高中物理第二章恒定电流11简单逻辑电路学案选修31讲解.doc

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1、11简单的逻辑电路学习目标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”门电路在逻辑电路中的结果与条件的逻辑关系，会用真值表表示一些简单的逻辑关系.3.初步了解集成电路的作用及发展情况.一、“与”门导学探究如图1所示，两个开关A、B串联起来控制同一灯泡Y，显然，只有A“与”B同时闭合时，灯泡Y才会亮.在这个事件中，“A闭合”、“B闭合”是条件，“灯泡Y亮”是结果.那么：图1(1)事件的两个条件需满足几个，事件才能发生？(2)在下表中填写对应条件下事件的结果(灯泡Y是亮还是熄).条件结果开关A开关B灯泡Y断断断通通断通通(3)如果把开关的“通”记为1，“断”记为0，

2、把灯“亮”记为“1”，“熄”记为0，把上面表格用1、0表示.答案(1)两个条件都满足(2)熄熄熄亮(3)输入输出ABY000010100111知识梳理1.“与”逻辑关系：如果一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生，我们把这种关系叫做“与”逻辑关系.2.“与”门：具有“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路，简称“与”门.3.符号：，其中“&”具有“与”的意思，象征着：只有A与B两个输入端都是1时，输出端才是1.即学即用判断下列说法的正误.(1)“与”门电路中，只有A、B两个输入端都是“0”时，输出端才是“1”.()(2)“与”门电路中，A、B两个输入端中只要有其中一个为“1”，输出端就为“1”

3、.()(3)“与”门电路中，A、B两个输入端都为“1”时，输出端才是“1”.()二、“或”门导学探究如图2所示，两个开关A、B并联，控制同一灯泡Y，在这个电路中，“A闭合”或“B闭合”时，灯泡Y亮.图2(1)条件A、条件B满足几个时，事件就能发生？(2)在下表中填写对应条件下事件的结果(灯泡Y是亮还是熄).条件结果开关A开关B灯泡Y断断断通通断通通(3)如果把开关的“通”记为1、“断”记为0，把灯“亮”记为“1”、“熄”记为0，把上面表格用1、0表示.答案(1)至少满足两个条件中的一个(2)熄亮亮亮(3)输入输出ABY000011101111知识梳理1.“或”逻辑关系：如果几个条件中，只要有一

4、个条件得到满足，某事件就会发生，这种关系叫做“或”逻辑关系.2.“或”门：具有“或”逻辑关系的电路叫做“或”门.3.符号：，“1”象征着：当1个或多于1个输入端为1时，输出端就是1.即学即用判断下列说法的正误.(1)“或”门电路中，A、B两个输入端都是“1”时，输出端才是“1”.()(2)“或”门电路中，A、B两个输入端有一个是“0”时，输出端就是“0”.()(3)“或”门电路中，A、B两个输入端有一个是“1”时，输出端就是“1”.()三、“非”门导学探究如图3所示，当开关A接通时，灯泡Y被短路而不亮；当开关A断开时，灯泡Y是通路而被点亮.图3(1)条件A和事件Y之间的关系如何？(2)在下表中

5、填写对应条件下事件的结果(灯泡Y是亮还是熄).条件结果开关A灯泡Y断通(3)如果把开关的“通”记为1、“断”记为0，把灯“亮”记为“1”、“熄”记为0，把上面表格用1、0表示.答案(1)条件A满足，事件Y不发生，二者总是相反关系.(2)亮熄(3)输入输出AY0110知识梳理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”逻辑关系.2.“非”门：具有“非”逻辑关系的电路叫做“非”门.3.符号为，其中矩形右侧小圆可以看作数字“0”，它与数字“1”象征着：输入端为1时，输出端是0.即学即用下面为一逻辑门电路的真值表，该类型的逻辑门电路为“非”门电路.输入M01输出N10一、三种门电路的

