教科版选修31 第2章 第8节　逻辑电路和控制电路 课件（34张）.ppt

第8节逻辑电路和控制电路 课堂探究 自主学习 达标测评 自主学习课前预习 感悟新知 目标导航 教师参考 重点 与 或 非 电路逻辑关系的理解及其真值表难点 与 或 非 电路逻辑关系的应用 教材梳理 一 常见的逻辑电路1 开关 与 电路电路图和真值表 0 1 0 0 2 开关 或 电路电路图和真值表 0 1 1 1 3 开关 非 电路电路图和真值表 1 0 想一想隧道里有个报警器 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个开关都能使报警器报警 那么应设计的电路是什么逻辑关系 答案 或 逻辑关系 二 几个控制电路实例1 自动门控制电路要求 有人从门外要进门或从门内要出门时门会自动打开 同时有人从门外和门内走来时 门也会自动打开 电路图和真值表 0 1 1 1 2 举重裁判控制器要求 三个裁判a 主裁判 b 副裁判 c 副裁判 只有当主裁判和至少一个副裁判同时按下自己面前的按钮 指示杠铃稳当举起的灯泡p才亮 电路图和真值表 0 0 0 0 0 1 1 1 3 楼梯开关电路要求 不论从楼上 楼下均可开 关楼梯灯 电路图 想一想根据教材p71 p72内容思考 马路两旁的路灯 天黑了 路灯自动接通 天亮了 路灯又自动熄灭 它体现了什么逻辑关系 答案 天亮时 路灯断开 天黑时 路灯接通 体现了 非 逻辑关系 三 用二极管实现 与 电路和 或 电路1 有触点开关的缺点 触点易 金属疲劳以及运动部件的动作速度导致可靠性较差 2 晶体管的优点 没有运动 动作速度快 可靠性高 四 集成电路1 构成 在一块连续的衬底材料上同时做出大量的 电阻等电路元件 并连成电路 2 优点 小 轻 可靠性更高 成本更低廉 磨损 慢 部件 晶体管 体积 重量 1 真值表中的 1 和 0 与算术中的 1 和 0 有本质区别 2 与 门和 或 门电路只能有两个输入端 3 小汽车的四个车门只要有一扇门没关好就会有报警提示 其逻辑关系属于 与 电路 4 现代银行管理系统中都有自动取款机 若能取出钱款 账号 密码必须都正确 它反映的逻辑关系是 或 电路 5 将一灯泡与开关并联 开关的通断与灯的发光关系属于 非 电路 思考判断 答案 1 2 3 4 5 要点一对逻辑电路的认识 课堂探究核心导学 要点探究 问题导学 1 如图所示 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 b同时闭合 是条件 灯泡y亮 是结果 那么 1 事件的两个条件需满足几个 事件才能发生 答案 1 两个条件都满足 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 答案 2 熄熄熄亮 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 3 2 如何确定逻辑 1 与 0 答案 1 和 0 是分别代表两种相反状态的代码 例如开关断开代表 0 状态 接通代表 1 状态 对逻辑电路的输入 输出来说 一般是高电压为 1 低电压为 0 对具体的数字电路来说 电压高于某一值时为 1 低于某一值时为 0 要点归纳 1 对 与 电路的理解 1 逻辑关系及类比电路图如果一个事件和几个条件相联系 当这几个条件都满足后 该事件才能发生 这种关系叫 与 逻辑关系 具有这种逻辑关系的电路称为 与 电路 如图所示 如果把开关a闭合作为条件a满足 把开关b闭合作为条件b满足 把电灯l亮作为结果p成立 则 与 逻辑关系可以示意为 p 或a b p 2 与 电路的特点 开关之间是串联关系 当a b输入都为 0 或a b中有一个输入为 0 时 输出为 0 当a b输入都为 1 时 输出为 1 2 对 或 电路的理解 1 逻辑关系及类比电路图如果一个事件和几个条件相联系 当这几个条件中有一个满足 事件就会发生 这种关系叫 或 逻辑关系 具有这种逻辑关系的电路称为 或 电路 如图所示 如果把开关a闭合当作条件a满足 把开关b闭合当作条件b满足 把电灯l亮当作结果p成立 则 或 逻辑关系可以示意为或a b p 2 或 电路的特点 开关之间是并联关系 a b输入都为 0 时 输出为 0 a b输入都为 1 或a b中有一个输入为 1 时 输出为 1 3 对 非 电路的理解 1 逻辑关系及类比电路图如果条件a满足时 另一个条件b则不满足 条件a不满足时 另一个条件b则满足 它们的逻辑关系是相反的 这种关系叫 非 逻辑关系 具有这种逻辑关系的电路叫 非 电路 如图所示 2 非 电路的特点 单刀双掷开关 当a输入为 1 时 b输入为 0 当a输入为 0 时 b输入为 1 4 门电路的符号 仅作了解 例1 如图电路中用a和b表示两个元件 有一个电路控制是否工作 如果工作 输出为高电势 如果a和b都满足条件 输入为高电势 工作 则电路才一起工作 请画出输出端y输出的电信号 完成该电路的真值表 并说明电路的种类 解析 由a b都满足条件 输入为高电势 时 输出才为高电势 则输出端y的电信号图为 其真值表为 因两个条件同时满足时 电路才工作 所以该电路为 与 电路 答案 见解析 误区警示对 与 电路 或 电路及真值表中 