2017-2018学年高中物理第二章恒定电流第11节简单的逻辑电路教学案新人教版选修3

1、第十一节简单逻辑电路一、门电路 (1)1.门电路(1)数字电路：处理数字信号的电路。(2)逻辑电路：具有逻辑功能的数字电路称为逻辑电路。门电路是最基本的逻辑电路。2.“与”门(1)定义：如果一个事件满足多个条件，则该事件只能发生。我们称这种关系为“与”逻辑关系；逻辑关系为“与”的电路称为“与”门。(2)真值表：(3)符号：3.或门(1)定义：如果满足几个条件中的一个，就会发生一个事件，称为“或”逻辑关系；具有或逻辑关系的电路称为或门。(2)真值表：(3)符号：4.“不”门(1)定义：输出状态和输入状态之间的逻辑关系称为“非”逻辑关系；逻辑关系为非的电路称为非门。(2)真值表：(3)符号：5.集

2、成电路(1)组成：在同一衬底上集成构成电路的各种元件和连接。(2)优点：可靠性高、运行速度快、成本低等。三种门电路的类比理解(1)选择一个逻辑电路的信号有两种状态：一种是高电位状态，用“1”表示；另一种是低电位状态，用“0”表示。关于这里的“1”和“0”，以下陈述是正确的()A.“1”表示电压为1 V，“0”表示电压为0 v。B.“1”表示电压大于或等于1 V，“0”表示电压必须为0 VC.“1”和“0”是逻辑关系的两个可能值，并不代表特定的数字D.“1”表示该点连接到电源正极，“0”表示该点连接到电源负极分析：C门电路是一个开关电路，用于控制信号的“通过”或“切断”。门电路根据指定的条件判断

3、输入和输出之间的因果关系。门电路的输入和输出信号用电位表示。如果高电位被认为是一个信号，则表示存在某种条件或信号可以通过，用符号“1”表示；低电位被视为无信号，这意味着某个条件不存在或信号不能通过，用符号“0”表示。这种逻辑关系被称为正逻辑。否则，它被称为负逻辑。在正常情况下，所有没有解释的都是正确的逻辑。因此，“1”和“0”只是两个符号，是两个变量的两个可能值。c选项正确。二、逻辑电路 的应用逻辑电路在实践中被广泛使用。有些试题通常要求设计一些简单的门电路来完成相关的逻辑功能。为了准确选择门电路的类型，这需要(1)准确分析一些例子的条件和结果之间的逻辑关系。(2)记住“与”、“或”和“非”门

4、的逻辑关系意义。(3)了解条件和结果之间的关系。在分析门电路问题时，门电路通常与一些常用的电子元件(如电阻、按键、热敏电阻、光敏电阻、二极管等)一起构成一个电路。)，门电路输入端的电压变化，即电位的变化，是通过电路某一部分的变化来实现的，从而达到通过门电路输出端来控制电路的目的。除了掌握各种门电路的功能外，还必须掌握电路动态变化规律的分析，准确判断电路中，尤其是门电路中电位的变化，从而达到正确解决问题的目的。(2)选择走廊里有一盏电灯，走廊的两端各有一个开关。我们希望无论打开哪个开关，电灯都能点亮，所以由此设计的电路是()A.“与”门电路b。“非”门电路C.“或”门d。上述答案是可能的分析：选

5、择C打开任意一个开关都能使灯亮，符合“只要条件成立，结果成立”的逻辑关系，即“或”门电路，C是正确的。1.逻辑1和0的确定，其中1和0表示处于两种相反状态的代码，例如，关闭表示0状态，打开表示1状态。对于逻辑电路的输入和输出，高电平一般为1，低电平为0。对于特定的数字电路，电压高于某个值时为1，低于某个值时为0。2.如果条件成立或结果成立，它对应于逻辑门电路中的“1”，如果不成立，它对应于“0”。“1”和“0”是逻辑关系中的两个值，不代表特定的数字。典型示例例1。在举重比赛中，有三个裁判：甲、乙、丙，其中甲是主裁判，乙、丙是副裁判。只有当裁判员和一名或多名(包括一名)副裁判员认为运动员的举重合

