物理選修3-1人教新課標2.10簡單的邏輯電路精品課件概要精編版

1、 課標定位課標定位 學習目標：學習目標：1.了解最基本的邏輯電路了解最基本的邏輯電路門門 電路電路 2掌握幾種邏輯電路及它們的表示符號掌握幾種邏輯電路及它們的表示符號 重點難點：重點難點：1.三種基本邏輯電路三種基本邏輯電路 2邏輯電路的應用邏輯電路的應用 核心要點突破核心要點突破 課堂互動講練課堂互動講練 知能優(yōu)化訓練知能優(yōu)化訓練 第第 4 節(jié)節(jié) 邏邏 輯輯 電電 路路 與與 自自 動動 控控 制制 課前自主學案課前自主學案 課前自主學案課前自主學案 一、簡單邏輯電路一、簡單邏輯電路 處理數(shù)字信號的電路叫做數(shù)字電路數(shù)字電處理數(shù)字信號的電路叫做數(shù)字電路數(shù)字電 路主要研究電路的路主要研究電路的_

2、功能邏輯電路是由功能邏輯電路是由 _電路構成的邏輯電路的信號只有電路構成的邏輯電路的信號只有 兩種狀態(tài)：一是兩種狀態(tài)：一是_狀態(tài)，用狀態(tài)，用1表示；一是表示；一是 _狀態(tài)，用狀態(tài)，用0表示按輸入、輸出關系的表示按輸入、輸出關系的 不同，可以將基本的邏輯門電路分為不同，可以將基本的邏輯門電路分為_門、門、 _門、門、_門等門等 邏輯邏輯 基本邏輯門基本邏輯門 高電位高電位 低電位低電位 與與或或 非非 1“與與”門門 (1)邏輯關系：如果有一個事件的幾個條件都滿邏輯關系：如果有一個事件的幾個條件都滿 足后該事件才能發(fā)生，我們把這種關系叫做足后該事件才能發(fā)生，我們把這種關系叫做 _邏輯關系，具有邏

3、輯關系，具有“與與”邏輯關系的電路邏輯關系的電路 稱為稱為_電路，簡稱電路，簡稱“與與”門門 “與與” “與門與門” (2)符號：符號： _其中其中“&”表示表示“與與” 的意思，象征的意思，象征A、B兩個輸入端兩個輸入端_輸輸 入時，輸出端入時，輸出端Z才有信號輸出才有信號輸出 (3)真值表真值表 都有信號都有信號 輸入輸入結果結果 ABZ 000 010 100 111 2.“或或”門門 (1)邏輯關系：若幾個條件中只要有一個條件得到邏輯關系：若幾個條件中只要有一個條件得到 滿足某事件就會發(fā)生，這種關系叫做滿足某事件就會發(fā)生，這種關系叫做_邏輯邏輯 關系，具有關系，具有“或或”邏輯關系的電

4、路稱為邏輯關系的電路稱為_電電 路，簡稱路，簡稱“或或”門門 (2)符號：符號：_ 其中的其中的“1”表示表示“或或”的的 意思，象征意思，象征A、B兩個輸入端兩個輸入端_或或 _輸入時，輸出端輸入時，輸出端Z就有信號輸出就有信號輸出 “或或” “或門或門” 任一個有信號任一個有信號 都有信號都有信號 (3)真值表真值表 輸入輸入結果結果 ABZ 000 011 101 111 3.“非非”門門 (1)邏輯關系：輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)呈相反的邏邏輯關系：輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)呈相反的邏 輯關系，叫做輯關系，叫做“非非”關系，具有關系，具有_邏輯關系的邏輯關系的 電路被稱為電路被稱為_電路，簡稱電路，簡

5、稱“非門非門” (2)符號：符號：_ 其中矩形后邊的小圓圈表其中矩形后邊的小圓圈表 示示_，它與數(shù)字，它與數(shù)字1象征著象征著_的意思，當輸?shù)囊馑?，當?入端入端A_時，輸出端時，輸出端Z無信號輸出無信號輸出 非非 “非門非門” “0”相反相反 有信號有信號 (3)真值表：真值表： 輸入輸入 結果結果 AZ 01 10 思考感悟思考感悟 在邏輯電路的真值表中在邏輯電路的真值表中“1”和和“0”是表示兩個數(shù)是表示兩個數(shù) 字嗎？字嗎？ 提示：提示：邏輯門電路中的邏輯門電路中的“1”和和“0”不是表示兩個不是表示兩個 簡單的數(shù)字，而是表示邏輯關系，一般是高電壓簡單的數(shù)字，而是表示邏輯關系，一般是高電壓

