物理課件簡單的邏輯電路

第二章恒定電流11簡單的邏輯電路素養(yǎng)目標(biāo)定位※了解最基本的邏輯電路——門電路※掌握幾種基本門電路及它們的表示符號(hào)※認(rèn)識(shí)集成電路素養(yǎng)思維脈絡(luò)1課前預(yù)習(xí)反饋2課內(nèi)互動(dòng)探究3核心素養(yǎng)提升4課內(nèi)隨堂達(dá)標(biāo)5課后課時(shí)作業(yè)課前預(yù)習(xí)反饋1．?dāng)?shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)在變化中只有兩個(gè)對應(yīng)狀態(tài)______或者_(dá)_______。2．邏輯電路處理數(shù)字信號(hào)的電路叫做________電路，具有____________的數(shù)字電路叫做邏輯電路。3．“門”就是一種________，在一定條件下它允許信號(hào)通過；如果條件不滿足，信號(hào)就被阻擋在“門”外。知識(shí)點(diǎn)1邏輯電路有

沒有

數(shù)字

邏輯功能

開關(guān)

1．邏輯關(guān)系一個(gè)事件的幾個(gè)條件____________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。3．真值表知識(shí)點(diǎn)2“與”門同時(shí)滿足

輸入輸出ABY000010100111與

都是1

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。3．真值表知識(shí)點(diǎn)3“或”門一個(gè)條件

輸入輸出ABY0000111011111．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______。3．真值表知識(shí)點(diǎn)4“非”門相反

輸入輸出AY01101

0

1．構(gòu)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________上。2．優(yōu)點(diǎn)________小、方便、可靠，適用于__________、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)等。知識(shí)點(diǎn)5集成電路硅片

體積

系列化

『判一判』(1)邏輯電路可存在兩種以上的狀態(tài)。(

)(2)如果一個(gè)事件的幾個(gè)條件都滿足后，該事件才能發(fā)生，這種關(guān)系叫作“與”邏輯關(guān)系。(

)(3)如果幾個(gè)條件中，只要有一個(gè)條件得到滿足，某事件就會(huì)發(fā)生，這種關(guān)系叫作“或”邏輯關(guān)系。(

)(4)隧道里有一個(gè)警報(bào)器，在隧道的兩端各有一個(gè)開關(guān)，在出現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)要求不論接通哪一個(gè)開關(guān)都能使警報(bào)器報(bào)警，應(yīng)設(shè)計(jì)“非”門電路。(

)(5)集成電路中必須同時(shí)存在三種門電路。(

)思考辨析×

√

√

×

×

『選一選』如圖所示為三個(gè)門電路符號(hào)，A輸入端全為“1”，B輸入端全為“0”。下列判斷正確的是(

)A．甲為“非”門，輸出為“1”B．乙為“與”門，輸出為“0”C．乙為“或”門，輸出為“1”D．丙為“與”門，輸出為“1”解析：甲為“非”門，輸出為“0”；乙為“或”門，輸出為“1”，丙為“與”門，輸出為“0”，則只有選項(xiàng)C正確。C

『想一想』如圖，為了方便及節(jié)約用電，宿舍樓樓道里安裝有聲光控?zé)?，這種燈在有光或沒有聲音時(shí)，不亮；而在無光又有聲音時(shí)，燈就會(huì)自動(dòng)點(diǎn)亮。燈的控制電路里面有什么邏輯關(guān)系呢？解析：兩個(gè)條件同時(shí)滿足燈才會(huì)亮，這說明燈的控制電路存在“與”邏輯關(guān)系。課內(nèi)互動(dòng)探究探究一對三種門電路的理解某同學(xué)可以從前門進(jìn)教室，也可以經(jīng)后門進(jìn)教室，這體現(xiàn)了一種什么邏輯關(guān)系？提示：該同學(xué)走前門或后門，都可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)入教室這一結(jié)果，這體現(xiàn)了“或”邏輯關(guān)系。1三種門電路的類比理解特別提醒：(1)上述類比中都是電鍵閉合作為滿足條件，燈泡亮作為結(jié)果成立進(jìn)行類比的。(2)條件成立或結(jié)果成立對應(yīng)邏輯門電路中的“1”，相反時(shí)對應(yīng)“0”，“1”“0”是邏輯關(guān)系中的兩種取值，不表示具體數(shù)字。

如圖是一個(gè)應(yīng)用某邏輯電路制作的簡單車門報(bào)警電路圖。圖中的兩個(gè)按鈕S1、S2分別裝在汽車的兩道門上。只要其中任何一個(gè)開關(guān)處于開路狀態(tài)，發(fā)光二極管(報(bào)警燈)就發(fā)光。則該邏輯電路是__________門電路，并在圖中畫出這種門電路的符號(hào)；當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，A、B的輸入都為______，Y端輸出為______；當(dāng)S1斷開時(shí)，______端的輸入為1，Y端輸出為______。(門電路有輸入電壓或有輸出電壓都記為1，無輸入電壓或無輸出電壓都記為0)“或”

