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非门、与非门

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(一)教学目的

  1.初步认识非门的开关条件及其应用。

  2.初步认识与非门的开关条件及其应用。

(二)实验器材

  T065或74LS00型二输入端四与非门集成电路1块、GD55—2型发光二极管1只、100欧定值电阻1只、玩具小电动机一个、液体传感器1个、蜂鸣器1个、光敏电阻1个、常开按钮开关1个、手电筒1只。

(三)教学过程

  1.复习

  问:什么是门电路?(是起开关作用的集成电路)

  问:与门有几个输入端?几个输出端?(两个输入端,一个输出端。)

  问:与门是如何实现开关作用的?(在与门的两个输入端都是高电位时,输出端是高电位,此时与门起闭合电路的作用;在与门的一个输入端是低电位或两个输入端都是低电位时,输出端是低电位,此时与门起打开电路的作用。)

  问:与门的两个输入端是空着时,输出端是高电位还是低电位?(高电位。)

  2.进行新课

  (1)非门和它接入电路的情形

  我们再学一种门电路,叫做非门。

  板书:(第四节非门)

  大家看课本中的图15—21。甲图就是一个非门,它有几个输入端?几个输出端?(一个输入端,一个输出端。)

  乙图是非门接入电路中的情形,下面我们就照这个图连接电路,看输入端空着时,发光二极管发不发光。

  演示实验:照课本图15—21乙连接电路,使输入端空着,让学生观察发光二极管发不发光。

  学生回答不发光后,教师说明:输入端空着时,是高电位,这时二极管不发光,说明输出端是低电位。接着请学生做将输入端接高电位,再接低电位的实验,将对应的输出端的电位高低填入课本上图15—21下面的表中。

  学生做完实验后,师生共同总结,同时板书:

  (非门输出端的电位高低跟输入端相反。空着的输入端是高电位。)

  (2)非门的应用

  ①应用非门的基本电路

  在黑板上画出如课本图15—22的电路,说明这就是应用非门的基本电路。当非门的输入端和低电位间的开关接通时,输入端是低电位,输出端是高电位,用电器开始工作。下面我们用液体传感器代替开关,就能看到非门是很有实用价值的开关。

  ②出示液体传感器并介绍液体传感器的原理、符号(参照课本图15—24)。

  ③学生实验:让学生照课本图15—23连接电路。在液体传感器上洒些水,观察电动机是否转动;把洒的水擦干,观察电动机是否转动。

  实验后,在老师启发下讨论:利用刚才的实验电路能做些什么?(参见本节课文的最后一个自然段)

  下面我们再学习一种门电路,叫做与非门,它是一种最常见的门电路。

  板书:(第五节与非门)

  (3)与非门和它在电路中的连接方法

  出示与非门,说明它跟与门一样也有两个输入端和一个输出端。现在我们用课本图15-26乙做实验,观察与非门的开关条件。

  学生实验:让学生照课本图15—26乙连接电路,说明空着的输入端是高电位,按课本“实验”下面的表格顺序做实验,把实验结果填在表中。

  实验后,老师问学生:与非门的开关条件跟与门相同吗?(不同)然后师生共同总结,得出结论(板书):

  (与非门跟与门相反,只要有一个输入端是低电位,或者两个输入端都是低电位,输出端都是高电位;只是在两个输入端都是高电位时,输出端才是低电位。空着的输入端是高电位。)

  (4)与非门的应用

  ①应用与非门的基本电路

  在黑板上画出应用与非门的基本电路(课本上图15—27),说明只要输入端有一个开关同低电位接通,输出端就是高电位,用电器开始工作。

  现在我们用光敏电阻、按钮开关替换两个开关,做实验,实验后会发现与非门也是一个很有实用价值的开关。

  ②学生实验:让学生照课本图15—28连接电路。先根据与非门的特点分析:有光照射光敏电阻时,蜂鸣器是否会发声;按压按钮开关,蜂鸣器是否会发声;用光照射光敏电阻的同时按压按钮开关,蜂鸣器是否会发声。然后用实验验证自己的分析。

  实验后,在老师启发下讨论:利用刚才的实验电路能做些什么?(参见本节课文的最后一个自然段)

  3.布置作业

  复习本章一、二、三、四、五节,列表说明与门、非门、与非门的开关条件和典型应用实例。

(四)说明

  1.将T065或74LS00集成块中的与非门a连接成非门的方法(参见图15—1):将a的输入端1、2脚合并成一个输入端作为非门的输入端,a的输出端3脚仍作为非门的输出端,再将其封装成课本图15—21甲的样子。

  2.液体传感器可按课本图15—24自制,制作中要注意两组铜箔条间的距离(几个毫米),使电动机能够被起动。

  3.做与非门实验可选T065或74LS00集成块中的任一个与非门做,将其封装成课本图15—26甲的样子。

  4.同学们往往不理解有了与门为什么还要非门和与非门,做好课本中图15—23和图15—28的实验,会使学生认识到非门和与非门是很有实用价值的。


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