6、 為為“1”，低電壓為，低電壓為“0”，代表兩種相反狀態(tài)的代，代表兩種相反狀態(tài)的代 碼碼 二、邏輯電路的運用二、邏輯電路的運用 生活中的聲控光控開關，這種燈的打開條件是，生活中的聲控光控開關，這種燈的打開條件是， 在無光的條件下，當有聲音發(fā)出時，燈的開關被在無光的條件下，當有聲音發(fā)出時，燈的開關被 打開，這應該是打開，這應該是_邏輯電路邏輯電路 三、半導體集成電路的發(fā)展三、半導體集成電路的發(fā)展 以半導體材料為基片，將組成電路的各種元件以半導體材料為基片，將組成電路的各種元件 (如：電阻、電容、二極管等如：電阻、電容、二極管等)和連線集成在同一和連線集成在同一 基片上，成為具有一定功能的電路系統(tǒng)

7、，這就是基片上，成為具有一定功能的電路系統(tǒng)，這就是 _電路它具有分立元件無可比擬的優(yōu)電路它具有分立元件無可比擬的優(yōu) 點點 “與與” 集成集成 核心要點突破核心要點突破 一、三種門電路的類比理解一、三種門電路的類比理解 特別提醒：特別提醒：(1)上述類比中都是電鍵閉合作為滿上述類比中都是電鍵閉合作為滿 足條件，燈泡亮作為結果成立進行類比的足條件，燈泡亮作為結果成立進行類比的 (2)條件成立或結果成立對應邏輯門電路中的條件成立或結果成立對應邏輯門電路中的 “1”，相反時對應，相反時對應“0”，“1”、“0”是邏輯關系是邏輯關系 中的兩種取值，不表示具體數(shù)字中的兩種取值，不表示具體數(shù)字 即時應用即時

8、應用(即時突破，小試牛刀即時突破，小試牛刀) 1走廊里有一盞電燈，在走廊兩端各有一個開走廊里有一盞電燈，在走廊兩端各有一個開 關，我們希望不論哪一個開關接通都能使電燈點關，我們希望不論哪一個開關接通都能使電燈點 亮，那么設計的電路為亮，那么設計的電路為() A“與與”門電路門電路 B“非非”門電路門電路 C“或或”門電路門電路 D上述答案都有可能上述答案都有可能 解析：解析：選選C.無論哪一個開關都能使燈點亮故其邏無論哪一個開關都能使燈點亮故其邏 輯關系應是輯關系應是“或或”邏輯關系，選項邏輯關系，選項C正確正確 二、邏輯電路的應用二、邏輯電路的應用 邏輯電路是現(xiàn)代自動控制電路的核心，在生產(chǎn)、

9、邏輯電路是現(xiàn)代自動控制電路的核心，在生產(chǎn)、 生活中有著十分廣泛的運用常用復合門電路生活中有著十分廣泛的運用常用復合門電路 1“與與”“”“非非”門：由一個門：由一個“與與”門和一個門和一個 “非非”門組成，其邏輯符號及真值表如圖門組成，其邏輯符號及真值表如圖44 1. (邏輯符號邏輯符號) 2“或或”“”“非門非門”：由一個：由一個“或或”門與一個門與一個“非非” 門組成，其邏輯符號及真值表如圖門組成，其邏輯符號及真值表如圖442. (邏輯符號邏輯符號) 特別提醒：特別提醒：在邏輯電路的應用中，首先要明確邏在邏輯電路的應用中，首先要明確邏 輯電路圖和邏輯運算的關系，寫出真值表是解決輯電路圖和邏

10、輯運算的關系，寫出真值表是解決 這類問題的關鍵這類問題的關鍵 即時應用即時應用(即時突破，小試牛刀即時突破，小試牛刀) 2如圖如圖443所示為一邏輯電路，根據(jù)電路完所示為一邏輯電路，根據(jù)電路完 成它的真值表成它的真值表 圖圖443 輸入輸入輸出輸出 ABC 10 11 解析：解析：B接的是非門，當信號為接的是非門，當信號為0時，輸出是時，輸出是1， 當信號為當信號為1時輸出為時輸出為0；對與門來說，輸出的；對與門來說，輸出的 結果應是結果應是“1”，“0” 答案：答案：10 在舉重比賽中，有甲、乙、丙三名裁判，在舉重比賽中，有甲、乙、丙三名裁判， 其中甲為主裁判，乙、丙為副裁判，當主裁判其中甲

