《物理同步人教版選修31學案：第二章 第11節(jié) 簡單的邏輯電路 Word版含解析》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《物理同步人教版選修31學案：第二章 第11節(jié) 簡單的邏輯電路 Word版含解析（10頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第11節(jié)簡單的邏輯電路 　　　　　　　　　　　　　　　　1.處理數(shù)字信號的電路稱為數(shù)字電路。 2．邏輯電路是指具有邏輯功能的數(shù)字電路，基本的邏輯電路有“與”、“或”、“非”三種門電路。 3．在邏輯運算中，可用真值表表示各種控制條件和控制結果；在真值表中，用邏輯值“1”表示滿足條件(或有信號輸入)，用邏輯值“0”表示條件不滿足(或沒有信號輸入)，對于輸出，用“1”表示產(chǎn)生結果(或有信號輸出)，用“0”表示沒有產(chǎn)生結果(或沒有信號輸出)。 一、門電路 1．數(shù)字信號變化的兩個狀態(tài) “有”或者“沒有”。 2．數(shù)字電路 (1)概念：處理數(shù)字信號的電路。 (2)

2、功能：研究電路的邏輯功能。 3．“門” 就是一種開關，在一定條件下它允許信號通過；如果條件不滿足，信號就被阻擋在“門”外。 二、“與”門 1．“與”邏輯關系 一個事件的幾個條件都滿足后該事件才能發(fā)生。 2．符號 ，其中“&”具有“與”的意思，象征A與B兩個輸入端都是1時，輸出端Y才是1。 “1”、“0”是邏輯關系中的兩種取值，不表示具體數(shù)字。 3．真值表 輸入 輸出 A B Y 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 三、“或”門 1．邏輯關系 某事件的發(fā)生有幾個條件，但只要有一個條件滿足，事件就能發(fā)生。 2．符號 ，

3、“≥1”象征當1個或多于1個輸入端為1時，輸出端就是1。 3．真值表 輸入 輸出 A B Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 四、“非”門和集成電路 1．“非”門 (1)邏輯關系：輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)相反。 (2)符號：，其中矩形右側(cè)小圓表示數(shù)字“0”，它與數(shù)字“1”象征著輸入端為1時，輸出端是0。 (3)真值表 輸入 輸出 A Y 0 1 1 0 2．集成電路 (1)構成：將組成電路的元件(如電阻、電容、晶體管等)和連線集成在一塊基片上。 (2)優(yōu)點：體積小、方便、可靠，適于系列化、標準化生產(chǎn)等。

4、 1．自主思考——判一判 (1)“與”門電路中，只有A、B兩個輸入端都是“0”時，輸出端才是“1”。(×) (2)“與”門電路中，A、B兩個輸入端中只要有其中一個為“1”，輸出端就為“1”。(×) (3)輸入端為“1”時輸出端是“0”的門電路就是“或”門。(×) (4)兩個輸入端都為“1”時，輸出端為“1”的門電路就是“與”門。(×) 2．合作探究——議一議 (1)如圖，為了方便及節(jié)約用電，宿舍樓樓道里安裝有聲光控燈，這種燈在有光或沒有聲音時，不亮；而在無光又有聲音時，燈就會自動點亮。燈的控制里面有什么邏輯關系呢？ 提示：說明燈的控制里面有“與”邏輯關系。 (2)馬路兩旁的

5、路燈，天黑了，路燈自動接通，天亮了，路燈又自動熄滅，它體現(xiàn)了什么邏輯關系？ 提示：“非”邏輯關系。 三種門電路的類比 類型 “與”門 “或”門 “非”門 類比 1．邏輯電路的信號有兩種狀態(tài)：一是高電位狀態(tài)，用“1”表示；另一種是低電位狀態(tài)，用“0”表示，關于這里的“1”和“0”，下列說法中正確的是(　　) A．“1”表示電壓為1 V，“0”表示電壓為0 V B．“1”表示電壓為大于或等于1 V，“0”表示電壓一定為0 V C．“1”和“0”是邏輯關系的兩種可能的取值，不表示具體的數(shù)字 D．“1”表示該點與電源正極相連，“0”表示該點與電

6、源負極相連 解析：選C　門電路是用來控制信號的“通過”或“截斷”的一種開關電路。根據(jù)指定條件，門電路對輸入、輸出的因果關系作出判斷。門電路的輸入、輸出信號都以電位高低來表示。若把高電位看做有信號，表示某個條件存在或信號能通過，且用符號“1”表示；把低電位看做無信號，表示某個條件不存在或信號不能通過，用符號“0”表示，這種邏輯關系稱為正邏輯。反之，則稱為負邏輯。在通常情況下不加說明的都指正邏輯。所以“1”和“0”只是兩個符號，是兩種變量的兩種可能的取值。C選項正確。 2．在登錄你的微信(或QQ)的過程中，要有兩個條件，一個是用戶名，一個是與用戶名對應的密碼，要完成這個事件(登錄成功)，它們所

