20192020学年高中物理第二章第11节简单逻辑电路学案(含解析)新人教版选修31_第1页
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文档简介

简单的逻辑电路办理数字信号的电路称为数字电路。2.逻辑电路是指拥有逻辑功能的数字电路,基本的逻辑电路有“与”、“或”、“非”三种门电路。3.在逻辑运算中,可用真值表表示各样控制条件和控制结果;在真值表中,用逻辑值“1”表示知足条件(或有信号输入),用逻辑值“0”表示条件不知足(或没有信号输入),对于输出,用“1”表示产生结果(或有信号输出),用“0”表示没有产生结果(或没有信号输出)。一、门电路1.数字信号变化的两个状态“有”或许“没有”。2.数字电路观点:办理数字信号的电路。功能:研究电路的逻辑功能。3.“门”就是一种开关,在必定条件下它同意信号经过;假如条件不知足,信号就被阻拦在“门”外。二、“与”门1.“与”逻辑关系一个事件的几个条件都知足后该事件才能发生。2.符号,此中“&”拥有“与”的意思,象征A与B两个输入端都是1时,输出端Y才是1。“1”、“0”是逻辑关系中的两种取值,不表示详细数字。3.真值表输入输出ABY000010100111三、“或”门1.逻辑关系某事件的发生有几个条件,但只需有一个条件知足,事件就能发生。2.符号,“≥1”象征当1个或多于1个输入端为1时,输出端就是1。3.真值表输入输出ABY000011101111四、“非”门和集成电路1.“非”门逻辑关系:输出状态和输入状态相反。(2)符号:,此中矩形右边小圆表示数字“0”,它与数字“1”象征着输入端为1时,输出端是0。真值表输入输出AY102.集成电路构成:将构成电路的元件(如电阻、电容、晶体管等)和连线集成在一块基片上。长处:体积小、方便、靠谱,适于系列化、标准化生产等。1.自主思虑——判一判“与”门电路中,只有A、B两个输入端都是“0”时,输出端才是“1”。(×)“与”门电路中,A、B两个输入端中只需有此中一个为“1”,输出端就为“1”。(×)(3)输入端为“1”时输出端是“0”的门电路就是“或”门。(×)(4)两个输入端都为“1”时,输出端为“1”的门电路就是“与”门。(×)2.合作研究——议一议如图,为了方便及节俭用电,宿舍楼楼道里安装有声光控灯,这类灯在有光或没有声音时,不亮;而在无光又有声音时,灯就会自动点亮。灯的控制里面有什么逻辑关系呢?提示:说明灯的控制里面有“与”逻辑关系。马路两旁的路灯,天黑了,路灯自动接通,天亮了,路灯又自动熄灭,它表现了什么逻辑关系?提示:“非”逻辑关系。三种门电路的类比种类“与”门“或”门“非”门类比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,对于这里的“1”和“0”,以下说法中正确的选项是( )A.“1”表示电压为1V,“0”表示电压为0VB.“1”表示电压为大于或等于1V,“0”表示电压必定为0VC.“1”和“0”是逻辑关系的两种可能的取值,不表示详细的数字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分析:选C门电路是用来控制信号的“经过”或“截断”的一种开关电路。依据指定条件,门电路对输入、输出的因果关系作出判断。门电路的输入、输出信号都以电位高低来表示。若把高电位看做有信号,表示某个条件存在或信号能经过,且用符号“1”表示;把低电位看做无信号,表示某个条件不存在或信号不可以经过,用符号“0”表示,这类逻辑关系称为正逻辑。反之,则称为负逻辑。在往常状况下不加说明的都指正逻辑。所以“1”和“0”不过两个符号,是两种变量的两种可能的取值。C选项正确。2.在登录你的微信(或QQ)的过程中,要有两个条件,一个是用户名,一个是与用户名对应的密码,要达成这个事件(登录成功),它们所表现的逻辑关系为( )A.“与”关系B.“或”关系C.“非”关系D.不存在逻辑关系分析:选A当几个条件同时具备才能出现某一结果时,这些条件与结果之间的关系称为“与”逻辑关系。在登录微信时,只实用户名和对应的密码同时正确才能成功,反应的逻辑关系是Y=A×B,所认为“与”逻辑关系。应选A。3.以下图为三个基本逻辑电路的符号,A输入端全为“1”,B输入端全为“0”。以下判断正确的选项是( )A.甲为“非”逻辑电路符号,输出为“1”B.乙为“或”逻辑电路符号,输出为“1”C.乙为“与”逻辑电路符号,输出为“0”D.丙为“与”逻辑电路符号,输出为“1”分析:选B依据门电路的符号特色可知,甲为“非”逻辑电路符号,A输入端为1时,输出为“0”,A错;乙为“或”逻辑电路符号,A输入端为“1”,B输入端为“0”时,输出为“1”,B对,C错;丙为“与”逻辑电路符号,A输入端为“1”,B输入端为“0”时,输出为“0”,D错。简单的复合门电路1.“与非”门一个“与”门电路和一个“非”门电路组合在一同,构成一个复合门电路,称为“与非”门,以下图。其真值表为输入输出输入输出ABYAY11122000010100110001111102.“或非”门一个“或”门电路和一个“非”门电路组合在一同,构成一个“或非”门,以下图。其真值表为输入输出输入输出A1B1Y1A2Y200001011101011011110[典例]以下图,低电位报警器由两个基本门电路与蜂鸣器构成,该报警器只有当输入电压过低时蜂鸣器才会发出警报。此中( )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”[分析]由“与门”和“非门”的真值表可知选项A错。由“或门”和“非门”的真值表可判断,选项B正确。由“与门”和“或门”的真值表能够判断,选项C错。由“或门”和“与门”的真值表可判断,选项D错。[答案]B复合门电路真值表确实定方法1.假如

