2019-2020学年高中物理第2章恒定电流第11节简单的逻辑电路课件 人教版选修3-1

2019-2020学年高中物理第2章恒定电流第11节简单的逻辑电路课件 人教版选修3-1

第 11 节　简单的逻辑电路 1 ．数字信号变化的两个状态：“ ____” 或“ _______” ． 2 ． 数字电路 (1) 概念：处理 _____________ 的电路． (2) 功能：研究电路的 ___________ 功能． 3 ．“门”：就是一种 ___________ ，在一定条件下它允许信号通过；如果条件不满足，信号就被阻挡在“门”外． 课前教材预案 要点一　数字电路中最基本的逻辑电路 —— 门电路 有 没有 数字信号 逻辑 开关 1 ．逻辑关系：一个事件的几个条件 _____________ 时事件才能发生． 2 ．符号： __________ ，其中“ &” 是“ __________” 的意思，象征只有 A 与 B 两个输入端 ____________ 时，输出端才是 1. 要点二　 “ 与 ” 门 同时满足 与 都是 1 3 ． 真值表 “有”用“ 1” 表示，“没有”用“ 0” 表示 . 输入 输出 A B Y 0 0 0 0 1 ______ 1 0 0 1 1 _____ 0 　 1 　 1 ．逻辑关系：某事件的发生有几个条件，但只要有 _____________ 满足，事件就能发生． 2 ．符号： ____________ ，“ ≥” 象征当 1 个或多于 1 个输入端为 1 时，输出端是 1. 要点三　 “ 或 ” 门 一个条件　 3 ． 真值表 输入 输出 A B Y 0 0 0 0 1 _______ 1 0 1 1 1 ______ 1 　 1 　 1 ．逻辑关系：输出状态和输入状态 ___________. 2 ．符号： _________ ，其中矩形右侧小圆可以看作数字“ 0” ，它与矩形中的数字“ 1” 象征着：输入端为 __________ 时，输出端是 __________. 要点四　 “ 非 ” 门 相反　 1 　 0 　 3 ． 真值表 输入 输出 A Y 0 1 1 __________ 0 　 1 ．构成：它是以半导体材料为基片，将组成电路的各种元器件 ( 如电阻、电容、晶体管等 ) 和连线集成在同一 ___________ 上，成为具有一定功能的微电路系统． 2 ．优点： ___________ 小、方便、可靠、适于系列化、标准化生产等． 要点五　集成电路 基片 体积 课堂深度拓展 考点一　对 “ 门 ” 电路的进一步理解 (1) 上述逻辑关系都是开关闭合作为满足条件，灯泡亮作为结果成立进行类比的． (2) 条件成立或结果成立时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． 【例题 1 】 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 D 解析 实现车门报警的电路应当是 “ 或 ” 门电路，而选项 A 、 B 是 “ 与 ” 门电路，选项 A 、 B 错误；选项 C 、 D 是 “ 或 ” 门电路，但选项 C 中， S 1 、 S 2 均断开时，灯泡不亮，不能起到报警作用，选项 D 正确． 【变式 1 】 下面是逻辑电路符号及其真值表，此逻辑电路为 ___________ 门电路，在真值表中 X 处的逻辑值为 ___ ． 输入 输出 A B Y 0 0 0 0 1 1 1 0 X 1 1 1 解析 逻辑电路分为 “ 或 ” 门电路、 “ 与 ” 门电路和 “ 非 ” 门电路，本题为 “ 或 ” 门电路．由表中输入和输出的关系，得出 X 处的逻辑值应为 1. “ 或” 1 1 ．定义：两个或两个以上的门电路组合在一起，就成为一个复合门电路． 考点二　复合门电路 2 ． 两种 “ 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，如图所示． 其真值表为 输入 输出 输入 输出 A 1 B 1 Y 1 A 2 Y 2 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 (2)“ 或非”门 一个“或”门电路和一个“非”门电路组合在一起，组成一个复合门电路，称为“或非”门，如图所示． 其真值表为 输入 输出 输入 输出 A 1 B 1 Y 1 A 2 Y 2 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 复合门电路真值表的确定方法 (1) 如果 A 、 B 输入分别经过一个 “ 非 ” 门电路，它们各自的输出 Y 1 、 Y 2 ，又组成一个 “ 与 ” 门电路或 “ 或 ” 门电路，最后输出 Y ，故 Y 的值直接取决于 Y 1 、 Y 2 . (2) 判断复合门电路的最终输出结果时，分析思路一般是 “ 从前向后 ” ，先分析第一个门电路的输出结果，再判断第二个，依此类推． 【例题 2 】 如图所示，用“ 1” 表示有信号输入，用“ 0” 表示无信号输入，用“ 1” 表示有信号输出，用“ 0” 表示无信号输出，则当 A 、 B 、 C 的输入分别为“ 0”“1”“0” 时，在输出端 Y 的结果是 ( 　　 ) A ．“ 0” B ．“ 1” C ．“ 0” 或“ 1” D ．无法确定 思维导引： 解答本题时可按以下思路分析 答案 B 　 解析 A 、 B 输入分别为 “ 0 ”“ 1 ” ，由 “ 或 ” 门逻辑关系知， “ 或 ” 门将输出 “ 1 ” ， C 输入 “ 0 ” ，由 “ 非 ” 门的逻辑关系知， “ 非 ” 门将输出 “ 1 ” ， “ 与 ” 门的两个输入都为 “ 1 ” ，由 “ 与 ” 门的逻辑关系知， “ 与 ” 门将输出 “ 1 ” ，即 Y 的输出结果为 “ 1 ” ，选项 B 正确， A 、 C 、 D 错误． 【变式 2 】 在如图所示的逻辑电路中，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“ 0” 　　 B ．“ 0” 和“ 1” 　　　　 C ．“ 1” 和“ 1” 　　 D ．“ 0” 和“ 0” 解析 首先从 “ 非 ” 门电路入手，当 B 端输入电信号 “ 0 ” 时， D 端输出的电信号为 “ 1 ” ，所以 “ 与 ” 门电路的两输入均为 “ 1 ” ，因此 C 端输出电信号为 “ 1 ” ，选项 C 正确． C 　 1 ．逻辑电路的信号有两种状态：一是高电位状态，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” ，下列说法正确的是 ( 　　 ) A ．“ 1” 表示电压为 1 V ，“ 0” 表示电压为 0 V B ．“ 1” 表示电压为大于或等于 1 V ，“ 0” 表示电压一定为 0 V 课末随堂演练 C ．“ 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 答案 C 2 ．下列关于门电路的符号，说法正确的是 ( 　　 ) A ． ① 为“非”门， ② 为“与”门， ③ 为“或”门 B ． ① 为“与”门， ② 为“或”门， ③ 为“非”门 C ． ① 为“非”门， ② 为“或”门， ③ 为“与”门 D ． ① 为“或”门， ② 为“与”门， ③ 为“非”门 C 　 3 ．请根据下面所列的真值表，从下列四幅图中选出与之相对应的一个门电路 ( 　　 ) D 　 输入 输出 A B Y 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 解析 从真值表可看出该电路不是单一的 “ 与 ” 或 “ 或 ” 关系，更不是单一的 “ 非 ” 关系，一定对应一个复合门电路，从真值表分析可得应为 “ 与非 ” 复合门电路，选项 D 正确． 4 ． 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 R 1 、 R 2 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 ( 图中未画出应急灯电路 ) ，请在虚线框内填入需要的门电路符号．