6、理解例1联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权，当每个理事国都通过时，提案才可通过.假设设计一个表决器，常任理事国投反对票时输入“0”，投赞成票或弃权时输入“1”，提案通过为“1”，通不过为“0”，则这个表决器应具有哪种逻辑关系()A.“与”门 B.“或”门C.“非”门 D.“与非”门答案A解析根据联合国常任理事会表决情况可知，即每个理事会都通过才为通过，只要有一个出反对票，则提案不通过，所有常任理事国都同意才通过.故能正确表示该表决器的逻辑门应该是“与”门.例2在车门报警电路中，两个按钮开关分别装在汽车的两扇门上，只要有开关处于断开状态，报警灯就发光.能实现此功能的电路是()答案D解析能实现

7、此功能的电路是“或”门电路，选项D正确.针对训练1如图4所示为三个基本逻辑电路的符号，A输入端全为“1”，B输入端全为“0”.以下判断正确的是()图4A.甲为“非”逻辑电路符号，输出为“1”B.乙为“或”逻辑电路符号，输出为“1”C.乙为“与”逻辑电路符号，输出为“0”D.丙为“与”逻辑电路符号，输出为“1”答案B解析根据门电路的符号特点可知，甲为“非”逻辑电路符号，A输入端为“1”时，输出为“0”，A错；乙为“或”逻辑电路符号，A输入端为“1”，B输入端为“0”时，输出为“1”，B对，C错；丙为“与”逻辑电路符号，A输入端为“1”，B输入端为“0”时，输出为“0”，D错.二、复合门电路1.“

8、与非”门一个“与”门电路和一个“非”门电路组合在一起，组成一个复合门电路，称为“与非”门，如图5所示.图5其真值表为输入输出A1B1Y20010111011102.“或非”门一个“或”门电路和一个“非”门电路组合在一起，组成一个“或非”门，如图6所示.图6其真值表为输入输出A1B1Y2001010100110例3在如图7所示的逻辑电路中，当A端输入电信号“1”、B端输入电信号“0”时，则在C和D端输出的电信号分别为()图7A.1和0 B.0和1 C.1和1 D.0和0答案C解析B端电信号经过一个非门，变为“1”，从D端输出，故D端输出为“1”；B端的输出信号又作为输入信号与A端输入信号一起经过

9、上面的与门，两者都是“1”，故C端输出为“1”.故选C.针对训练2在如图8所示的复合电路中，A、B、C为门电路的输入端，现欲使Y输出“0”，如果C输入端为“0”，则A、B两端分别输入()图8A.00 B.01 C.10 D.11答案A解析当C端输入“0”，“非”门输出“1”，输出端Y输出“0”时，可知“或”门的输出端必须为“0”，则A、B端的输入分别为0,0，A正确.1.在登录你的电子信箱(或“QQ”)的过程中，要有两个条件，一个是用户名，一个是与用户名对应的密码，要完成这个事件(登录成功)，它们体现的逻辑关系为()A.“与”关系 B.“或”关系C.“非”关系 D.不存在逻辑关系答案A解析必须

10、是用户名和用户名对应的密码都正确，才能登录成功，所以它们的逻辑关系为“与”关系，A正确.2.在集成电路中，经常用若干基本门电路组成复合门电路，如图9所示，为两个基本门电路组合的逻辑电路，根据真值表，判断虚线框内门电路类型及真值表内x的值()ABZ00101010011x图9A.“与门”，1 B.“与门”，0 C.“或门”，1 D.“或门”，0答案D3.如图10所示是一个三输入端复合门电路，当C端输入1，输出端Y输出0时，A、B端的输入分别是()图10A.0、0 B.0、1C.1、0 D.1、1答案A解析当C端输入1，输出端Y输出0时，可知或门的输出端为0，则A、B端的输入分别为0,0.故A正确