典例10

0

A

1

解題指導(dǎo)：在“或”門電路兩個(gè)條件中，只要滿足其中一個(gè)條件，結(jié)果就會(huì)發(fā)生。解析：駕駛員離開汽車后，兩個(gè)車門均處于關(guān)閉狀態(tài)，與兩個(gè)車門對應(yīng)的開關(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。因?yàn)镾1和S2閉合后，電流不通過發(fā)光二極管。當(dāng)有其他人打開了某一個(gè)門時(shí)，S1或S2就處于斷開狀態(tài)，這時(shí)就有電流通過發(fā)光二極管，使其發(fā)光報(bào)警。可見，這一裝置實(shí)際上是一個(gè)“或”門電路。當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，A、B的輸入都為0時(shí)，Y端輸出為0，當(dāng)S1斷開時(shí)，A端的輸入為1，Y端輸出為1?！矊c(diǎn)訓(xùn)練1〕

如表所示是某邏輯電路的真值表，則該電路是(

)解析：由題中真值表可知，只有兩輸入端均為“1”時(shí)，輸出端才為“1”，故該邏輯電路為“與”邏輯關(guān)系，故選項(xiàng)B正確。B

輸入輸出000010100111探究二復(fù)合門電路某種邏輯關(guān)系的符號(hào)如圖所示，請思考：(1)該邏輯關(guān)系是“非”門或是“或”門嗎？(2)該邏輯關(guān)系到底是什么邏輯關(guān)系？提示：(1)不是。(2)該邏輯關(guān)系是“或非”邏輯關(guān)系。2其真值表為輸入輸出輸入輸出A1B1Y1A2Y200001010011000111110其真值表為輸入輸出輸入輸出A1B1Y1A2Y200001011101011011110

在如圖所示的邏輯電路中，當(dāng)A端輸入電信號(hào)“1”、B端輸入電信號(hào)“0”時(shí)，則在C和D端輸出的電信號(hào)分別為(

)A．1和0

B．0和1

C．1和1

D．0和0解題指導(dǎo)：注意門電路結(jié)構(gòu)，尤其是由B端輸入之后進(jìn)入與門的信號(hào)。解析：首先從“非”門電路入手，當(dāng)B端輸入電信號(hào)“0”時(shí)，D端輸出電信號(hào)為“1”，所以“與”門電路的兩輸入均為“1”，因此C端輸出電信號(hào)為“1”。所以C項(xiàng)正確，其他選項(xiàng)均不對。答案為C。C

典例2〔對點(diǎn)訓(xùn)練2〕

一個(gè)門電路的兩個(gè)輸入端A、B與輸出端Y的波形如圖所示，則可知該門電路是(

)A．“與”門

B．“或”門C．“與非”門

D．“或非”門解析：由圖象可知，當(dāng)A、B均有輸入時(shí)，輸出與其相反，當(dāng)有一端有輸入時(shí)，無輸出，故為“與非”門，C正確，A、B、D均錯(cuò)誤。C

核心素養(yǎng)提升在門電路的問題分析中，門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)門電路輸入端的電壓變化，即電勢的高低變化，從而通過門電路的輸出端達(dá)到控制電路的目的。分析這類問題時(shí)，除熟練掌握各種門電路的邏輯關(guān)系外，還要熟練地掌握對電路動(dòng)態(tài)變化規(guī)律的分析，準(zhǔn)確判斷出電路中，尤其是門電路部分的電勢高低的變化，從而達(dá)到正確解決問題的目的。門電路與光敏電阻、熱敏電阻等相結(jié)合的綜合問題

如圖所示是一個(gè)火警報(bào)警裝置的邏輯電路圖。Rt是一個(gè)熱敏電阻，低溫時(shí)電阻值很大，高溫時(shí)電阻值很小，R是一個(gè)阻值較小的分壓電阻。(1)要做到低溫時(shí)電鈴不響，火警時(shí)產(chǎn)生高溫，電鈴響起，在圖中虛線處應(yīng)接入怎樣的元件？(2)為什么溫度高時(shí)電鈴會(huì)響起？案例(3)為了提高該電路的靈敏度，即報(bào)警溫度調(diào)得稍低些，R的值應(yīng)大一些還是小一些？答案：(1)“非”門(2)見解析(3)R大一些，反應(yīng)較靈敏解析：(1)溫度較低時(shí)Rt的阻值很大，R比Rt小得多，因此P、X之間電壓較大。