高中物理 第二章 恒定电流 11 简单的逻辑电路课件 新人教版选修31.ppt

11简单的逻辑电路 1 知道数字电路和模拟电路的概念 了解数字电路的优点 2 知道 与 门 或 门 非 门电路的特征 逻辑关系及表示法 3 初步了解 与 门 或 门 非 门电路在实际问题中的应用 教学目标 重点 三种门电路的逻辑关系 难点 数字信号和数字电路的意义 重点难点 课程标准的要求是 通过实验 观察门电路的基本作用 初步了解逻辑电路的基本原理以及在自动控制中的应用 从中可以看出 第一 这里的要求很低 第二 学习逻辑电路必须做实验 学生刚学完稳恒电流及复杂电路分析 对电势等概念比较清晰 但分析复杂电路的水平有限 加上教材中本节属于对稳恒电流的补充 对后面的传感器知识起引领作用 故应重点讲解 与 门 或 门以及 非 门电路的特征 逻辑关系及表示法 教学建议 导入一 引入新课 1 演示 一盏神奇的灯 接通电源 灯不亮 有声 灯不亮 挡住光线 全场安静 灯不亮 挡住光线 拍手 灯亮 点评 通过演示声光控感应灯 引发学生好奇心理和探究欲望 2 教师简介 身边的 数字 话题 数码产品 数字电视 dis实验 家电等 这些电器中都包含了 智能 化逻辑关系 今天我们就来学习简单的逻辑电路 新课导入 导入二 到家电商场看一看 满眼都是数字化产品 电脑 计算机 数码电视机 数码摄像机 cd机 vcd机 dvd机 数字移动电话 数字音响等等 所谓数字化 是指利用计算机信息处理技术把声 光 电 磁等信号转换成数字信号 或把语音 文字 图像等信息转变为数字编码用于传输与处理的过程 数字化技术 就是把信号编成 0 和 1 的二进位代码 然后转换为电脉冲进行处理 它的主要优点是信息处理精度高 还原效果好 抗干扰能力强 便于压缩和保存 便于实现 智能化 新课导入 1 与 逻辑关系 如果一个事件和几个条件相联系 当这几个条件满足时 该事件才能发生 这种关系叫 与 逻辑关系 2 与 门电路 具有关系的电路称为 与 门电路 简称 与 门 3 与 门的符号图2 11 1 与 门 知识必备 知识点一 都 与 逻辑 1 或 逻辑关系 如果一个事件和几个条件相联系 当这几个条件中满足时 该事件就会发生 这种关系叫 或 逻辑关系 2 或 门电路 满足关系的电路称为 或 门电路 简称 或 门 3 或 门的符号图2 11 2 或 门 知识必备 知识点二 有一个 或 逻辑 1 非 逻辑关系 输出状态与输入状态逻辑关系 叫作 非 逻辑关系 2 非 门电路 具有关系的电路称为 非 门电路 简称 非 门 3 非 门的符号图2 11 3 非 门 知识必备 知识点三 相反的 非 逻辑 想一想 与 门 或 门 非 门的真值表是什么样的 要点总结 1 与 门 或 门真值表 真值表 考点一 学习互动 2 非 门真值表 学习互动 例1如图2 11 4所示 试判断这是一个什么逻辑门电路 a b c闭合时记 1 断开时记 0 p灯亮记 1 不亮记 0 试完成如下真值表 图2 11 4 学习互动 学习互动 学习互动 答案 或 门如下表所示 学习互动 解析 由图可知 开关a b c只要有一个闭合时 灯泡便亮 所以这个电路满足 或 门电路逻辑 即当几个条件中只要有一个得到满足就能出现某一结果 所以这是一个 或 门电路 例2在举重比赛中 有甲 乙 丙三名裁判 其中甲为主裁判 乙 丙为副裁判 当主裁判和一名以上 包括一名 副裁判认为运动员上举合格后 才可发出合格信号 试列出真值表 学习互动 学习互动 答案 如下表所示 学习互动 解析 本题主要考查逻辑关系的应用 设甲 乙 丙三名裁判的裁判意见为逻辑变量a b c 裁判结果为y 并且对于a b c 设判上举合格为逻辑 1 不合格为逻辑 0 对于y 设上举合格为逻辑 1 不合格为逻辑 0 可得出真值表 想一想 我们很熟悉宿舍楼内的应急灯 但你知道为什么电网有电它不亮 而停电时它却亮吗 住宅楼的楼梯间的灯 在有光或者没有声音时 灯都不会亮 而在无光或者有声音时 灯会自动亮 你知道这有什么奥秘吗 车门报警器 两车门中任一开关处于开路状态 报警器都会发光 发出报警声 这些电路应用的是什么原理 门电路的应用 考点二 学习互动 要点总结 1 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2 11 5所示 图2 11 5 学习互动 其真值表为 学习互动 学习互动 2 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2 11 6所示 图2 11 6 学习互动 其真值表为 学习互动 例3在如图2 11 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 a 1和0b 0和1c 1和1d 0和0图2 11 7 答案 c 解析 首先从 非 门电路入手 当b端输入电信号为 0 时 d端输出电信号为 1 所以 与 门电路的两输入电信号均为 1 因此c端输出电信号为 1 c正确 学习互动 例4在铁路与公路的交叉路口安装有自动控制的信号灯 当火车来的时候信号灯亮 火车过去时信号灯灭 图2 11 8是这种信号灯的控制电路图 s1 s2为两个光控开关 光照到时接通 没照到时断开 只有两个开关都接通时 信号灯才是灭的 请在虚线框内画出符合要求的门电路符号 图2 11 8 学习互动 答案 如图所示 解析 开关闭合时输入为高电势 灯亮时输出为高电势 所以开关闭合为 1 断开为 0 灯亮为 1 灯灭为 0 则此门电路的真值表应为 这是 与非 门真值表 备用习题 备用习题 备用习题 备用习题 备用习题 备用习题 自我检测 1 门电路的理解 图2 11 9为三个门电路符号 a输入端全为 1 b输入端全为 0 下列判断正确的是 图2 11 9a 甲为 非 门 输出为 1 b 乙为 与 门 输出为 0 c 乙为 或 门 输出为 1 d 丙为 与 门 输出为 1 答案 c 解析 甲为 非 门 输出为 0 乙为 或 门 输出为 1 丙为 与 门 输出为 0 则只有选项c正确 2 复合门电路 如图2 11 10所示 低电位报警器由两个基本的门电路与蜂鸣器组成 该报警器只有当输入电压过低时蜂鸣器才会发出警报 其中 图2 11 10a 甲是 与门 乙是 非门 b 甲是 或门 乙是 非门 c 甲是 与门 乙是 或门 d 甲是 或门 乙是 与门 自我检测 自我检测 答案 b 解析 由基本门电路的符号和特点可知 乙是 非门 蜂鸣器工作时需要一个高电势 即 非门 输出为 1 则此时 非门 需要输入 0 门电路甲已输入一个低电势 0 由于要求只有当输入电压过低 即输入为 0 门电路甲的输出为 0 时蜂鸣器才会发出警报 所以甲是 或门 b正确 3 门电路的应用 某同学设计了一个楼道应急灯的控制电路 如图2 11 11所示 当电网停电时 应急灯自动打开 来电时 应急灯自动熄灭 图中r1 r2为分压电阻 以使门电路获得合适的电压 j是应急灯开关控制继电器 图中未画应急灯电路 请在虚线框内填入需要的门电路符号 图2 11 11 自我检测 自我检测