0 1 的理解 1 与 或 电路有两个输入端 输出由两输入共同决定 而 非 电路只有一个输入端 其输出跟输入恰好相反 2 逻辑电路中的 0 和 1 不是表示数量而是表示事物矛盾双方的一种符号 教师备用 例1 1 一逻辑电路图如图所示 其真值表见下表 此逻辑电路为电路 在真值表中x处的逻辑值为 解析 由真值表可得逻辑电路为 与 电路 x处逻辑值为0 答案 与 0 针对训练1 1 如图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像 则下列选项中能正确反映该门电路输出端电势随时间变化关系的图像是 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 故选项a正确 要点二逻辑电路的实际应用 问题导学 常用电学元件光敏电阻 热敏电阻 二极管 电容器的特点是什么 答案 光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小 热敏电阻的阻值随温度的升高而减小 二极管具有单向导电性 电容器具有 通交流 隔直流 的特点 要点归纳 1 设计逻辑电路的要求 1 准确地对一些实例分析出条件与结果之间的逻辑关系 2 熟记 与 或 非 三种电路的逻辑关系意义 3 理解条件与结果之间的关系 2 逻辑电路与光敏电阻 热敏电阻等相结合的综合问题分析逻辑电路的问题分析中 电路往往要和一些常用的电学元件 如电阻 开关 热敏电阻 光敏电阻 二极管等 一起构成电路 通过电路中某一部分的变化 开关的通断 电阻的变化等 实现电路输入端的电压变化 即电势的高低变化 从而通过电路的输出端达到控制电路的目的 除熟练掌握各种逻辑电路的作用外 还要熟练地掌握电路的动态变化规律的分析 尤其是逻辑电路部分的电势高低的变化 例2 如图所示是一种应用逻辑电路制作的简易走廊灯电路图 r0是一个光敏电阻 当走廊里光线较暗时或是将手动开关s接通时 灯都会亮 则在电路图的虚线框内的逻辑电路应是电路 当有光照到光敏电阻r0上时 门电路的输入端b是电势 解析 手动开关接通时 在a端输入高电位 有光线照射时 光敏电阻的阻值较小 与r1串联后分得的电压小 b端输入低电位 所以s闭合 a输入 1 断开s a输入 0 光照射强时 b输入 0 光照射弱时 b输入 1 电路要求光线较暗或手动开关s接通时 灯都会亮 因此为 或 电路 答案 或 低 教师备用 例2 1 如图所示是一个应用某逻辑电路制作的简单车门报警电路图 图中的两个按钮开关s1 s2分别装在汽车的两道门上 只要其中任何一个开关处于开路状态 发光二极管 报警灯 就发光 请你根据报警装置的要求 列表分析开关状态与发光二极管的发光状态 并指出是何种逻辑电路 答案 见解析 解析 驾驶员离开汽车时 两个车门均处于关闭状态 跟两个车门对应的开关s1和s2均闭合 这时发光二极管不会发光报警 为什么这时发光二极管不发光呢 原来s1和s2闭合后 电流不通过发光二极管 当有其他人打开了某一道门时 s1或s2就处于断开状态 这时就有电流通过发光二极管 使其发光报警 可见 这一装置实际上是一个 或 电路 开关闭合及二极管不发光状态为 0 开关断开及二极管发光状态为 1 则开关状态及发光二极管发光状态对应如下表 针对训练2 1 某同学设计了一个楼道应急灯的控制电路 如图所示 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 以使逻辑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 在虚线框内应填入何种逻辑电路 解析 当电网停电时 逻辑电路输入为低电位 此时输出应为高电位 以使继电器工作 启用应急灯 故虚线框内应为 非 电路 答案 非 电路 达标测评随堂演练 检测效果 1 下列说法中正确的是 a 逻辑电路就是数字电路b 逻辑电路可存在两种以上的状态c 集成电路由三种最基本的逻辑电路构成d 集成电路可靠性高 寿命长 但耗电量高 a 解析 逻辑电路只存在两种状态即 有 或 没有 没有第三种状态 集成电路是以半导体材料为基片 将组成电路的各种元器件和连线集成在同一基片上 成为具有一定功能的微电路系统 只有a正确 解析 当输入a b至少有一个为 1 时 输出p也为 1 这是 或 电路的特点 选项b正确 2 在逻辑电路中 若输入信号至少有一个为 1 则输出为 1 的逻辑电路是 a 与 电路b 或 电路c 非 电路d 与非 电路 b 3 如图所示的电路为 a 与 电路b 或 电路c 非 电路d 无法判定 c 解析 由电路图可知它满足开关 非 的逻辑关系 是 非 逻辑电路 4 2017 聊城高二检测 多选 如图所示为由二极管构成的逻辑电路 a b为输入端 y为输出端 高电位用真值 1 表示 低电位用真值 0 表示 则 a a 0 b 0时y 0b a 1 b 0时y 1c a 0 b 1时y 1d a 1 b 1时y 1 解析 两个二极管组成了 与 电路 只有a b两输入端都为高电位 1 时 输出端y才为高电位 1 故应选a d ad 5 电动机的自动控制电路如图所示 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