《物理同步人教版選修31學(xué)案:第二章 第11節(jié) 簡(jiǎn)單的邏輯電路 Word版含解析》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《物理同步人教版選修31學(xué)案:第二章 第11節(jié) 簡(jiǎn)單的邏輯電路 Word版含解析(10頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第11節(jié)簡(jiǎn)單的邏輯電路1.處理數(shù)字信號(hào)的電路稱(chēng)為數(shù)字電路。2邏輯電路是指具有邏輯功能的數(shù)字電路,基本的邏輯電路有“與”、“或”、“非”三種門(mén)電路。3在邏輯運(yùn)算中,可用真值表表示各種控制條件和控制結(jié)果;在真值表中,用邏輯值“1”表示滿(mǎn)足條件(或有信號(hào)輸入),用邏輯值“0”表示條件不滿(mǎn)足(或沒(méi)有信號(hào)輸入),對(duì)于輸出,用“1”表示產(chǎn)生結(jié)果(或有信號(hào)輸出),用“0”表示沒(méi)有產(chǎn)生結(jié)果(或沒(méi)有信號(hào)輸出)。 一、門(mén)電路1數(shù)字信號(hào)變化的兩個(gè)狀態(tài)“有”或者“沒(méi)有”。2數(shù)字電路(1)概念:處理數(shù)字信號(hào)的電路。(2)功能:研究電路的邏輯功能。 3“門(mén)”就是一種開(kāi)關(guān),在一定條件下它允許信號(hào)通過(guò);如果條件不滿(mǎn)足,信號(hào)就
2、被阻擋在“門(mén)”外。二、“與”門(mén)1“與”邏輯關(guān)系一個(gè)事件的幾個(gè)條件都滿(mǎn)足后該事件才能發(fā)生。2符號(hào),其中“&”具有“與”的意思,象征A與B兩個(gè)輸入端都是1時(shí),輸出端Y才是1?!?”、“0”是邏輯關(guān)系中的兩種取值,不表示具體數(shù)字。3真值表輸入輸出ABY000010100111三、“或”門(mén)1邏輯關(guān)系某事件的發(fā)生有幾個(gè)條件,但只要有一個(gè)條件滿(mǎn)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真值表輸入輸出ABY000011101111四、“非”門(mén)和集成電路1“非”門(mén)(1)邏輯關(guān)系:輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)相反。(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
3、入端為1時(shí),輸出端是0。(3)真值表輸入輸出AY01102集成電路(1)構(gòu)成:將組成電路的元件(如電阻、電容、晶體管等)和連線(xiàn)集成在一塊基片上。(2)優(yōu)點(diǎn):體積小、方便、可靠,適于系列化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)等。1自主思考判一判(1)“與”門(mén)電路中,只有A、B兩個(gè)輸入端都是“0”時(shí),輸出端才是“1”。()(2)“與”門(mén)電路中,A、B兩個(gè)輸入端中只要有其中一個(gè)為“1”,輸出端就為“1”。()(3)輸入端為“1”時(shí)輸出端是“0”的門(mén)電路就是“或”門(mén)。()(4)兩個(gè)輸入端都為“1”時(shí),輸出端為“1”的門(mén)電路就是“與”門(mén)。()2合作探究議一議(1)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)簦@種燈在有
4、光或沒(méi)有聲音時(shí),不亮;而在無(wú)光又有聲音時(shí),燈就會(huì)自動(dòng)點(diǎn)亮。燈的控制里面有什么邏輯關(guān)系呢?提示:說(shuō)明燈的控制里面有“與”邏輯關(guān)系。(2)馬路兩旁的路燈,天黑了,路燈自動(dòng)接通,天亮了,路燈又自動(dòng)熄滅,它體現(xiàn)了什么邏輯關(guān)系?提示:“非”邏輯關(guān)系。 三種門(mén)電路的類(lèi)比類(lèi)型“與”門(mén)“或”門(mén)“非”門(mén)類(lèi)比1邏輯電路的信號(hào)有兩種狀態(tài):一是高電位狀態(tài),用“1”表示;另一種是低電位狀態(tài),用“0”表示,關(guān)于這里的“1”和“0”,下列說(shuō)法中正確的是()A“1”表示電壓為1 V,“0”表示電壓為0 VB“1”表示電壓為大于或等于1 V,“0”表示電壓一定為0 VC“1”和“0”是邏輯關(guān)系的兩種可能的取值,不表示具體的數(shù)字