6、格时，才能发出合格信号。试着列出真值表。【分析】将A、B、C的裁判意见作为逻辑变量A、B、C，裁判结果为z。对于A、B、C，合格的为逻辑“1”，不合格的为逻辑“0”。对于z，让它这样：如果提升合格，它将是逻辑“1”，如果不合格，它将是逻辑“0”。根据问题含义和上述假设，真值表如下表所示。答案参见分析立即合并1.如图所示，尝试判断这是什么逻辑门电路。当A、B和C关闭时标记“1”，当它们打开时标记“0”；p灯“1”，但不是“0”。试着完成下面的真值表。分析：从图中可以看出，当开关A、B和C中的一个闭合时，灯泡将点亮。因此，该电路满足“或”门电路的逻辑，也就是说，当只满足几个条件中的一个时，就会出现

7、某个结果，所以它是一个“或”门电路。真值表如下表所示回答：参见“或”的真值表分析1.“与非门”“与”门和“非”门组合形成一个复合门，称为“与非”门，如图所示。真值表是2.或非门“或”门和“非”门组合形成“或”门，如图所示。真值表是典型示例例2。在如图所示的逻辑电路中，当电信号1在a端输入，电信号0在b端输入时，在c端和d端输出的电信号分别为()a1和0 B.0和1 C.1和1 D.0和0分析从非门开始，当电信号“0”在B端输入时，在D端的电信号输出是“1”，所以与门的两个输入都是“1”，所以在C端的电信号输出是“1”，C是正确的。答案 C点评复合门电路分析复合门电路的分析一般是按照从前到后的顺

8、序进行的，即首先分析第一门电路及其输出结果，然后分析第二门电路及其输出结果，依此类推。立即合并2.如图所示，低电位报警器由两个基本门电路和蜂鸣器组成，蜂鸣器只有在输入电压过低时才会报警，其中()A.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，乙是与门分析：从基本门电路的符号和特性可以看出选择B。b是一个非门。当蜂鸣器工作时，需要一个高电位，即非门的输出为“1”，则非门需要输入“0”；低电位“0”已输入到门A。因为要求蜂鸣器仅在输入电压过低时发出警报，即当门A的输出为“0”时，门A为“或”门，门B正确。典型示例例3。如图所示，相对湿度是热敏电阻，相对湿度是光敏电阻

9、。当温度上升时，相对湿度的阻力比R1小得多。当RL被光照射时，它的电阻比R2小得多。为了使电机在温度升高或被点亮时自动启动，应在电路的虚线框中选择_ _ _ _ _ _ _ _ _门逻辑电路。为了提高电机在光照下启动的灵敏度，您可以_ _ _ _ _ _ _ _(填写“增加”或“减少”)R2电阻值。【分析】为了使电机在温度上升或被点亮时自动启动，即当热敏电阻或光敏电阻的电阻值较小时，输入值为“1”，输出值为“1”，所以应在虚线框中选择“或”门。为了提高电机在光照下启动的灵敏度，当光照较弱时，即光敏电阻的电阻较大时，需要输入“1”并输出“1”，因此需要增加R2电阻。回答或增加立即合并3.在车门报

10、警电路中，两个按钮开关分别安装在汽车的两个车门上，只要一个开关处于关闭状态，报警灯就会点亮。能够实现这一功能的电路是()分析：通过选择D可以实现这一功能的电路是或门电路，选项D是正确的。1.联合国安全理事会的每个常任理事国都拥有否决权。尝试设计一个投票人。如果常任理事国投票反对，输入“0”；如果他们投票赞成或弃权，输入“1”；如果提案获得通过，它将不会通过，它将是“0”。这个选民应该有什么样的逻辑关系？()A.“与”门“非”门C.与非门分析：选择一个联合国规定，只要常任理事国有一个反对意见，提案就不能通过，这符合“与”的逻辑关系。2.在逻辑门电路中，如果至少一个输入信号为“1”，则输出为“1”

11、的逻辑门电路为()A.b门或c门不是d门是不可能的分析：选择B要求输入信号中至少有一个为“1”，输出信号为“1 1=1”或“1 0=1”，因此or门电路满足要求。3.如图所示，1表示信号输入，0表示无信号输入，1表示无信号输出，0表示无信号输出。当A、B和C的输入分别为0、1和0时，输出端Y的结果为()A.0 B. 1 C. 0或1 D .无法确定分析：甲乙的输入分别为0和1。根据“或”门的逻辑关系，“或”门输出1，“或”门输入0。根据非门的逻辑关系，非门输出1，与门的两个输入都是1。根据与门的逻辑关系，与门将输出1。4.下面是逻辑电路图及其真值表。逻辑电路是_ _ _ _ _ _ _ _ _门电路，真值表中X处的逻辑值是_ _ _ _ _ _ _ _