《重庆市万州区分水中学高中物理 第二章 第14讲 简单的逻辑电路教学案 新人教版选修3-1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《重庆市万州区分水中学高中物理 第二章 第14讲 简单的逻辑电路教学案 新人教版选修3-1（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 重庆市万州区分水中学高中物理重庆市万州区分水中学高中物理 第二章第二章 第第 1414 讲讲 简单的逻辑电路简单的逻辑电路 教学案教学案 新人教版选修新人教版选修 3-13-1 目标定位 1.了解最基本的逻辑电路门电路.2.掌握几种基本门电路及它们的表示符 号.3.认识简单的复合电路 一、数字电路 处理数字信号的电路叫做数字电路，具有逻辑功能的数字电路叫做逻辑电路；最基本的逻 辑电路是门电路 二、常见的几种门电路 1 “与”门：如果一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生，我们把这种关系叫做 “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 符号为. 2 “或”门：
2、如果几个条件中，只要有一个条件得到满足，某事件就会发生，这种关系叫 做“或”逻辑关系；具有“或”逻辑关系的电路叫做“或”门 其符号为. 3 “非”门：输出状态和输入状态相反的逻辑关系叫做“非”逻辑关系；具有“非”逻辑 关系的电路叫做“非”门 其符号为. 一、模拟信号和数字信号 1数字信号：在变化中只有两个对应的状态， “有”或者“没有”常用“0”或“1”表示， 这样的信号叫数字信号，处理数字信号的电路叫数字电路 2模拟信号：能够连续变化的信号叫做模拟信号 3门电路实质上就是一种开关电路，逻辑关系就是指条件对结果的控制关系；门电路可以 由二极管、三极管等分立元件构成，也可以由集成电路构成 例 1
3、 关于逻辑电路，下列说法正确的是( ) A逻辑电路就是数字电路 B逻辑电路可存在两种以上的状态 C集成电路由三种最基本的门电路构成 D集成电路可靠性高、寿命长，但耗电量高 答案 A 2 解析 数字电路遵循逻辑关系计算，所以又叫逻辑电路，A 正确；从逻辑关系看，门电路 的输入端或输出端只有两种状态，无信号以“0”表示，有信号以“1”表示也可以规定： 低电平为“0” ，高电平为“1” ，B 错误；集成电路是由与、或、非、与非、或非等基本逻 辑门为基本单元构建的，C 错误；集成电路可靠性高、寿命长，耗电量低，D 错误；故选 A. 二、三种简单的门电路 1与门电路 (1)“与”就是一起的意思，故“与”
4、逻辑可以理解为只有一起进门，门才能打开； (2)符号“&”表示“和”就是英文“and”的意思； (3)“与”门电路的特点：有零为零，全一为一 (4)真值表： 续表 000 010 100 111 2.或门电路 N(1)符合“1”表示两个输入信号的和必须大于或等于 1； (2)“与”门电路的特点：有一为一，全零为零； (3)真值表： 或门电路 输 入输出 ABY 000 011 101 111 3.非门电路 (1)“1”表示缓冲， “0”表示反向； (2)“非”门电路的特点：入一出零，入零出一 3 (3)真值表： 非门电路 输 入输出 AY 01 10 例 2 联合国安理会每个常任理事国都拥有否
5、决权，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 A 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，则提案都不通过，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 3 为了节约用电，一种新型双门电冰箱安装了如下控制装置：只要有一扇门没有关紧， 报警器就鸣响如果规定：门关紧时输入信号为“0” ，未关紧时输入信号为“1” ；当输出 信号为“1”时
6、，报警 器就鸣响，输出信号为“0”时，报警器就不鸣响则能正确表示该 控制装置工作原理的逻辑门是( ) A与门 B或门 C非门 D与非门 答案 B 解析 只要一个条件满足，事件就会发生，即输入端的信号只要有一个是“1”，输出端 就为“1” ，该关系为“或”逻辑关系，该逻辑门是或门故 B 正确，A、C、D 错误故选 B. 图 2141 例 4 如图 2141 为包含某逻辑电路的一个简单电路图，L 为小灯泡光照射电阻R时， 其阻值将变得远小于R，小灯泡 L 发光则该逻辑门是( ) A与门 B或门 C非门 D与非门 4 答案 C 解析 当电阻R受到光照时，其阻值将变得远小于R.则R两端的电势差大，R两
7、端间 的电势差小，则输入端为低电势，因为小灯泡发光，则输出端为高电势，可知输入状态与 输出状态相反，该逻辑门为非门故选 C. 三、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 2142 所示 可简化为 图 2142 真值表： 输入输出 A1B1Y2 001 011 101 110 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 2143 所 示 可简化为 图 2143 真值表： 输入输出 A1B1Y2 001 010 100 110 图 2144 例 5 在如图 2144 所示的逻辑
8、电路中，当A端输入电信号“1” 、B端输入电信号“0”时， 5 则在C和D端输出的电信号分别为( ) A1 和 0 B0 和 1 C1 和 1 D0 和 0 答案 C 解析 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. 对单一门电路的理解 1在逻辑门电路中，若输入信号中至少有一个为“1” ，则输出为“1”的逻辑门电路是( ) A与门电路 B或门电路 C非门电路 D都不可能 答案 B 解析 输入信号中至少有一个为“1” ，输出为“1” ，所以满足“有一为一
