2017-2018學年高中物理 第二章 恒定電流 11 簡單的邏輯電路學案 新人教版選修3-1

1、11簡單的邏輯電路學習目標1.初步了解簡單的邏輯電路及表示符號.2.通過實驗理解“與”、“或”和“非”門電路在邏輯電路中的結果與條件的邏輯關系，會用真值表表示一些簡單的邏輯關系.3.初步了解集成電路的作用及發(fā)展情況.一、“與”門導學探究如圖1所示，兩個開關A、B串聯(lián)起來控制同一燈泡Y，顯然，只有A“與”B同時閉合時，燈泡Y才會亮.在這個事件中，“A閉合”、“B閉合”是條件，“燈泡Y亮”是結果.那么：圖1(1)事件的兩個條件需滿足幾個，事件才能發(fā)生？(2)在下表中填寫對應條件下事件的結果(燈泡Y是亮還是熄).條件結果開關A開關B燈泡Y斷斷斷通通斷通通(3)如果把開關的“通”記為1，“斷”記為0，

2、把燈“亮”記為“1”，“熄”記為0，把上面表格用1、0表示.答案(1)兩個條件都滿足(2)熄熄熄亮(3)輸入輸出ABY000010100111知識梳理1.“與”邏輯關系：如果一個事件的幾個條件都滿足后，該事件才能發(fā)生，我們把這種關系叫做“與”邏輯關系.2.“與”門：具有“與”邏輯關系的電路稱為“與”門電路，簡稱“與”門.3.符號：，其中“&”具有“與”的意思，象征著：只有A與B兩個輸入端都是1時，輸出端才是1.即學即用判斷下列說法的正誤.(1)“與”門電路中，只有A、B兩個輸入端都是“0”時，輸出端才是“1”.()(2)“與”門電路中，A、B兩個輸入端中只要有其中一個為“1”，輸出端就為“1”

3、.()(3)“與”門電路中，A、B兩個輸入端都為“1”時，輸出端才是“1”.()二、“或”門導學探究如圖2所示，兩個開關A、B并聯(lián)，控制同一燈泡Y，在這個電路中，“A閉合”或“B閉合”時，燈泡Y亮.圖2(1)條件A、條件B滿足幾個時，事件就能發(fā)生？(2)在下表中填寫對應條件下事件的結果(燈泡Y是亮還是熄).條件結果開關A開關B燈泡Y斷斷斷通通斷通通(3)如果把開關的“通”記為1、“斷”記為0，把燈“亮”記為“1”、“熄”記為0，把上面表格用1、0表示.答案(1)至少滿足兩個條件中的一個(2)熄亮亮亮(3)輸入輸出ABY000011101111知識梳理1.“或”邏輯關系：如果幾個條件中，只要有一

4、個條件得到滿足，某事件就會發(fā)生，這種關系叫做“或”邏輯關系.2.“或”門：具有“或”邏輯關系的電路叫做“或”門.3.符號：，“1”象征著：當1個或多于1個輸入端為1時，輸出端就是1.即學即用判斷下列說法的正誤.(1)“或”門電路中，A、B兩個輸入端都是“1”時，輸出端才是“1”.()(2)“或”門電路中，A、B兩個輸入端有一個是“0”時，輸出端就是“0”.()(3)“或”門電路中，A、B兩個輸入端有一個是“1”時，輸出端就是“1”.()三、“非”門導學探究如圖3所示，當開關A接通時，燈泡Y被短路而不亮；當開關A斷開時，燈泡Y是通路而被點亮.圖3(1)條件A和事件Y之間的關系如何？(2)在下表中

5、填寫對應條件下事件的結果(燈泡Y是亮還是熄).條件結果開關A燈泡Y斷通(3)如果把開關的“通”記為1、“斷”記為0，把燈“亮”記為“1”、“熄”記為0，把上面表格用1、0表示.答案(1)條件A滿足，事件Y不發(fā)生，二者總是相反關系.(2)亮熄(3)輸入輸出AY0110知識梳理1.“非”邏輯關系：輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)相反的邏輯關系叫做“非”邏輯關系.2.“非”門：具有“非”邏輯關系的電路叫做“非”門.3.符號為，其中矩形右側小圓可以看作數字“0”，它與數字“1”象征著：輸入端為1時，輸出端是0.即學即用下面為一邏輯門電路的真值表，該類型的邏輯門電路為“非”門電路.輸入M01輸出N10一、三種門電路的

