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 (2).ppt

第二章恒定电流 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 内容索引 知识探究 题型探究 达标检测 知识探究 1 一 与 门 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 1 事件的两个条件需满足几个 事件才能发生 两个条件都满足 答案 图1 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 熄 答案 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 1 与 逻辑关系 如果一个事件的几个条件后 该事件才能发生 我们把这种关系叫做 与 逻辑关系 2 与 门 具有关系的电路称为 与 门电路 简称 3 符号 其中 具有 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 都满足 与 逻辑 与 门 与 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 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 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 1 条件a 条件b满足几个时 事件就能发生 图2 至少满足两个条件中的一个 答案 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 熄 答案 亮 亮 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 1 或 逻辑关系 如果几个条件中 只要有条件得到满足 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 一个 或 逻辑 1 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 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 1 条件a和事件y之间的关系如何 图3 条件a满足 事件y不发生 二者总是相反关系 答案 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 熄 答案 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 1 非 逻辑关系 输出状态和输入状态的逻辑关系叫做 非 逻辑关系 2 非 门 具有关系的电路叫做 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 相反 非 逻辑 0 下面为一逻辑门电路的真值表 该类型的逻辑门电路为门电路 非 2 题型探究 一 三种门电路的理解 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 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 解析 能实现此功能的电路是 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a 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 解析 图4 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 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 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6所示 图6 其真值表为 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a 1和0b 0和1c 1和1d 0和0 答案 解析 图7 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a 00b 01c 10d 11 答案 解析 图8 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 达标检测 3 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 1 2 3 4 必须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 解析 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a 与门 1b 与门 0c 或门 1d 或门 0 答案 1 2 3 4 图9 3 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a 0 0b 0 1c 1 0d 1 1 答案 解析 1 3 4 图10 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 b c d错误 故选a 2 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