11、為主裁判，乙、丙為副裁判，當主裁判 和一名以上和一名以上(包括一名包括一名)副裁判認為運動員上舉副裁判認為運動員上舉 合格后，才可發(fā)出合格信號，試列出真值表合格后，才可發(fā)出合格信號，試列出真值表 【精講精析】【精講精析】設甲、乙、丙三名裁判的裁判設甲、乙、丙三名裁判的裁判 意見為邏輯變量意見為邏輯變量A、B、C，裁判結果為，裁判結果為Z，并，并 且對于且對于A、B、C，設：判上舉合格為邏輯，設：判上舉合格為邏輯“1”， 不合格為邏輯不合格為邏輯“0”對于對于Z，設：上舉合格為，設：上舉合格為 邏輯邏輯“1”，不合格為邏輯，不合格為邏輯“0” 課堂互動講練課堂互動講練 邏輯關系的應用邏輯關系的應

12、用 根據(jù)題意及上述假設列出真值表如下表所示根據(jù)題意及上述假設列出真值表如下表所示. ABCZ 0000 0010 0100 0110 1000 1011 1101 1111 【答案答案】見精講精析見精講精析 【方法總結方法總結】現(xiàn)實生活中的邏輯關系，同樣可現(xiàn)實生活中的邏輯關系，同樣可 以用可用數(shù)字以用可用數(shù)字“1”和和“0”簡單表示事件的兩種相簡單表示事件的兩種相 反結果用反結果用“1”表示通過，表示通過，“0”表示不通過表示不通過 如圖如圖444所示，將兩個所示，將兩個“非非”門和門和 一個一個“與與”門組成一個復合門電路，請寫出門組成一個復合門電路，請寫出 該門電路的真值表該門電路的真值表

13、 復合門電路的分析復合門電路的分析 圖圖444 【精講精析精講精析】當輸入端當輸入端A、B的信號變化時，的信號變化時， 輸出端輸出端Y1、Y2及最終輸出端及最終輸出端Y的信號對應關系如的信號對應關系如 下表：下表： ABY1Y2Y 00111 10010 01100 11000 如下表所示如下表所示 輸入輸入輸出輸出 ABY 001 100 010 110 【答案答案】見精講精析見精講精析 【方法總結方法總結】復合門電路由幾個基本門電路組復合門電路由幾個基本門電路組 合而成，分析時要分清各門電路的特點，逐級推合而成，分析時要分清各門電路的特點，逐級推 演出邏輯關系，列出真值表進行研究演出邏輯關

14、系，列出真值表進行研究 如圖如圖445所示為使用所示為使用“與與”門電路、門電路、 熱敏電阻、電位器、繼電器以及接觸器等元熱敏電阻、電位器、繼電器以及接觸器等元 件構成的溫度和水位自動控制電路試簡述件構成的溫度和水位自動控制電路試簡述 其工作原理其工作原理 邏輯門電路的應用邏輯門電路的應用 圖圖445 【思路點撥思路點撥】分析此類題要從電路結構、門電分析此類題要從電路結構、門電 路的位置及控制結構出發(fā)路的位置及控制結構出發(fā) 【自主解答自主解答】水箱內(nèi)的接觸器是用來控制水位水箱內(nèi)的接觸器是用來控制水位 的，當水位下降到接觸器水平面以下時接觸器的，當水位下降到接觸器水平面以下時接觸器 脫離水面，電

15、阻增大，從而控制發(fā)熱器電源，當脫離水面，電阻增大，從而控制發(fā)熱器電源，當 水箱內(nèi)水溫低于或者高于預定的溫度時，通過熱水箱內(nèi)水溫低于或者高于預定的溫度時，通過熱 敏電阻敏電阻RT的阻值的變化來改變的阻值的變化來改變A點的電位，控制繼點的電位，控制繼 電器的閉合，從而達到控制發(fā)熱器電源通、斷的電器的閉合，從而達到控制發(fā)熱器電源通、斷的 目的，這樣就達到了既控制水位，又控制水溫的目的，這樣就達到了既控制水位，又控制水溫的 目的目的 【答案答案】見自主解答見自主解答 變式訓練變式訓練某自動控制車間的技術人員設計了一某自動控制車間的技術人員設計了一 個簡單的報警器，電路圖如圖個簡單的報警器，電路圖如圖446所示，滿足所示，滿足 下列哪個條件，該報警器將發(fā)出警報聲下列哪個條件，該報警器將發(fā)出警報聲() AS1斷開，斷開，S2閉合閉合 BS1閉合，閉合，S2斷開斷開 CS1、S2都斷開都斷開 DS1、S2都閉合都閉合