7、體現(xiàn)的邏輯關系為(　　) A．“與”關系　　　　　 B．“或”關系 C．“非”關系 D．不存在邏輯關系 解析：選A　當幾個條件同時具備才能出現(xiàn)某一結果時，這些條件與結果之間的關系稱為“與”邏輯關系。在登錄微信時，只有用戶名和對應的密碼同時正確才能成功，反映的邏輯關系是Y＝A×B，所以為“與”邏輯關系。故選A。 3．如圖所示為三個基本邏輯電路的符號，A輸入端全為“1”，B輸入端全為“0”。以下判斷正確的是(　　) A．甲為“非”邏輯電路符號，輸出為“1” B．乙為“或”邏輯電路符號，輸出為“1” C．乙為“與”邏輯電路符號，輸出為“0” D．丙為“與”邏輯電路符號，輸出為“1

8、” 解析：選B　根據(jù)門電路的符號特點可知，甲為“非”邏輯電路符號，A輸入端為1時，輸出為“0”，A錯；乙為“或”邏輯電路符號，A輸入端為“1”，B輸入端為“0”時，輸出為“1”，B對，C錯；丙為“與”邏輯電路符號，A輸入端為“1”，B輸入端為“0”時，輸出為“0”，D錯。 簡單的復合門電路 1．“與非”門 一個“與”門電路和一個“非”門電路組合在一起，組成一個復合門電路，稱為“與非”門，如圖所示。 其真值表為 輸入 輸出 輸入 輸出 A1 B1 Y1 A2 Y2 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1

9、 1 1 1 1 0 2．“或非”門 一個“或”門電路和一個“非”門電路組合在一起，組成一個“或非”門，如圖所示。 其真值表為 輸入 輸出 輸入 輸出 A1 B1 Y1 A2 Y2 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 [典例]　如圖所示，低電位報警器由兩個基本門電路與蜂鳴器組成，該報警器只有當輸入電壓過低時蜂鳴器才會發(fā)出警報。其中(　　) A．甲是“與門”，乙是“非門” B．甲是“或門”，乙是“非門” C．甲是“與門”，乙是“或門” D．甲是“或門

10、”，乙是“與門” [解析]　由“與門”和“非門”的真值表可知選項A錯。由“或門”和“非門”的真值表可判斷，選項B正確。由“與 門”和“或門”的真值表可以判斷，選項C錯。由“或門”和“與門”的真值表可判斷，選項D錯。 [答案]　B 復合門電路真值表的確定方法 1．如果A、B輸入分別經(jīng)過一個“非”門電路，它們各自的輸出Y1、Y2又組成一個“與”門電路或“或”門電路，最后輸出Y，則Y的值直接取決于Y1、Y2。 2．判斷復合門電路的最終輸出結果時，分析思路一般是“從前向后”，先分析第一個門電路的輸出結果，再判斷第二個，依此類推?！　　　? 1．如圖是一個三輸入端復合門電路，當

11、C端輸入“1”時，A、B端輸入為何值時輸出端Y輸出“1”(　　) A．0　0　 B．0　1　　 C．1　0　 D.1　1 解析：選D　此復合門電路由兩個“與門”組成，故A、B輸入都是“1”時，Y輸出“1”，故D正確。 2．如圖所示為兩個“非”門和一個“或”門組成的復合門電路，請在表中填寫該門電路的真值表。 　　　　 輸入 輸出 A B Y 解析：由“非”門電路和“或”門電路的真值表可以確定此復合門電路的真值表如表所示： 輸入 輸出 A B Y 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1

12、 0 答案：見解析 1．[多選]在基本邏輯電路中，何種邏輯門電路，當所有輸入均為“0”時，輸出不是“1”(　　) A．“與”門電路　　　　　 B．“或”門電路 C．“非”門電路 D．都不可能 解析：選AB　當所有輸入都為“0”時，“與”門電路輸出為“0”，“或”門電路輸出為“0”，“非”門電路輸出為“1”，A、B對，C、D錯。 2．有一邏輯門電路的真值表如右表所示，試判斷這是一個什么類型的邏輯門電路(　　) M 0 1 N 1 0 A.“與”門 B．“非”門 C．“或”門 D．“與非”門 解析：選B　由該邏輯門電路的真值表可以看出輸出端與輸入端是相反的關