6、理解例1聯(lián)合國安理會每個常任理事國都擁有否決權，當每個理事國都通過時，提案才可通過.假設設計一個表決器，常任理事國投反對票時輸入“0”，投贊成票或棄權時輸入“1”，提案通過為“1”，通不過為“0”，則這個表決器應具有哪種邏輯關系()A.“與”門 B.“或”門C.“非”門 D.“與非”門答案A解析根據聯(lián)合國常任理事會表決情況可知，即每個理事會都通過才為通過，只要有一個出反對票，則提案不通過，所有常任理事國都同意才通過.故能正確表示該表決器的邏輯門應該是“與”門.例2在車門報警電路中，兩個按鈕開關分別裝在汽車的兩扇門上，只要有開關處于斷開狀態(tài)，報警燈就發(fā)光.能實現此功能的電路是()答案D解析能實現

7、此功能的電路是“或”門電路，選項D正確.針對訓練1如圖4所示為三個基本邏輯電路的符號，A輸入端全為“1”，B輸入端全為“0”.以下判斷正確的是()圖4A.甲為“非”邏輯電路符號，輸出為“1”B.乙為“或”邏輯電路符號，輸出為“1”C.乙為“與”邏輯電路符號，輸出為“0”D.丙為“與”邏輯電路符號，輸出為“1”答案B解析根據門電路的符號特點可知，甲為“非”邏輯電路符號，A輸入端為“1”時，輸出為“0”，A錯；乙為“或”邏輯電路符號，A輸入端為“1”，B輸入端為“0”時，輸出為“1”，B對，C錯；丙為“與”邏輯電路符號，A輸入端為“1”，B輸入端為“0”時，輸出為“0”，D錯.二、復合門電路1.“

8、與非”門一個“與”門電路和一個“非”門電路組合在一起，組成一個復合門電路，稱為“與非”門，如圖5所示.圖5其真值表為輸入輸出A1B1Y20010111011102.“或非”門一個“或”門電路和一個“非”門電路組合在一起，組成一個“或非”門，如圖6所示.圖6其真值表為輸入輸出A1B1Y2001010100110例3在如圖7所示的邏輯電路中，當A端輸入電信號“1”、B端輸入電信號“0”時，則在C和D端輸出的電信號分別為()圖7A.1和0 B.0和1 C.1和1 D.0和0答案C解析B端電信號經過一個非門，變?yōu)椤?”，從D端輸出，故D端輸出為“1”；B端的輸出信號又作為輸入信號與A端輸入信號一起經過

9、上面的與門，兩者都是“1”，故C端輸出為“1”.故選C.針對訓練2在如圖8所示的復合電路中，A、B、C為門電路的輸入端，現欲使Y輸出“0”，如果C輸入端為“0”，則A、B兩端分別輸入()圖8A.00 B.01 C.10 D.11答案A解析當C端輸入“0”，“非”門輸出“1”，輸出端Y輸出“0”時，可知“或”門的輸出端必須為“0”，則A、B端的輸入分別為0,0，A正確.1.在登錄你的電子信箱(或“QQ”)的過程中，要有兩個條件，一個是用戶名，一個是與用戶名對應的密碼，要完成這個事件(登錄成功)，它們體現的邏輯關系為()A.“與”關系 B.“或”關系C.“非”關系 D.不存在邏輯關系答案A解析必須

10、是用戶名和用戶名對應的密碼都正確，才能登錄成功，所以它們的邏輯關系為“與”關系，A正確.2.在集成電路中，經常用若干基本門電路組成復合門電路，如圖9所示，為兩個基本門電路組合的邏輯電路，根據真值表，判斷虛線框內門電路類型及真值表內x的值()ABZ00101010011x圖9A.“與門”，1 B.“與門”，0 C.“或門”，1 D.“或門”，0答案D3.如圖10所示是一個三輸入端復合門電路，當C端輸入1，輸出端Y輸出0時，A、B端的輸入分別是()圖10A.0、0 B.0、1C.1、0 D.1、1答案A解析當C端輸入1，輸出端Y輸出0時，可知或門的輸出端為0，則A、B端的輸入分別為0,0.故A正確

