高二物理人教版選修3-1課件 第2章恒定電流 第10節(jié)《簡(jiǎn)單的邏輯電路》

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歡迎進(jìn)入物理課堂 第十節(jié)簡(jiǎn)單的邏輯電路 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 理解 與 門(mén) 或 門(mén) 非 門(mén)的概念 2 會(huì)利用真值表解決簡(jiǎn)單邏輯關(guān)系 重點(diǎn)難點(diǎn) 利用真值表解決邏輯關(guān)系 易錯(cuò)問(wèn)題 分不清 與 或 非 三種邏輯關(guān)系的特點(diǎn) 一 門(mén)電路1 數(shù)字信號(hào)變化的兩個(gè)狀態(tài) 或者 2 數(shù)字電路 1 概念 處理的電路 2 功能 研究電路的功能 有 沒(méi)有 數(shù)字信號(hào) 邏輯 二 與 門(mén)1 邏輯關(guān)系 一個(gè)事件的同時(shí)滿足時(shí)事件才能發(fā)生 2 符號(hào) 其中 具有 的意思 象征A與B兩個(gè)輸入端時(shí) 輸出端才是1 幾個(gè)條件 與 都是1 3 真值表 有 用 1 表示 沒(méi)有 用 0 表示 三 或 門(mén)1 邏輯關(guān)系 某事件發(fā)生有幾個(gè)條件 但只要有滿足事件就能發(fā)生 2 符號(hào) 1 象征當(dāng)1個(gè)或多于1個(gè)輸入端為1時(shí) 輸出端就是1 一個(gè)條件 3 真值表 四 非 門(mén)1 邏輯關(guān)系 輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài) 2 符號(hào) 其中矩形右側(cè)小圓表示數(shù)字 0 它與數(shù)字 1 象征著輸入端為時(shí) 輸出端是 相反 1 0 3 真值表 五 集成電路1 構(gòu)成 將組成電路元件 如電阻 電容 晶體管等 和連線集成在一塊上 2 優(yōu)點(diǎn) 小 方便 可靠 適于系列化 標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)等 硅片 體積 一 三種門(mén)電路邏輯關(guān)系的比較 二 復(fù)合門(mén)電路1 與非 門(mén)一個(gè) 與 門(mén)電路和一個(gè) 非 門(mén)電路組合在一起 組成一個(gè)復(fù)合門(mén)電路 稱為 與非 門(mén) 如圖2 10 1所示 圖2 10 1 其真值表為 2 或非 門(mén)一個(gè) 或 門(mén)電路和一個(gè) 非 門(mén)電路組合在一起 組成一個(gè) 或非 門(mén) 如圖2 10 2所示 圖2 10 2 其真值表為 三 邏輯電路的實(shí)際應(yīng)用1 邏輯電路在實(shí)際中有著廣泛的應(yīng)用 有些試題往往要求通過(guò)設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的門(mén)電路完成相關(guān)的邏輯功能 要對(duì)門(mén)電路的種類(lèi)進(jìn)行準(zhǔn)確地選取 這就要求 1 準(zhǔn)確地對(duì)一些實(shí)例分析條件與結(jié)果之間的邏輯關(guān)系 2 熟記 與 或 非 三種門(mén)電路的邏輯關(guān)系意義 3 理解條件與結(jié)果之間的關(guān)系 2 門(mén)電路的問(wèn)題分析中 門(mén)電路往往要和一些常用的電學(xué)元件 如電阻 電鍵 熱敏電阻 光敏電阻 二極管等 一起構(gòu)成電路 通過(guò)電路中某一部分的變化 電鍵的通斷 電阻的變化等 實(shí)現(xiàn)門(mén)電路輸入端的電壓變化 即電勢(shì)的高低變化 從而通過(guò)門(mén)電路的輸出端達(dá)到控制電路的目的 因此在分析這類(lèi)問(wèn)題時(shí) 除熟練掌握各種門(mén)電路的作用外 還要熟練的掌握電路的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律的分析 準(zhǔn)確判斷出電路中 尤其是門(mén)電路部分的電勢(shì)高低的變化 從而達(dá)到正確解決問(wèn)題的目的 邏輯電路圖 如圖2 10 3所示 及其真值表 此邏輯電路為 門(mén)電路 在真值表中X處的邏輯值為 圖2 10 3 例1 解析 根據(jù)邏輯電路圖可判斷此電路為 或 門(mén)電路 根據(jù) 或 門(mén)電路邏輯關(guān)系特點(diǎn)Y A B 得1 0 X X 1 答案 或1 1 2010年濟(jì)寧模擬 下面為一邏輯門(mén)電路的真值表 試判斷這是一個(gè)什么類(lèi)型的邏輯門(mén)電路 A 與門(mén)B 非門(mén)C 或門(mén)D 與非門(mén) 解析 選B 