5、D“1”表示該點(diǎn)與電源正極相連,“0”表示該點(diǎn)與電源負(fù)極相連解析:選C門(mén)電路是用來(lái)控制信號(hào)的“通過(guò)”或“截?cái)唷钡囊环N開(kāi)關(guān)電路。根據(jù)指定條件,門(mén)電路對(duì)輸入、輸出的因果關(guān)系作出判斷。門(mén)電路的輸入、輸出信號(hào)都以電位高低來(lái)表示。若把高電位看做有信號(hào),表示某個(gè)條件存在或信號(hào)能通過(guò),且用符號(hào)“1”表示;把低電位看做無(wú)信號(hào),表示某個(gè)條件不存在或信號(hào)不能通過(guò),用符號(hào)“0”表示,這種邏輯關(guān)系稱(chēng)為正邏輯。反之,則稱(chēng)為負(fù)邏輯。在通常情況下不加說(shuō)明的都指正邏輯。所以“1”和“0”只是兩個(gè)符號(hào),是兩種變量的兩種可能的取值。C選項(xiàng)正確。2在登錄你的微信(或QQ)的過(guò)程中,要有兩個(gè)條件,一個(gè)是用戶(hù)名,一個(gè)是與用戶(hù)名對(duì)應(yīng)的密
6、碼,要完成這個(gè)事件(登錄成功),它們所體現(xiàn)的邏輯關(guān)系為()A“與”關(guān)系B“或”關(guān)系C“非”關(guān)系D不存在邏輯關(guān)系解析:選A當(dāng)幾個(gè)條件同時(shí)具備才能出現(xiàn)某一結(jié)果時(shí),這些條件與結(jié)果之間的關(guān)系稱(chēng)為“與”邏輯關(guān)系。在登錄微信時(shí),只有用戶(hù)名和對(duì)應(yīng)的密碼同時(shí)正確才能成功,反映的邏輯關(guān)系是YAB,所以為“與”邏輯關(guān)系。故選A。3如圖所示為三個(gè)基本邏輯電路的符號(hào),A輸入端全為“1”,B輸入端全為“0”。以下判斷正確的是()A甲為“非”邏輯電路符號(hào),輸出為“1”B乙為“或”邏輯電路符號(hào),輸出為“1”C乙為“與”邏輯電路符號(hào),輸出為“0”D丙為“與”邏輯電路符號(hào),輸出為“1”解析:選B根據(jù)門(mén)電路的符號(hào)特點(diǎn)可知,甲為“
7、非”邏輯電路符號(hào),A輸入端為1時(shí),輸出為“0”,A錯(cuò);乙為“或”邏輯電路符號(hào),A輸入端為“1”,B輸入端為“0”時(shí),輸出為“1”,B對(duì),C錯(cuò);丙為“與”邏輯電路符號(hào),A輸入端為“1”,B輸入端為“0”時(shí),輸出為“0”,D錯(cuò)。簡(jiǎn)單的復(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(chēng)為“與非”門(mén),如圖所示。其真值表為輸入輸出輸入輸出A1B1Y1A2Y2000010100110001111102“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),如圖所示。其真值表為輸入輸出輸入輸出A1B1Y1A2Y2000010111010110111
8、10典例如圖所示,低電位報(bào)警器由兩個(gè)基本門(mén)電路與蜂鳴器組成,該報(bào)警器只有當(dāng)輸入電壓過(guò)低時(shí)蜂鳴器才會(huì)發(fā)出警報(bào)。其中()A甲是“與門(mén)”,乙是“非門(mén)”B甲是“或門(mén)”,乙是“非門(mén)”C甲是“與門(mén)”,乙是“或門(mén)”D甲是“或門(mén)”,乙是“與門(mén)”解析由“與門(mén)”和“非門(mén)”的真值表可知選項(xiàng)A錯(cuò)。由“或門(mén)”和“非門(mén)”的真值表可判斷,選項(xiàng)B正確。由“與門(mén)”和“或門(mén)”的真值表可以判斷,選項(xiàng)C錯(cuò)。由“或門(mén)”和“與門(mén)”的真值表可判斷,選項(xiàng)D錯(cuò)。答案B復(fù)合門(mén)電路真值表的確定方法1如果A、B輸入分別經(jīng)過(guò)一個(gè)“非”門(mén)電路,它們各自的輸出Y1、Y2又組成一個(gè)“與”門(mén)電路或“或”門(mén)電路,最后輸出Y,則Y的值直接取決于Y1、Y2。2判斷
9、復(fù)合門(mén)電路的最終輸出結(jié)果時(shí),分析思路一般是“從前向后”,先分析第一個(gè)門(mén)電路的輸出結(jié)果,再判斷第二個(gè),依此類(lèi)推。 1如圖是一個(gè)三輸入端復(fù)合門(mén)電路,當(dāng)C端輸入“1”時(shí),A、B端輸入為何值時(shí)輸出端Y輸出“1”()A00B01C10D.11解析:選D此復(fù)合門(mén)電路由兩個(gè)“與門(mén)”組成,故A、B輸入都是“1”時(shí),Y輸出“1”,故D正確。2如圖所示為兩個(gè)“非”門(mén)和一個(gè)“或”門(mén)組成的復(fù)合門(mén)電路,請(qǐng)?jiān)诒碇刑顚?xiě)該門(mén)電路的真值表。輸入輸出ABY解析:由“非”門(mén)電路和“或”門(mén)電路的真值表可以確定此復(fù)合門(mén)電路的真值表如表所示:輸入輸出ABY001101011110答案:見(jiàn)解析1多選在基本邏輯電路中,何種邏輯門(mén)電路,當(dāng)所有
