2018-2019學(xué)年高中物理 第二章 恒定電流 2.11 簡單的邏輯電路課件 新人教版選修3-1.ppt

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11簡單的邏輯電路,【自主預(yù)習(xí)】1.三種門電路(1)“與”門：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。,同時(shí)滿足,,②符號：其中“&”具有“___”的意思，象征A與B兩個(gè)輸入端都是1時(shí)，輸出端才是__。,與,1,③真值表：“有”用“1”表示，“沒有”用“0”表示。,0,1,(2)“或”門：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：“≥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__。,一個(gè)條件,1,,③真值表。,1,1,,(3)“非”門：①邏輯關(guān)系：輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)_____。②符號：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。,,2.集成電路：(1)構(gòu)成：以半導(dǎo)體材料為基片將組成電路的元器件(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。,基片,體積,,【預(yù)習(xí)小測】1.(多選)在基本邏輯電路中，何種邏輯門電路當(dāng)其所有輸入均為“0”時(shí)，輸出不是“1”()A.“與”門電路B.“或”門電路C.“非”門電路D.都不可能,,【解析】選A、B。當(dāng)所有輸入都為“0”時(shí)，“與”門電路輸出為“0”，“或”門電路輸出為“0”，“非”門電路輸出為“1”，故A、B正確，C、D錯(cuò)誤。,2.如圖所示是一個(gè)三輸入端復(fù)合門電路，當(dāng)C端輸入“1”時(shí)，A、B端輸入為何時(shí)，輸出端Z輸出“1”()A.00B.01C.10D.11,【解析】選D。后一級為“與”門電路，當(dāng)Z輸出“1”時(shí)，輸入必為“1，1”，知前一級“與”門電路輸出為“1”，可知A、B輸入端應(yīng)輸入“1，1”，因此選項(xiàng)D正確。,主題一簡單的邏輯電路【互動(dòng)探究】,情形1：如圖甲所示，兩個(gè)開關(guān)A、B串聯(lián)起來控制同一燈泡Y，顯然，只有A“與”B同時(shí)閉合時(shí)，燈泡Y才會亮。在這個(gè)事件中，“A、B同時(shí)閉合”是條件，“燈泡Y亮”是結(jié)果。情形2：如圖乙所示，兩個(gè)開關(guān)A、B并聯(lián)，控制同一燈泡Y，在這個(gè)電路中，A“或”B閉合時(shí)，燈泡Y亮。,,情形3：如圖丙所示，當(dāng)開關(guān)A接通時(shí)，燈泡Y被短路而不亮；當(dāng)開關(guān)A斷開時(shí)，燈泡Y是通路而被點(diǎn)亮。試結(jié)合上述三種情形，討論下列問題：(1)圖甲中，事件的兩個(gè)條件需滿足幾個(gè)，事件才能發(fā)生？這體現(xiàn)了怎樣的邏輯關(guān)系？,,提示：兩個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)，事件才能發(fā)生，體現(xiàn)了“與”的邏輯關(guān)系。,(2)圖乙中，如果把開關(guān)的“通”記為1，“斷”記為0，把燈“亮”記為“1”，“熄”記為0，請把下面的表格用1、0表示。,,提示：,,(3)圖丙中，條件A和事件Y之間的邏輯關(guān)系如何？提示：“非”邏輯關(guān)系。,,【探究總結(jié)】1.“與”門的特點(diǎn)：當(dāng)輸入都為“1”時(shí)，輸出為“1”；當(dāng)一個(gè)輸入為“0”時(shí)，輸出為“0”，可以簡單地記為：“有零為零，全一為一”。2.“或”門的特點(diǎn)：當(dāng)輸入都為“0”時(shí)，輸出為“0”；當(dāng)一個(gè)輸入為“0”、一個(gè)輸入為“1”時(shí)，輸出為“1”；當(dāng)輸入都為“1”時(shí)，輸出為“1”，可以簡單地記為：“有一為一，全零為零”。,,3.“非”門的特點(diǎn)：當(dāng)輸入為“0”時(shí)，輸出為“1”；當(dāng)輸入為“1”時(shí)，輸出為“0”?？梢院唵蔚赜洖椤叭胍怀隽?，入零出一”。4.