2019-2020学年高中物理 第2章 电路 第6节 走进门电路 第7节 了解集成电路课件 粤教版选修3-1

第六节走进门电路第七节了解集成电路 1 一幢居民楼里有各种不同的电器 例如电炉 电视机 微波炉 电脑等等 停电时 用欧姆表测得进户线a b间的电阻为r 供电后 各家用电器同时使用 测得a b间的电压为u 进线电流为i 则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是 答案 c 解析 因为所有用电器不一定都是纯电阻电路 只能使用p ui计算 部分电路欧姆定律不适用 2 一只手机电池的背面印有如图所示的一些符号 另外在手机使用说明书上对手机电池的说明中还写有 通话3小时 待机100小时 则该手机通话和待机时的功率分别约为 a 1 3w 5 4 10 2wb 0 6w 1 8 10 2wc 3 6w 0 108wd 6 48 103w 1 94 102w 答案 b 一 门电路1 数字信号变化的两个对立状态 和 2 数字电路 1 概念 处理 的电路 2 功能 主要研究电路的 功能 3 最基本的逻辑电路 门电路 0 1 数字信号 通断 二 门电路分类及符号 意义1 与门电路 1 与 逻辑关系 一个事件的几个条件 满足后该事件才能发生 2 符号 其中 具有 的意思 象征a与b两个输入端 时 输出端才是1 同时 和 都是1 3 真值表 2 或门电路 1 或 逻辑关系 几个条件中只要有 条件得到满足 事件就会发生 2 符号 其中矩形中的 1 象征当 输入端为1时 输出端就是1 1个 一个 3 真值表 3 非门电路 1 非 逻辑关系 输出状态和输入状态 2 符号 其中矩形右侧小圆表示数字 0 它与数字 1 象征着输入端为 时 输出端是 3 真值表 相反 1 0 三 集成电路1 定义 集成电路 ic 是指把晶体管 电阻 电容等元件按电路结构的要求 制作在一块硅或陶瓷基片上 再加以封装而成的 具有一定功能的整体电路 2 分类 1 集成电路按功能可分为三类 数字集成电路 模拟集成电路和微波集成电路 2 集成电路按集成度可分为六类 小规模集成电路ssi 中规模集成电路msi 大规模集成电路lsi 超大规模集成电路vlsi 特大规模集成电路ulsi 巨大规模集成电路gsi 为了方便及节约用电 宿舍楼楼道里安装有声 光控灯 这种灯在有光或没有声音时不亮 而在无光又有声音时 灯就会自动点亮 这里面有什么逻辑关系呢 答案 这种逻辑关系可用以下真值表来表示 一 两种信号1 数字信号 如表所示的两种状态用 0 1 表示 物理上 用高电势表示 1 低电势表示 0 这样的信号叫数字信号 对门电路的理解 2 模拟信号 能连续变化的信号称为模拟信号 如调节收音机的音量 声音能连续变化 就是模拟信号 3 特征 数字信号的特征是分段的 而连续是模拟信号的特征 4 数字电路 逻辑电路及门电路之间的关系数字信号的 1 0 好比事物的 是 非 处理数字信号的电路称为数字电路 因此数字电路能判断是非的能力 称为逻辑功能 数字电路中最基本的电路有 与门 或门和非门 二 三种门电路的真值表 注 1表示开关闭合 0表示开关的断开 用1表示灯亮 0表示灯灭 例1现在银行系统都设有自动取款机 请你分析一下自动取款过程中的事件与条件 它们体现了一种怎样的逻辑关系 解析 本题考查逻辑关系 解答时 应首先找出事件和条件 然后分析出现这种事件需要满足的条件 而判断是哪一种逻辑关系 事件是取出现金 条件有两个 一个是账号 另一个是与账号对应的密码 由于只有两者同时具备才能取出现金 即只有两个条件 账号和密码 都满足事件 取出现金 才能发生 所以是一种 与 逻辑关系 答案 与 逻辑关系 题后反思正确理解 与 逻辑关系 只有两个条件都满足时 事件才能发生 1 2018 绵阳期末 在解锁智能手机的过程中 可以采用按压已经验证过的指纹 也可以输入正确的密码 则要完成解锁手机 上述两种方式的逻辑关系是 a 与 关系b 或 关系c 非 关系d 不存在逻辑关系 答案 b 解析 由题意可知 输入已经验证过的指纹或输入正确的密码均可以解锁 故采用的是 或 关系 b正确 a c d错误 一 门电路的逻辑功能1 与门电路的逻辑功能用与门 电阻 发光二极管 电池连接 如图 分别将a b两端与电源的正极或负极相连 观察发光二极管 如果发光二极管亮 输出记为 1 发光二极管不亮 输出记为 0 门电路的实验探究 2 或门电路的逻辑功能用或门 电阻 发光二极管 电池连接 如图 分别将a b两端与电源的正 负极相连 观察发光二极管 如果发光二极管亮 输出记为 1 发光二极管不亮 输出记为 0 3 非门电路的逻辑功能用非门 电阻 发光二极管 电池连接 如图 分别将输入端与电源的正 负极相连 观察发光二极管 如果发光二极管亮 输出记为 1 发光二极管不亮 输出记为 0 二 应用门电路设计控制电路1 要理解好各种门电路的逻辑关系 2 弄清电路的结构与原理 3 知道所要进行的控制是怎样的电路 4 选择相应的门电路 画出门电路的符号 特别提醒 不要混淆与门和或门的逻辑关系 易错点 与门的逻辑关系是乘法运算 或门的逻辑关系是加法运算 例2如图所示 表示输入端a b的电势随时间的变化关系 完成下题 试在虚线框中画出 1 与门电路的输出电压y随时间变化的关系 2 或门电路的输出电压y随时间变化的关系 思路点拨 与 逻辑关系是当两个输入端都有信号时 输出端才有信号输出 或 逻辑关系是当两个输入端的任意一个有信号时 输出端就有信号输出 由于已知的是输入端电信号随时间变化的关系 为了便于分析输出端的情况 借用真值表进行分析 解析 1 对 与 逻辑关系 先做出a b y的真值表 然后再确定输出y与时间的变化关系 所以uy随时间变化如图所示 2 对 或 逻辑 先做出a b y的真值表 然后再确定输出y与时间的变化关系 所以uy随时间变化如图所示 答案 见解析 题后反思熟记与或非门的真值表 根据逻辑关系依次推理是解 组合 门电路的基本方法 例3在生活中 经常会碰到用光电管控制电路的情况 例如路灯的光控开关 傍晚时光暗到一定程度 路灯会自动点亮 清晨时光亮到一定程度 路灯又会自动熄灭 光电管产生的电流一般很小 应用时要经过放大器放大 使电磁铁m磁化去控制另一电路的通断电 1 请将图中元件连成一个白天路灯自动熄灭的电路 2 若改成楼梯照明用 要求晚上有人走动发声时 灯才亮 需再接一只声控开关 有声时接通 无声时断开 声控开关与光电管应组成什么逻辑电路 解析 本题考查用与门设计声 光控开关 解答可考虑两个条件 一是要有声音 二是光线暗 二者兼备灯才亮 是 与 逻辑门 答案 1 如图所示 2 与门电路 题后反思熟练掌握 门 电路的逻辑关系是设计应用电路的基础 2 火灾报警器用非门 电位器 热敏电阻 蜂鸣器和电池等如图所示连接