高中物理 2.8 逻辑电路和控制电路 教科版选修3-1

1、第八节逻辑电路和控制电路,第二章直流电路,学习目标 1.初步了解简单的逻辑电路 2能够区分常见的“与”、“或”、“非”逻辑电路，并能解释简单的控制电路(重点和难点) 3了解集成电路的作用及发展情况,第二章直流电路,一、常见的逻辑电路 1逻辑电路 (1)概念：输出与输入之间存在一定_的电路 (2)最简单的逻辑电路有触点的开关电路：手动或_控制 电路如图1 真值表如表1,逻辑关系,继电器,图1表1,2常见的逻辑电路 (1)开关“与”电路 电路如图2，两开关串联 真值表如表2 逻辑关系:一个事件的几个条件都满足后该事件才能发生. A与B两个输入端都是1时，输出端才是1,图2表2,2)开关“或”电路

2、电路如图3，两开关并联 真值表如表3 逻辑关系：几个条件中只要有_条件得到满足，事件就会发生 当_或_输入端为1时,输出端就是1,图3表3,一个,1个,多于1个,3)开关“非”电路 电路如图4，开关与灯泡并联 真值表如表4 图4表4 逻辑关系：输出状态和输入状态_ 输入端为1时，输出端是_,0,相反,想一想1.“与”电路和“或”电路的真值特点有什么异同点？ 提示：(1)相同点：输入均为“0”时，两种电路 的输 出 都为“0” 输入均为“1”时，两种电路的输出都为“1” (2)不同点：输入端为“1、0”或“0、1”时，“与”电 路输出为“0”，而“或”电路输出为“1,二、几个控制电路实例 1自动

3、门控制电路 (1)真值表如表5 (2)由真值表可知，自动门控制电路是“或”电路如图5所示P表示自动门的执行电动机 (3)控制效果：当有人从门外或门内走来或同时有人从门外和门内走来，门会自动打开,图5表5,2举重裁判控制器 (1)真值表如表6 (2)由真值表可知,举重裁判控制器电路是一个开关与一个“或”电路串联.如图6所示.P为指示杠铃稳当举起才亮的灯泡. (3)控制效果：三个裁判同时按下开关或主裁判和一副裁判同时按下开关，灯泡P才亮,图6表6,3楼梯开关电路 (1)电路如图7所示，采用拨动单刀双掷开关的输入和灯亮 或灭的输出之间的逻辑关系,图7,2)控制效果：如下表,想一想2.如图所示，宿舍楼

4、楼道里安装有声光控制灯，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？ 提示：这里面有“与”和“非”逻辑关系，即有声无光时灯就自动点亮,三、用二极管实现“与”电路和“或”电路 1用晶体二极管、三极管或集成电路组成逻辑电路，动作速度比开关或继电器快_倍，可靠性极高 2“与”电路和“或”电路可以用二极管来实现，而“非”电路中须用_来实现,百万,三极管,四、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优点：_小、_轻、_ 长、_少、_快等优点

5、,体积,质量,寿命,耗电,运算速度,三种常见逻辑电路的比较,学案导引 1“与”电路就是“同时满足”对吗？ 2逻辑电路能与“灯泡亮暗”进行类比吗,两个电键都闭合是灯亮的充分但不必要条件, 逻辑关系可示意为,逻辑关系表示为AC，C表示结果成立，C表示结果不成立,特别提醒：(1)上述类比中都是电键闭合作为满足条件，灯泡亮作为结果成立与否进行类比的 (2)条件成立或结果成立对应逻辑门电路中的“1”，相 反 时对应“0”，“1”、“0”是逻辑关系中的两种取值，不 表 示具体数字,如图所示，试判断这是一个什么逻辑电路A、 B、C闭合时记“1”，断开时记“0”，P灯亮记“1”，不亮记 “0”，试完成真值表,

6、解析A、B、C三个开关只要闭合其中任意一个，电路就会接通，灯泡P发光，这满足“或”逻辑电路关系 答案这是一个“或”电路，输出P从上向下依次是0，1，1，1，1，1，1，1,1一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,与,0,逻辑电路的实际应用,学案导引 1了解逻辑电路在现实生活中的应用，举例说明 2在实际的逻辑电路中，都有电键吗,1.逻辑电路在实际中有着广泛的应用，有些试题往往 要求 通过设计一些简单的逻辑电路完成相关的逻辑功能，要对逻 辑电路的种类进行准确的选取，这就要求： (1)准确地

7、对一些实例分析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逻辑电路的问题分析中，逻辑电路往往要和一些常用的电学元件(如电阻、电键、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(电键的通断、电 阻的变化等)实现逻辑电路输入端的电压变化，即电势的高低变化，从而通过逻辑电路的输出端达到控制电路的目的，因 此在分析这类问题时，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，准确判断出电 路 中,尤其是逻辑电路部分的电势高低的变化，从而达到正确解决问题的目的,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)，请在虚线框内填入需要的门电路符号,思路点拨电网停电时，逻辑电路输入端为“0”，而输出 端必须为“1”，故应用“非”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 答案用非门，符号为,2如图所示的电路图是一个应用“非”电路的简易火警报警电路，则图中X框、Y框中应是() AX为热