分析邏輯關(guān)系的基本思路：(1)明確什么是條件，什么是結(jié)果。(2)看條件與結(jié)果的內(nèi)在聯(lián)系，即符合哪種門電路。(3)根據(jù)門電路的特點(diǎn)寫出真值表或邏輯表達(dá)式。,,【典例示范】如圖是輸入端A、B的電勢隨時(shí)間的變化曲線，從中可看出其電勢隨時(shí)間的變化關(guān)系。,,(1)如果它們是“與”門的輸入端，請畫出輸出端的電勢隨時(shí)間變化的關(guān)系。(2)如果它們是“或”門的輸入端，請畫出輸出端的電勢隨時(shí)間變化的關(guān)系。,,【解析】(1)第一步確定“0”“1”：φA、φB的電勢有兩個(gè)值(兩個(gè)狀態(tài))，我們可以把高電勢看成“1”，把低電勢看成“0”；第二步搞清邏輯關(guān)系：題目要求為“與”門電路，即，這樣我們就可以得出輸入φA、φB與輸出φY的真值表：,,,由真值表可以很容易地畫出輸出端的電勢隨時(shí)間變化的關(guān)系。,,(2)解題步驟同(1)，其邏輯電路為，則φA、φB與輸出φY的真值表：,,,答案：(1)如圖甲所示(2)如圖乙所示,,【探究訓(xùn)練】為了保障行駛安全，一種新型雙門電動(dòng)公交車安裝了如下控制裝置：只要有一扇門沒有關(guān)緊，汽車就不能啟動(dòng)。如果規(guī)定：車門關(guān)緊時(shí)為“1”，未關(guān)緊時(shí)為“0”；當(dāng)輸出信號為“1”時(shí)，汽車可以正常啟動(dòng)行駛，當(dāng)輸出信號為“0”時(shí)，汽車不能啟動(dòng)。能正確表示該控制裝置工作原理的邏輯門是(),,A.“與”門B.“或”門C.“非”門D.“與非”門,,【解析】選A。只要有一扇門沒有關(guān)緊，汽車就不能啟動(dòng)，所以只要有一個(gè)輸入為“0”，輸出就是“0”，所以應(yīng)該是“與”門。,,【補(bǔ)償訓(xùn)練】1.在車門報(bào)警電路中，兩個(gè)按鈕開關(guān)分別裝在汽車的兩扇門上，只要有開關(guān)處于斷開狀態(tài)，報(bào)警燈就發(fā)光。能實(shí)現(xiàn)此功能的電路是(),,【解析】選D。根據(jù)電路的特點(diǎn)知此電路應(yīng)該是“或”門電路，故選D。,,2.樓道中的燈要求只能在晚上有人走動(dòng)(發(fā)出聲音)時(shí)才能亮，其邏輯電路是()A.“與”門電路B.“或”門電路C.“非”門電路D.都不可能,,【解析】選A。據(jù)“與”門電路真值表可知，A正確，B、C、D不正確，故選A。,,3.走廊里有一盞電燈，在走廊兩端各有一個(gè)開關(guān)，我們希望不論哪一個(gè)開關(guān)接通都能使電燈亮，那么設(shè)計(jì)的電路為()A.“與”門電路B.“非”門電路C.“或”門電路D.上述選項(xiàng)都有可能,,【解析】選C。不論哪一個(gè)開關(guān)接通都能使電燈亮，這符合“或”邏輯關(guān)系，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤。,,4.如圖所示，試判斷這是一個(gè)什么邏輯門電路，A、B、C閉合時(shí)記為“1”，斷開時(shí)記為“0”，P燈亮記為“1”，不亮記為“0”，試完成真值表：,,【解題指南】解答本題可把握以下兩點(diǎn)：(1)明確“與”門的特點(diǎn)。(2)知道數(shù)值“1”“0”代表的意義。,,【解析】由題圖可知，開關(guān)A、B、C必須都合上，燈才亮，所以這是一個(gè)“與”門電路，其真值表：,,答案：見解析,,【通法悟道】對三種常見邏輯關(guān)系的理解“與”邏輯關(guān)系為：只有兩個(gè)條件都滿足時(shí)，事件才能發(fā)生，即AB=Y；“或”邏輯關(guān)系為：只要兩個(gè)條件中的一個(gè)條件滿足，事件就會發(fā)生，即A+B=Y；而輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)相反的邏輯關(guān)系則為“非”邏輯關(guān)系，即Y=-A。,,主題二復(fù)合門電路【互動(dòng)探究】如圖所示，當(dāng)開關(guān)A接通時(shí)，燈泡Y被短路而不亮；當(dāng)開關(guān)A斷開時(shí)，燈泡Y是通路而被點(diǎn)亮。,,試結(jié)合上述現(xiàn)象討論：(1)兩個(gè)門電路組合就可構(gòu)成一個(gè)復(fù)合門電路。若將一個(gè)“與”門電路和一個(gè)“非”門電路組合在一起，可做成一個(gè)復(fù)合門電路，即“與非”門電路?！