由該邏輯門(mén)電路的真值表可以看出輸出端與輸入端是相反的關(guān)系 故選B 如圖2 10 4所示 一個(gè)三輸入端復(fù)合門(mén)電路 當(dāng)輸入為101時(shí) 輸出為 填 0 或 1 圖2 10 4 例2 解析 A B輸入端輸入一個(gè) 與 門(mén) 當(dāng)輸入1 0時(shí)輸出為0 再和C輸入到一個(gè) 或 門(mén) 一端輸入1根據(jù) 或 門(mén)的特點(diǎn) 最后應(yīng)輸出1 答案 1 思維總結(jié) 對(duì)于有多個(gè)門(mén)電路組成的復(fù)合門(mén)電路 判斷其輸出結(jié)果時(shí) 要按照一定的順序 先計(jì)算其中一個(gè)或多個(gè)門(mén)電路的輸出 然后把這些輸出作為其他門(mén)電路的輸入 最終得出復(fù)合門(mén)電路的邏輯結(jié)果 2 如圖2 10 5所示為兩個(gè) 非 門(mén)和一個(gè) 或 門(mén)組成的復(fù)合門(mén)電路 請(qǐng)?jiān)谙卤碇刑顚?xiě)該門(mén)電路的真值表 圖2 10 5 答案 如圖2 10 6是一個(gè)應(yīng)用某邏輯電路制作的簡(jiǎn)單車(chē)門(mén)報(bào)警電路圖 圖中的兩個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)S1 S2分別裝在汽車(chē)的兩道門(mén)上 只要其中任何一個(gè)開(kāi)關(guān)處于開(kāi)路狀態(tài) 發(fā)光二極管 報(bào)警燈 就發(fā)光 請(qǐng)你根據(jù)報(bào)警裝置的要求 分析開(kāi)關(guān)狀態(tài)與發(fā)光二極管的發(fā)光狀態(tài) 并指出是何種門(mén)電路 在圖中畫(huà)出這種門(mén)電路的符號(hào) 例3 圖2 10 6 解析 駕駛員離開(kāi)汽車(chē)時(shí) 兩個(gè)車(chē)門(mén)均處于關(guān)閉狀態(tài) 跟兩個(gè)車(chē)門(mén)對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)S1和S2均閉合 這時(shí)發(fā)光二極管不會(huì)發(fā)光報(bào)警 為什么這時(shí)發(fā)光二極管不發(fā)光呢 原來(lái)S1和S2閉合后 電流不通過(guò)發(fā)光二極管 當(dāng)有其他人打開(kāi)了某一個(gè)門(mén)時(shí) S1或S2就處于斷開(kāi)狀態(tài) 這時(shí)就有電流通過(guò)發(fā)光二極管 使其發(fā)光報(bào)警 可見(jiàn) 這一裝置實(shí)際上是一個(gè) 或 門(mén)電路 符號(hào)為 答案 見(jiàn)解析 思維總結(jié) 1 與 門(mén)電路輸入必須均為 1 輸出才為 1 2 或 門(mén)電路輸入只要有一個(gè)為 1 則輸出為 1 3 非 門(mén)電路輸入與輸出剛好相反 即輸入 0 則輸出 1 輸入 1 則輸出 0 3 2010年南京三校高三調(diào)研 居民小區(qū)里的樓道燈采用門(mén)電路控制 電路如圖2 10 7所示 白天的時(shí)候 即使拍手發(fā)出聲音 樓道燈也不亮 到了晚上 拍手發(fā)出聲音后 燈就亮了 電路中S為聲控開(kāi)關(guān) 即聽(tīng)到聲音后 開(kāi)關(guān)閉合 其中RG是光敏電阻 R1為可調(diào)電阻 R2為定值電阻 則下列說(shuō)法中正確的是 圖2 10 7 A 圖中虛線框內(nèi)為 或 門(mén)電路B 圖中虛線框內(nèi)為 與 門(mén)電路C 晚上RG的阻值遠(yuǎn)小于R1D R2的阻值比較小答案 B 1 下列說(shuō)法正確的是 A 邏輯電路就是數(shù)字電路B 邏輯電路可存在兩種以上的狀態(tài)C 集成電路由三種最基本的門(mén)電路構(gòu)成D 集成電路可靠性高 壽命長(zhǎng) 但耗電量高答案 A 2 與門(mén)電路的邏輯關(guān)系可表示為 Z A B 則下列結(jié)果正確的是 A 0 0 0B 0 1 0C 1 0 0D 1 1 1答案 ABCD 3 或門(mén)電路的邏輯關(guān)系可表示為 Z A B 則下列結(jié)果正確的是 A 0 0 0B 0 1 1C 1 0 1D 1 1 0答案 ABC 答案 BC 5 如圖2 10 8所示 將兩個(gè) 非 門(mén)和一個(gè) 與 門(mén)組成一個(gè)復(fù)合門(mén)電路 請(qǐng)?jiān)谙卤碇刑顚?xiě)該門(mén)電路的真值表 圖2 10 8 解析 兩個(gè) 非 門(mén)的輸入輸出真值表如下 將兩個(gè) 非 門(mén)的輸出作為 與 門(mén)的輸入 整個(gè)復(fù)合門(mén)電路的真值表如下 答案 見(jiàn)解析 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全