A、B输入分别经过一个

“非”门电路,它们各自的输出

Y1、Y2又构成一个“与”门电路或“或”门电路,最后输出

Y,则

Y的值直接取决于

Y1、Y2。2.判断复合门电路的最后输出结果时,剖析思路一般是“以前向后”,先剖析第一个门电路的输出结果,再判断第二个,依此类推。1.如图是一个三输入端复合门电路,当C端输入“1”时,A、B端输入为什么值时输出端Y输出“1”( )A.00B.01C.10D.11分析:选D此复合门电路由两个“与门”构成,故A、B输入都是“1”时,Y输出“1”,故D正确。2.以下图为两个“非”门和一个“或”门构成的复合门电路,请在表中填写该门电路的真值表。输入输出ABY分析:由“非”门电路和“或”门电路的真值表能够确立此复合门电路的真值表如表所示:输入输出ABY001101011110答案:看法析1.[多项选择]在基本逻辑电路中,何种逻辑门电路,当全部输入均为“0”时,输出不是“1”(

)A.“与”门电路

B.“或”门电路C.“非”门电路

D.都不行能分析:选

AB

当全部输入都为“

0”时,“与”门电路输出为“

0”,“或”门电路输出为“0”,“非”门电路输出为“1”,A、B对,C、D错。2.有一逻辑门电路的真值表如右表所示,试判断这是一个什么种类的逻辑门电路( )M01N10A.“与”门B.“非”门C.“或”门D.“与非”门分析:选B由该逻辑门电路的真值表能够看出输出端与输入端是相反的关系,应选B。3.[多项选择]“或”门电路的逻辑关系可表示为Y=A+B,则以下对于“或”门的逻辑关系中结果正确的选项是()A.0+0=0B.0+1=1C.1+0=1D.1+1=0分析:选ABC依据“或”门的逻辑关系可知,选项A、B、C均正确。4.为了保障行驶安全,一种新式双门电动公交车安装了以下控制装置:只需有一扇门没相关紧,汽车就不可以启动。假如规定:车门关紧时为“1”,未关紧时为“0”;当输出信号为“1”时,汽车能够正常启动行驶,当输出信号为“0”时,汽车不可以启动。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”门分析:选

A

由题意知只需有一扇门没相关紧,汽车就不可以启动,也就是说只有两扇门都关紧,汽车才能正常启动,所以该控制装置工作原理的逻辑门是“与”门,故A正确。5.下表是某逻辑电路的真值表,该电路是( )输入输出001011101110分析:选D依据该逻辑电路的真值表能够判断,该门电路是一个“与”门电路和一个“非”门电路的组合,选项D正确。在以下图的逻辑电路中,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0B.0和1C.1和1D.0和0分析:选CB、D间是“非”门,当输入信号为“

0”时

D端输出为“1”,故

A、D错误;D、A共为“与”门的输入端,由“与”门的真值表可知输出端

C为“1”,故

B错误,C正确。7.请依据下边所列的真值表,从四幅图中选出与之相对应的一个门电路( )输入输出ABY001010100110分析:选C从真值表可看出不是单调的“与”“或”关系,更不是单调的“非”关系,必定对应一个复合门电路,从真值表剖析可得应为“或非”复合门电路,C选项正确。8.以下图由门电路构成的电路,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.“0”、“0”C.“1”、“0”D.“0”、“1”分析:选B要使灯L亮,“非”门的输出应当为“1”,故“非”门的输入应为“0”;故“或”门的两个输入端都应当为“0”。9.以下图的电路图是一个应用“非”门构成一个简略火警报警电路,则图中X框、Y框中应是( )A.X为热敏电阻,Y为可变电阻B.X为热敏电阻,Y为开关C.X为可变电阻,Y为热敏电阻D.X、Y均为热敏电阻分析:选

C

热敏电阻受热后,电阻减小,

A端出现低电位,经过“非”门后使

L两头出现高电位,产生报警信号。10.以下图为包括某逻辑电路的一个简单电路图,照耀电阻R′时,其阻值将变得远小于R。该逻辑电路是

L为小灯泡。光______(选填“与”“或”或“非”)门电路。当电阻

R′遇到光照时,小灯泡

L将________(选填“发光”或“不发光”

)。分析:由门电路简化图可知该逻辑电路是“非”门电路,电阻

R′遇到光照时,

R′远小于

R,“非”门电路输入电势降低,输出电势高升,灯泡

L两头电压高升,灯泡

L发光。答案:非发光11.图甲、乙表示输入端A、B的电势随时间的变化关系。甲乙丙求:图丙中输出Y随时间变化的关系。分析:由题图能够看出,输出Y是A、B的“与”逻辑关系的输出信号,所以,第一作出A、B、Y的真值表,而后再确立输出Y与时间的变化关系。A、

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