高中物理 第二章 恒定电流 2.10 简单的逻辑电路学案新人教版选修3-1

1、2.10 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”逻辑电路中结果与条件的逻辑关系。3.知道真值表,会用真值表来表示一些简单的逻辑关系。4.通过简单的逻辑电路的设计,体会逻辑电路在现实生活中的意义。5.初步了解集成电路,关注我国集成电路的发展情况。【知识导学】 1.数字电路(1)数字信号:数字信号在变化中只有两个对立的状态:“有”或者“没有”。(2)数字电路:处理数字信号的电路叫作数字电路,具有逻辑功能的数字电路叫作逻辑电路。2.“与”门 (1)门:所谓“门”,就是一种开关,在一定的条件下它允许信号通过,如果条件不满足,信号就被阻止在

2、“门”外。 (2)“与”门:如果一个事件的几个条件都满足后,该事件才能发生,这种逻辑关系叫作“与”逻辑关系。具有“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路。简称“与”门。 (3)“与”门的符号: 。 (4)真值表:记录用数字“1”和“0”表示的各种控制条件和控制结果的表格叫作真值表。3.“或”门 (1)“或”门:如果几个条件当中,只要有一个条件得到满足,该事件就会发生,这种关系叫作“或”逻辑关系;具有“或”逻辑关系的电路叫作“或”门。 (2)“或”门的符号: 。 4.“非”门 (1)“非”门:输出状态与输入状态相反的逻辑关系叫作“非”逻辑关系,具有“非”逻辑关系的电路叫作“非”门。 (2)“非”门的

3、符号: 。 【三“点”探究】主题1:“与”门电路阅读教材中“与门”标题下的相关内容,回答下列问题。(1)商品房楼道中的路灯什么条件下才会发光?此种“条件”与“结果”之间的关系是什么逻辑关系?(2)如果用数字“1”来表示声控、光控开关的接通,用数字“0”来表示声控、光控开关的断开,路灯接通定义为“1”,断开定义为“0”,试完成以下状态表和真值表:条件结果声控开关A光控开关B路灯L 输入输出ABY 主题2:“或”门电路阅读教材中“或门”标题下的内容,回答下列问题。(1)业务员去供货商处提货,但必须先支付货款,他可以用现金支付或者用银联卡支付,也可用支票支付。那么支付方式与提货之间是什么逻辑关系?(

4、2)我国动车实行实名制售票,可以凭身份证上车,也可凭车票上车。现在有一个验证机和一个验票机,试为进站口设计一个逻辑电路来控制栏杆的开、关。 主题3:“非”门电路阅读教材中“非门”标题下的内容及 “例题”,回答下列问题。(1)十字路口的红绿灯之间的关系是什么逻辑关系?(2)图示是某同学设计的楼道应急灯的控制电路,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,以使门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。【知识运用】1.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

5、”表示。关于这里的“1”和“0”,下列说法中正确的是( )。A.“1”表示电压为1 V,“0”表示电压为0 VB.“1”表示电压大于或等于1 V,“0”表示电压一定为0 VC.“1”和“0”是逻辑关系的两种可能的取值,不表示具体的数字D.“1”表示该点与电源正极相连,“0”表示该点与电源负极相连2.图示为三个门电路符号, A输入端全为“1”, B输入端全为“0”。下列判断正确的是( )。A.甲为“非”门,输出为“1” B.B.乙为“与”门,输出为“0”C.乙为“或”门,输出为“1” D.丙为“与”门,输出为“1”3.图示为由两个“非”门和一个“或”门组成的一个复合门电路,请在下表中填写该门电路

6、的真值表。 输入输出ABY4.由某门电路构成的一简单控制电路如图所示,其中R为光敏电阻,光照射时电阻很小,R为变阻器,L为小灯泡。其工作情况是:当光敏电阻受到光照射时,小灯泡L不亮,不受光照时,小灯泡L亮。(1)请在电路中虚线框内画出该门电路符号。(2)该门电路是 。 【拓展提升】拓展一、对逻辑电路的理解1.图示是一同学为某种体育比赛设计的裁判门电路,如果裁判认为合格,则定义为1,认为不合格则定义为0,最终运动员成绩有效定义为1,无效定义为0, 请完成其真值表,你能从中分析出裁判规则吗?输入输出主裁判A副裁判B副裁判C成绩Y000001010011100101110111 拓展二、逻辑电路的应用2.图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