2017-2018学年高中物理直流电路第11讲逻辑电路和控制电路学案教科版.docx

第11讲 逻辑电路和控制电路目标定位1.了解“与”逻辑、“或”逻辑和“非”逻辑的意义；2.理解“与”、“或”和“非”电路在逻辑电路中的结果与条件的逻辑关系，会用真值表表示一些简单的逻辑关系；3.初步了解集成电路的作用及发展情况一、常见的逻辑电路1. 逻辑电路(1)概念：输出与输入之间存在一定逻辑关系的电路(2)最简单的逻辑电路有触点的开关电路(3)有触点的开关：手动或继电器控制2常见的几种逻辑电路(1)开关“与”电路符号“&”表示“和”就是英文“and”的意思；“与”电路的特点：有零为零，全一为一符号为. (2)开关“或”电路符号“1”表示两个输入信号的和必须大于或等于1；“或”电路的特点：有一为一，全零为零；符号为.电路如图2所示，两开关串联真值表如表2所示： (3)开关“非”电路“1”表示缓冲，“0”表示反向；“非”电路的特点：入一出零，入零出一；符号为.电路如图3所示，真值表如表3所示：3几个控制电路实例(1)自动门控制电路；(2)举重裁判控制器；(3)楼梯开关电路4用二极管实现“与”电路和“或”电路在计算机及其他数字设备中广泛使用晶体二极管、三极管或集成电路等组成逻辑电路，它们与有触点的逻辑电路的区别是没有运动部件，动作速度快，可靠性极高5集成电路集成电路(IC)是指在一块连续的衬底材料上同时做出大量的晶体管、电阻等电路元件，并将它们连成电路例1如图4所示的A、B端均为输入端，如果A输入“1”、B输入“0”则下列选项正确的是()图4A电路为“非”门且输出“1”B电路为“与”门且输出“0”C电路为“或”门且输出“1”D电路为“与”门且输出“1”答案C解析为“非”门，输出为“0”，为“或”门，输出为“1”，为“与”门，输出为“0”，则只有选项C正确二、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5所示图5真值表：输入输出A1B1P20010111011102.“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6所示图6真值表：输入输出A1B1P2001010100110例2在如图7所示的复合电路中，A、B、C为门电路的输入端，现欲使P输出“0”，如果C输入端为“0”，则A、B两端分别输入()图7A00 B01C10 D11解析当C端输入“0”，“非”门输出“1”，输出端P输出“0”时，可知“或”门的输出端必须为“0”，则A、B端的输入分别为0，0，A正确答案A1(对单一门电路的理解)如图所示的逻辑电路中能让小灯亮起来的是()答案B2(对复合门电路的理解)在如图8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()图8A1和0 B0和1C1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.题组一单一门电路1(多选)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，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AC2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B3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，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4两只晶体二极管组成如图1所示电路，A、B为输入端，P为输出端，分析该电路属于()图1A开关“与”电路 B开关“或”电路C开关“非”电路 D都不可能答案B解析根据二极管的特点，只要在二极管上加上正向电压，则二极管即可导通由题图中电路结构可知，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”逻辑关系的电路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A01输出P10A“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6.如图2所示是一个三输入端复合门电路，当C端输入1，输出端P输出0时，A、B端的输入分别是()图2A0、0 B0、1C1、0 D1、1答案A解析当C端输入1，输出端P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7如图3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()图3A“与”门 B“或”门C“非”门 D“与非”门答案A解析未系好安全带时要求蜂鸣器报警，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，另一个输入端的电势高低看Rt阻值的大小，未系好安全带时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好安全带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，所以该元件是“与”门故A对，B、C、D错误8如图4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()图4A1、1 B0、0 C1、0 D0、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，因此“或”门的两个输入端都应该为零9如图5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5A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(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”门输出为低电压(0)，蜂鸣器不发出警报，故B正确C、D错误故选B.题组三综合应用10如图6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”)图6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”门电路11由门电路构成的一简单控制电路如图7，其中R为光敏电阻，光照时电阻很小，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时，小灯L不亮，不受光照时，