9、，全零为零”的 要求，即为“或门”电路 对复合门电路的理解 图 2145 2如图 2145 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( ) A0、0 B0、1 C1、0 D1、1 答案 A 解析 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. (时间：60 分钟) 题组一 单一门电路 1下列关于逻辑电路的说法中正确的是( ) A如果一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生，这种关系叫“与”逻辑关系 B如果几个条件中，只要有一个条件得到满足，某事件就会发生
10、，这种关系叫“与”逻辑 关系 C一个门上有三把钥匙，每把钥匙都能单独开门，它体现了“或”逻辑关系 6 D输出状态和输入状态相反的逻辑关系，叫做“或”逻辑关系 答案 AC 2如图 2146 所示为某一门电路符号及输入端A、B的电势随时间变化关系的图象，则下列 选项中能正确反映该门电路输出端电势随时间变化关系的图象是( ) 图 2146 答案 A 解析 题图为与门电路，所以A、B输入端都是高电势时，输出才为高电势，故 A 正确 图 2147 3两只晶体二极管组成如图 2147 所示电路，A、B为输入端，Y为输出端，分析属于( ) A与门电路 B或门电路 C非门电路 D都不可能 答案 B 解析 根据
11、二极管的特点，只要在二极管上加上正向电压，则二极管即可导通由题中电 路结构可知，D1、D2两个二极管只要有一个导通，或者两个都导通，则整个电路就会导通， 因此该电路是符合“或”逻辑关系的门电路 4下列由基本门组成的电路中，能使蜂鸣器发出声音的是( ) 7 答案 B 5下面为一逻辑门电路的真值表，试判断这是一个什么类型的逻辑门电路( ) 输入 M01 输出 N11 A “与”门 B “非”门 C “或”门D ”与非”门 答案 B 解析 由该逻辑门电路的真值表可以看出输出端与输入端是相反的关系，故选 B. 题组二 复合门电路 图 2148 6如图 2148 所示是一个三输入端复合门电路，当C端输入
12、“1” ，输出端Y输出“1”时， A、B端的输入分别是( ) A0、0 B0、1 C1、0 D1、1 答案 D 图 2149 7如图 2149 为监控汽车安全带使用情况的报警电路，S 为汽车启动开关，汽车启动时 S 闭合RT为安全带使用情况检测传感器，驾驶员系好安全带时RT阻值变的很大，驾驶员未 系好安全带时RT阻值很小要求当驾驶员启动汽车但未系好安全带时蜂鸣器报警则在图 中虚线框内应接入的元件是( ) A “与”门 B “或”门 C “非”门 D “与非”门 答案 A 8 解析 未系安全带时要求鸣器报警，则要求蜂鸣器两端有高电压，即输出端为高电势，蜂 鸣器两个输入端已有一个是高电势，另一个输
13、入端的电势高低看RT阻值的大小，未系安全 带时RT阻值很小，RT两端的电势差很小，即输入端为高电势，否则为低电势 未系安全带时RT阻值很小，RT两端的电势差很小，即输入端为高电势，另一输入端已为高 电势，此时蜂鸣器报警，知输出端为高电势若系安全带，RT阻值大，两端电势差也大， 即输入端为低电势，此时蜂鸣器不报警，知输出端为低电势，所以该元件为“与”门故 A 对，B、C、D 错误故选 A. 图 21410 8如图 21410 所示由门电路组成的电路，输出端为“1” ，指示灯 L 亮，输出端为“0” ，指 示灯 L 不亮，现要使灯 L 亮，则A、B两输入端分别是( ) A “1” 、 “1” B
14、“0” 、 “0” C “1” 、 “0” D “0” 、 “1” 答案 B 解析 要使灯 L 亮， “非”门的输出应该为“1” ，故“非”门的输入为“0” ；故“或”门的 两个输入端都应该为零 题组三 综合题组 9如图 21411 所示，低电位报警器由两个基本的门电路与蜂鸣器组成，该报警器只有当输 入电压过低时蜂鸣器才会发出警报其中( ) 图 21411 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 答案 B 解析 若甲是“与”门，乙是“非”门，不管输入电压为低电压(“0”)还是高电压(“1”)， 经过“与”门后输出为
15、(“0”)低电压，经过“非”门后输出高电压(“1”)，蜂鸣器都会 发出警报故 A 错误若甲是“或”门，乙是“非”门，当输入电压为低电压(“0”)，经 过“或”门输出为低电压(“0”)，经过“非”门输出为高电压(“1”)，蜂鸣器发出警报， 当输入为高电压(“1”)，经过“或”门输出为高电压(“1”)，经过“非”门输出为低电 9 压(“0”)，蜂鸣器不发出警报故 B 正确乙不会是“或”门和“与”门，故 C、D 错 误故选 B. 图 21412 10如图 21412 所示为某报警装置示意图，该报警装置在一扇门、两扇窗上各装有一个联 动开关，门、窗未关上时，开关不闭合，只要有一个开关未闭合，报警器就会
16、报警该报 警装置中用了两个串联的逻辑电路，虚线框甲内应选用_门电路，虚线框乙内应选 用_门电路(选填“与” “非”或“或”) 答案 或 或 解析 由题意知，一扇门、两扇窗只要一个不闭合，报警器就会报警，符合只要满足一个 条件，结果就能发生的特点，所以甲、乙框内电路都应该是“或”门 11如图 21413 所示表示输入端A、B的电势随时间变化的关系，如果它是“或”门电路 的输入端，请在图 21414 所示的坐标系中画出输出端的电势随时间变化的关系 图 21413 图 21414 答案 见解析图 解析 “或”电路应符合“或”逻辑关系，故UA、UB中任何一个有输入电压时就会有输出 电压 12在举重比赛中，有甲、乙、丙三名裁判，其中甲为主裁判，乙、丙为副裁判，当主裁 10 判和一名以上(