11、，B、C、D错误.故选A.4.由门电路构成的一简单控制电路如图11所示，其中R为光敏电阻，光照时电阻很小，R为变阻器，L为小灯泡.其工作情况是：当光敏电阻受到光照时小灯泡L不亮；不受光照时，小灯泡L亮.该逻辑电路是_门电路，该控制电路可以用在_控制系统中(举一个例子).图11答案“非”城市路灯解析光照时光敏电阻阻值减小，门电路的输入端电势升高，灯不亮，说明门电路输出端电势降低，输出状态与输入状态相反，故为“非”门电路.一、选择题(17题为单选题)1.下列关于逻辑电路的说法中正确的是()A.如果一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生，这种关系叫“与”逻辑关系B.如果几个条件中，只要有一个条件

12、得到满足，某事件就会发生，这种关系叫“与”逻辑关系C.一个门上有三把钥匙，每把钥匙都能单独开门，它体现了“与”逻辑关系D.输出状态和输入状态相反的逻辑关系，叫做“或”逻辑关系答案A2.隧道里有一个警报器，在隧道的两端各有一个开关，在出现危险时要求不论接通哪一个开关都能使警报器报警，那么应设计的电路为()A.“与”门电路 B.“或”门电路C.“非”门电路 D.上述答案都有可能答案B解析要求不论接通哪一个开关都能使警报器报警，这体现了“或”逻辑关系，故只有B项正确.A、C、D三项都不对.3.如图1所示为某一门电路符号及输入端A、B的电势随时间变化关系的图象，则下列选项中能正确反映该门电路输出端电势

13、随时间变化关系的图象是()图1答案A解析题图为“与”门电路，所以A、B输入端都是高电势时，输出端才为高电势，故A正确.4.下列由基本门电路组成的电路中，能使蜂鸣器发出声音的是()答案B5.如图2所示由门电路组成的电路，输出端为“1”，指示灯L亮，输出端为“0”，指示灯L不亮，现要使灯L亮，则A、B两输入端分别是()图2A.“1”、“1” B.“0”、“0”C.“1”、“0” D.“0”、“1”答案B解析要使灯L亮，“非”门的输出应该为“1”，故“非”门的输入为“0”；故“或”门的两个输入端都应该为0.6.下表是某逻辑电路的真值表，该电路是()输入输出001011101110答案D解析根据该逻辑

14、电路的真值表可以判断，该门电路是一个“与”门电路和一个“非”门电路的组合，选项D正确.7.如图3为监控汽车安全带使用情况的报警电路，S为汽车启动开关，汽车启动时S闭合.驾驶员未系安全带时开关S闭合，系好安全带时S断开.要求当驾驶员启动汽车但未系安全带时蜂鸣器报警.则在图中虚线框内应接入的元件是()图3A.“非”门 B.“或”门C.“与”门 D.“与非”门答案C解析只有当驾驶员启动汽车且未系安全带时蜂鸣器才报警，体现了一种“与”的逻辑关系，故选C.二、非选择题8.电动机的自动控制电路如图4所示，其中RH为热敏电阻，RL为光敏电阻，当温度升高时，RH的阻值远小于R1；当光照射RL时，其阻值远小于R

15、2.为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，电路中的虚线框内应选_门逻辑电路；若要提高光照时电动机启动的灵敏度，可以_R2的阻值(填“增大”或“减小”).图4答案“或”增大解析为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，即热敏电阻或光敏电阻的电阻值小时，输入为1，输出为1，所以是“或”门电路.因为若要提高光照时电动机启动的灵敏度，需要在光照较小即光敏电阻较大时输入为1，输出为1，所以要增大R2的阻值.9.图5为某报警装置示意图，该报警装置在一扇门、两扇窗上各装有一个联动开关，门、窗未关上时，开关不闭合，只要有一个开关未闭合，报警器就会报警.该报警装置中用了两个串联的逻辑电路，虚线框甲内应选用_门电路，虚线框乙内应选用_门电路.(选填“与”“非”“或”)图5答案“或”“或”解析由题意知，一扇门、两扇窗只要一个不闭合，报警器就会报警，符合只要满足一个条件，结果就能发生的特点，所以甲、乙框内电路都应该是“或”门.