芭c非”門的邏輯電路圖如圖所示，試根據(jù)其含義完成其真值表。,,1,1,1,0,,(2)若將一個(gè)“或”門電路和一個(gè)“非”門電路組合在一起，可做成一個(gè)復(fù)合門電路，即“或非”門電路。“或非”門的邏輯電路圖如圖所示，試根據(jù)其含義完成其真值表。,,1,0,0,0,,【探究總結(jié)】幾種常見復(fù)合門電路的含義和記憶口訣(1)與非：條件A、B都具備，則事件Y不發(fā)生。有0出1，全1為0。(2)或非：條件A、B任一具備，則事件Y不發(fā)生。有1出0，全0為1。,,(3)異或：條件A、B中有一個(gè)具備，另一個(gè)不具備，則事件Y發(fā)生。相同出0，相異出1。(4)同或：條件A、B同時(shí)具備或者同時(shí)不具備，則事件Y發(fā)生。相同出1，相異出0。,【典例示范】(2018臺州高二檢測)下表是某邏輯電路的真值表，該電路是(),,,【解析】選D?！芭c”門電路的邏輯功能是兩個(gè)輸入端只要有一端是“0”，輸出端就是“0”，真值表是：,,“非”門的輸入端與輸出端相反，所以，“與”門跟“非”門串聯(lián)后的真值表是：可見D選項(xiàng)正確。,,【探究訓(xùn)練】在如圖所示的邏輯電路中，當(dāng)A端輸入電信號“1”、B端輸入電信號“0”時(shí)，則在C和D端輸出的電信號分別為()A.“1”和“0”B.“0”和“1”C.“1”和“1”D.“0”和“0”,,【解析】選C。首先從“非”門電路入手，當(dāng)B端輸入電信號“0”時(shí)，D端輸出電信號為“1”，所以“與”門電路的兩輸入端均為“1”，因此C端輸出電信號為“1”，因此選項(xiàng)C正確。,,【補(bǔ)償訓(xùn)練】1.(多選)兩個(gè)人負(fù)責(zé)安裝一個(gè)炸藥包，然后起爆，兩個(gè)人分別控制兩個(gè)串聯(lián)的開關(guān)，只有兩個(gè)人都撤出危險(xiǎn)區(qū)，在安全區(qū)把開關(guān)接通時(shí)，炸藥包才能爆炸，如果有一人沒撤出危險(xiǎn)區(qū)，開關(guān)沒有接通，炸藥包就不能起爆，這就是“與”的概念。如果用“0”表示不起爆，“1”表示起爆，用符號“*”表示“與”的運(yùn)算符號，則下列運(yùn)算正確的是(),,A.0*0=0，表示二人都不起爆，炸藥包不爆炸B.0*1=1，表示一人不起爆，另一人起爆，炸藥包爆炸C.1*0=1，表示一人起爆，另一人不起爆，炸藥包爆炸D.1*1=1，表示二人都起爆，炸藥包爆炸,,【解析】選A、D?！芭c”的關(guān)系是A*B的關(guān)系，只要有一個(gè)是“0”，則結(jié)果為零；兩個(gè)都是“1”，則結(jié)果是“1”，故選項(xiàng)A、D正確。,,2.如圖所示，用“1”表示有信號輸入，用“0”表示無信號輸入，用“1”表示有信號輸出，用“0”表示無信號輸出，則當(dāng)A、B、C的輸入分別為“0”“1”“0”時(shí)，在輸出端Y的結(jié)果是()A.“0”B.“1”C.“0”或“1”D.無法確定,,【解析】選BA、B的輸入分別為“0”“1”，由“或”門邏輯關(guān)系知，“或”門將輸出“1”，C輸入“0”，由“非”門邏輯關(guān)系知，“非”門將輸出“1”，“與”門的兩個(gè)輸入都為“1”，由“與”門邏輯關(guān)系知，“與”門將輸出“1”，即輸出端Y的結(jié)果為“1”，故B正確。,,3.如圖所示，低電位報(bào)警器由兩個(gè)基本的門電路與蜂鳴器組成，該報(bào)警器只有當(dāng)輸入電壓過低時(shí)蜂鳴器才會發(fā)出警報(bào)。其中()A.甲是“與”門，乙是“非”門B.甲是“或”門，乙是“非”門C.甲是“與”門，乙是“或”門D.甲是“或”門，乙是“與”門,,【解析】選B。由題意知乙為“非”門，如果蜂鳴器發(fā)出警報(bào)表明乙的輸入端為低電壓，即甲的輸出端為低電壓，而此時(shí)甲的輸入端均為低電壓，故甲為“或”門或“與”門。若甲為“與”門，則甲的輸入端為高電壓時(shí)，蜂鳴器也發(fā)出警報(bào)，與題意不符，故甲為“或”門，故B正確。,,4.如圖所示由門電路組成的電路，輸出端為“1”，指示燈L亮，輸出端為“0”，指示燈L不亮，現(xiàn)要使燈L亮，則A、B兩輸入端分別是()A.“1”“1”B.“0”“0”C.“1”“0”D.“0”“1”,,【解析】選B。要使燈L亮，“非”門的輸出應(yīng)該為“1”，故“非”門的輸入為“0”；故“或”門的兩個(gè)輸入端都應(yīng)該為“0”。則B正確，A、C、D錯(cuò)誤。,【課堂小結(jié)】,