时序逻辑电路的组成、特点，以及简单的计数器、寄存器等电路的设计。
教材章节：第四章 时序逻辑电路5. 数字电路设计：结合实际案例，指导学生运用所学知识进行数字电路设计，培养学生的动手实践能力。
教材章节：第五章 数字电路设计教学安排与进度：第一周：数制与编码第二周：逻辑门电路第三周：基本触发器第四周：时序逻辑电路第五周：数字电路设计教学内容注重科学性和系统性，结合教材章节，使学生逐步掌握数字电路的基本知识，为后续深入学习奠定基础。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第十节 简单的逻辑电路
一、教学目标
（1）知道模拟信号和数字信号，模拟电路和数字电路的概念。
（2）知道最基本的逻辑电路的功能：“与”门、“或”门、“非”门的开关电路，逻辑关系，符号，真值表，
（3）知道可变电阻、热敏电阻、光敏电阻，常用传感器等元件的特性和符号。
二新课教学
1、 数字信号→数字电路→逻辑电路→门电路 1）模拟信号和数字信号
模拟信号： 如图1。
数字信号： 如图2。
2）模拟电路和数字电路
模拟电路：
数字电路： 1、
“与”门
1）“与”逻辑关系：有两个控制条件作用会产生一个结果，当两个条件都满足时，结果才会成立，这种关系称为“与”逻辑关系。
【开关电路实验】模拟“与”逻辑关系，如图3
（1）列表记录开关通断与每种情况所对应的灯泡亮暗情况，见表1。
（2）开关电路的数字化：规定开关闭合为 “1”, 断开为 “0”； 灯泡 L 亮为 “1”, 灯 L 灭为“0”， 见表2。
2）“与”门的定义，电路符号，真值表，
（1） “与”门：输入 A 与输入 B 均是高电势时 , 输出 Z 才是高电势的逻辑电路。
（2）电路符号：如图4。
（3）真值表：见表3。
t
图1
t
图2
U
图4
条件结果
开关S
1开关
S
2
灯泡L
断断断合合断合合
条件结果
开关
S
1
开关
S
2
灯泡
L
0 0
0 1
1 0
1 1
输入输
出
A B Z
0 0
0 1
1 0
1 1
图3：开关电路模拟
“与”逻辑
表1：灯泡亮暗变化情况表2：开关电路数字化表3：真值表
2、“或”门
1）“或”逻辑关系：在几个控制条件中，只要有一个条件得到满足，结果就会发生，这种关系称为“或”逻辑关系。
【开关电路实验】模拟“或”逻辑关系，如图6
（1）列表记录开关通断与每种情况所对应的灯泡亮暗情况，见表4。
（2）开关电路的数字化；规定开关闭合为“1”, 断开为“0”；灯泡 L 亮为“1”, 灯L 灭为“0”，见表5。
条件结
果
开
关S
1
开关
S
2
灯
泡
L
断断
断合
合断
合合
条件结果
开关
S
1
开关
S
2
灯泡
L
0 0
0 1
1 0
1 1
输入输
出
A B Z
0 0
0 1
1 0
1 1
图6：开关电路模拟“或”
逻辑
表4：灯泡亮暗变化
情况
表5：开关电路数字
化
表6：真值表2）或”门的定义，电路符号，真值表，
（1）“或”门：输入 A 与输入 B 任一个或者两个都为高电势时, 输出 Z 才是高电势的逻辑电路。
（2）电路符号：如图7。
（3）真值表：见表6。
4、“非”门
1）“非”逻辑关系：输出状态和输入状态相反的逻辑关系，叫做“非”逻辑。
【开关电路实验】模拟“非”逻辑关系，如图9
(1)列表记录开关通断与每种情况所对应的灯泡亮暗情况，见表7。
(2)开关电路的数字化；规定开关闭合为 “1”, 断开为 “0”； 灯泡 L 亮为 “1”, 灯 L 灭为“0，见表8。
条件 结果 开关S 断
合
灭
条件 结果 开关S 0
1
输入 输出 A 0 1
图9：开关电路模拟
“非”逻辑
表7：灯泡亮暗变化情况
表8：开关电路数字化 表9：真值表
2）“非”门的定义，电路符号，真值表，
（1） “非”门：输入 A 为高电势时输出 Z 为低电势 , 输入 A 为低电势输出 Z 为高电势的逻辑电路，又叫反相器。
（2）电路符号：如图10。
（3）真值表：见表9。
（四）拓展联想，知识迁移
提出问题：在日常的生产、生活中，自动控制电路的功能往往不是单一的，如何根据不同的设计要求，实现较为复杂的自动控制呢？
“与”门，“或” 门和 “非”门在逻辑电路中是最小的结构单位，用这三个基本门可以组合成复杂门和更加复杂的逻辑电路。
1、组合逻辑电路：用基本门电路通过各种组合方式，可以达到不同的设计要求，从而构成各种组合逻辑电路。
2、“与非”
1）构成：把一个与门的输出端接入一个非门的输端。
如图
11
图
7
图
10
图11
2）实验：用逻辑电路实验器研究“与非”门输入与输出信号之间的关系，如图12。
3）“与非”门真值表：
输入一级输出最终输出
A B Z
Z
0 0
0 1
1 0
1 1 0
4）“与非”门电路符号：如图13。
3、“或非”门：
1）构成：把一个或门的输出端接入一个非门的输入端，如图14。
2）实验：用逻辑电路实验器研究“或非”门输入与输出信号之间的关系，如图15。
3）“或非”门真值表：
输入一级输出最终输出
A B Z
Z
0 0
0 1
1 0
1 1
4）“或非”门电路符号：如图16。
图
12 图13
图16
图15
图14。