11、，B、C、D錯誤.故選A.4.由門電路構成的一簡單控制電路如圖11所示，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泡L不亮；不受光照時，小燈泡L亮.該邏輯電路是_門電路，該控制電路可以用在_控制系統(tǒng)中(舉一個例子).圖11答案“非”城市路燈解析光照時光敏電阻阻值減小，門電路的輸入端電勢升高，燈不亮，說明門電路輸出端電勢降低，輸出狀態(tài)與輸入狀態(tài)相反，故為“非”門電路.一、選擇題(17題為單選題)1.下列關于邏輯電路的說法中正確的是()A.如果一個事件的幾個條件都滿足后，該事件才能發(fā)生，這種關系叫“與”邏輯關系B.如果幾個條件中，只要有一個條件

12、得到滿足，某事件就會發(fā)生，這種關系叫“與”邏輯關系C.一個門上有三把鑰匙，每把鑰匙都能單獨開門，它體現了“與”邏輯關系D.輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)相反的邏輯關系，叫做“或”邏輯關系答案A2.隧道里有一個警報器，在隧道的兩端各有一個開關，在出現危險時要求不論接通哪一個開關都能使警報器報警，那么應設計的電路為()A.“與”門電路 B.“或”門電路C.“非”門電路 D.上述答案都有可能答案B解析要求不論接通哪一個開關都能使警報器報警，這體現了“或”邏輯關系，故只有B項正確.A、C、D三項都不對.3.如圖1所示為某一門電路符號及輸入端A、B的電勢隨時間變化關系的圖象，則下列選項中能正確反映該門電路輸出端電勢

13、隨時間變化關系的圖象是()圖1答案A解析題圖為“與”門電路，所以A、B輸入端都是高電勢時，輸出端才為高電勢，故A正確.4.下列由基本門電路組成的電路中，能使蜂鳴器發(fā)出聲音的是()答案B5.如圖2所示由門電路組成的電路，輸出端為“1”，指示燈L亮，輸出端為“0”，指示燈L不亮，現要使燈L亮，則A、B兩輸入端分別是()圖2A.“1”、“1” B.“0”、“0”C.“1”、“0” D.“0”、“1”答案B解析要使燈L亮，“非”門的輸出應該為“1”，故“非”門的輸入為“0”；故“或”門的兩個輸入端都應該為0.6.下表是某邏輯電路的真值表，該電路是()輸入輸出001011101110答案D解析根據該邏輯

14、電路的真值表可以判斷，該門電路是一個“與”門電路和一個“非”門電路的組合，選項D正確.7.如圖3為監(jiān)控汽車安全帶使用情況的報警電路，S為汽車啟動開關，汽車啟動時S閉合.駕駛員未系安全帶時開關S閉合，系好安全帶時S斷開.要求當駕駛員啟動汽車但未系安全帶時蜂鳴器報警.則在圖中虛線框內應接入的元件是()圖3A.“非”門 B.“或”門C.“與”門 D.“與非”門答案C解析只有當駕駛員啟動汽車且未系安全帶時蜂鳴器才報警，體現了一種“與”的邏輯關系，故選C.二、非選擇題8.電動機的自動控制電路如圖4所示，其中RH為熱敏電阻，RL為光敏電阻，當溫度升高時，RH的阻值遠小于R1；當光照射RL時，其阻值遠小于R2.為使電動機在溫度升高或受到光照時能自動啟動，電路中的虛線框內應選_門邏輯電路；若要提高光照時電動機啟動的靈敏度，可以_R2的阻值(填“增大”或“減小”).圖4答案“或”增大解析為使電動機在溫度升高或受到光照時能自動啟動，即熱敏電阻或光敏電阻的電阻值小時，輸入為1，輸出為1，所以是“或”門電路.因為若要提高光照時電動機啟動的靈敏度，需要在光照較小即光敏電阻較