13、系，故選B。 3．[多選]“或”門電路的邏輯關系可表示為Y＝A＋B，則下列關于“或”門的邏輯關系中結果正確的是(　　) A．0＋0＝0 B．0＋1＝1 C．1＋0＝1 D．1＋1＝0 解析：選ABC　根據(jù)“或”門的邏輯關系可知，選項A、B、C均正確。 4．為了保障行駛安全，一種新型雙門電動公交車安裝了如下控制裝置：只要有一扇門沒有關緊，汽車就不能啟動。如果規(guī)定：車門關緊時為“1”，未關緊時為“0”；當輸出信號為“1”時，汽車可以正常啟動行駛，當輸出信號為“0”時，汽車不能啟動。能正確表示該控制裝置工作原理的邏輯門是(　　) A．“與”門 B．“或”門 C．“非”門 D．“與非”門

14、 解析：選A　由題意知只要有一扇門沒有關緊，汽車就不能啟動，也就是說只有兩扇門都關緊，汽車才能正常啟動，所以該控制裝置工作原理的邏輯門是“與”門，故A正確。 5．下表是某邏輯電路的真值表，該電路是(　　) 輸入 輸出 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 解析：選D　根據(jù)該邏輯電路的真值表可以判斷，該門電路是一個“與”門電路和一個“非”門電路的組合，選項D正確。 6.在如圖所示的邏輯電路中，當A端輸入電信號“1”、B端輸入電信號“0”時，則在C和D端輸出的電信號分別為(　　) A．1和0 B．0和1 C．1和1 D．0和0 解析：選C

15、　B、D間是“非”門，當輸入信號為“0”時D端輸出為“1”，故A、D錯誤；D、A共為“與”門的輸入端，由“與”門的真值表可知輸出端C為“1”，故B錯誤，C正確。 7．請根據(jù)下面所列的真值表，從四幅圖中選出與之相對應的一個門電路(　　) 輸入 輸出 A B Y 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 解析：選C　從真值表可看出不是單一的“與”“或”關系，更不是單一的“非”關系，一定對應一個復合門電路，從真值表分析可得應為“或非”復合門電路，C選項正確。 8.如圖所示由門電路組成的電路，輸出端為“1”，指示燈L亮，輸出端為“0”，指示燈L

16、不亮，現(xiàn)要使燈L亮，則A、B兩輸入端分別是(　　) A．“1”、“1” B．“0”、“0” C．“1”、“0” D．“0”、“1” 解析：選B　要使燈L亮，“非”門的輸出應該為“1”，故“非”門的輸入應為“0”；故“或”門的兩個輸入端都應該為“0”。 9．如圖所示的電路圖是一個應用“非”門構成一個簡易火警報警電路，則圖中X框、Y框中應是(　　) A．X為熱敏電阻，Y為可變電阻 B．X為熱敏電阻，Y為開關 C．X為可變電阻，Y為熱敏電阻 D．X、Y均為熱敏電阻 解析：選C　熱敏電阻受熱后，電阻減小，A端出現(xiàn)低電位，經(jīng)過“非”門后使L兩端出現(xiàn)高電位，產(chǎn)生報警信號。 10

17、.如圖所示為包含某邏輯電路的一個簡單電路圖，L為小燈泡。光照射電阻R′時，其阻值將變得遠小于R。該邏輯電路是______(選填“與”“或”或“非”)門電路。當電阻R′受到光照時，小燈泡L將________(選填“發(fā)光”或“不發(fā)光”)。 解析：由門電路簡化圖可知該邏輯電路是“非”門電路，電阻R′受到光照時，R′遠小于R，“非”門電路輸入電勢降低，輸出電勢升高，燈泡L兩端電壓升高，燈泡L發(fā)光。 答案：非　發(fā)光 11．圖甲、乙表示輸入端A、B的電勢隨時間的變化關系。 　　　　 甲　　　　　　　　乙　　　　　　　丙 求：圖丙中輸出Y隨時間變化的關系。 解析：由題圖可以看出，輸出Y是A、B

18、的“與”邏輯關系的輸出信號，因此，首先作出A、B、Y的真值表，然后再確定輸出Y與時間的變化關系。 A、B、Y的真值表如下： A(UA) B(UB) Y 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 答案：UY隨時間的變化如圖所示。 12．在車門報警電路中，兩個按鈕開關分別裝在汽車的兩扇門上，只要有開關處于斷開狀態(tài)，報警燈就發(fā)光。能實現(xiàn)此功能的電路是(　　) 解析：選D　B、C選項電路中，當開關斷開后，沒有電流通過燈泡，故不正確。A選項電路中，是“與門”電路，兩個開關同時斷開，燈才發(fā)光，不正確。D選項的電路是“或”門電路，只要有一個斷開，燈泡就亮，D正確。