10、輸入均為“0”時(shí),輸出不是“1”()A“與”門(mén)電路B“或”門(mén)電路C“非”門(mén)電路D都不可能解析:選AB當(dāng)所有輸入都為“0”時(shí),“與”門(mén)電路輸出為“0”,“或”門(mén)電路輸出為“0”,“非”門(mén)電路輸出為“1”,A、B對(duì),C、D錯(cuò)。2有一邏輯門(mén)電路的真值表如右表所示,試判斷這是一個(gè)什么類(lèi)型的邏輯門(mén)電路()M01N10A.“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。3多選“或”門(mén)電路的邏輯關(guān)系可表示為YAB,則下列關(guān)于“或”門(mén)的邏輯關(guān)系中結(jié)果正確的是()A000B011C101D110解析:選ABC根據(jù)“或”門(mén)的邏輯關(guān)系可知,選項(xiàng)A、
11、B、C均正確。4為了保障行駛安全,一種新型雙門(mén)電動(dòng)公交車(chē)安裝了如下控制裝置:只要有一扇門(mén)沒(méi)有關(guān)緊,汽車(chē)就不能啟動(dòng)。如果規(guī)定:車(chē)門(mén)關(guān)緊時(shí)為“1”,未關(guān)緊時(shí)為“0”;當(dāng)輸出信號(hào)為“1”時(shí),汽車(chē)可以正常啟動(dòng)行駛,當(dāng)輸出信號(hào)為“0”時(shí),汽車(chē)不能啟動(dòng)。能正確表示該控制裝置工作原理的邏輯門(mén)是()A“與”門(mén)B“或”門(mén)C“非”門(mén)D“與非”門(mén)解析:選A由題意知只要有一扇門(mén)沒(méi)有關(guān)緊,汽車(chē)就不能啟動(dòng),也就是說(shuō)只有兩扇門(mén)都關(guān)緊,汽車(chē)才能正常啟動(dòng),所以該控制裝置工作原理的邏輯門(mén)是“與”門(mén),故A正確。5下表是某邏輯電路的真值表,該電路是()輸入輸出001011101110解析:選D根據(jù)該邏輯電路的真值表可以判斷,該門(mén)電路
12、是一個(gè)“與”門(mén)電路和一個(gè)“非”門(mén)電路的組合,選項(xiàng)D正確。6.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()A1和0B0和1C1和1D0和0解析:選CB、D間是“非”門(mén),當(dāng)輸入信號(hào)為“0”時(shí)D端輸出為“1”,故A、D錯(cuò)誤;D、A共為“與”門(mén)的輸入端,由“與”門(mén)的真值表可知輸出端C為“1”,故B錯(cuò)誤,C正確。7請(qǐng)根據(jù)下面所列的真值表,從四幅圖中選出與之相對(duì)應(yīng)的一個(gè)門(mén)電路()輸入輸出ABY001010100110解析:選C從真值表可看出不是單一的“與”“或”關(guān)系,更不是單一的“非”關(guān)系,一定對(duì)應(yīng)一個(gè)復(fù)合門(mén)電路,從真值表分析可得應(yīng)為“或非”復(fù)
13、合門(mén)電路,C選項(xiàng)正確。8.如圖所示由門(mén)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(mén)的輸出應(yīng)該為“1”,故“非”門(mén)的輸入應(yīng)為“0”;故“或”門(mén)的兩個(gè)輸入端都應(yīng)該為“0”。9如圖所示的電路圖是一個(gè)應(yīng)用“非”門(mén)構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)易火警報(bào)警電路,則圖中X框、Y框中應(yīng)是()AX為熱敏電阻,Y為可變電阻BX為熱敏電阻,Y為開(kāi)關(guān)CX為可變電阻,Y為熱敏電阻DX、Y均為熱敏電阻解析:選C熱敏電阻受熱后,電阻減小,A端出現(xiàn)低電位,經(jīng)過(guò)“非”門(mén)后使L兩端出現(xiàn)高
14、電位,產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。10.如圖所示為包含某邏輯電路的一個(gè)簡(jiǎn)單電路圖,L為小燈泡。光照射電阻R時(shí),其阻值將變得遠(yuǎn)小于R。該邏輯電路是_(選填“與”“或”或“非”)門(mén)電路。當(dāng)電阻R受到光照時(shí),小燈泡L將_(選填“發(fā)光”或“不發(fā)光”)。解析:由門(mén)電路簡(jiǎn)化圖可知該邏輯電路是“非”門(mén)電路,電阻R受到光照時(shí),R遠(yuǎn)小于R,“非”門(mén)電路輸入電勢(shì)降低,輸出電勢(shì)升高,燈泡L兩端電壓升高,燈泡L發(fā)光。答案:非發(fā)光11圖甲、乙表示輸入端A、B的電勢(shì)隨時(shí)間的變化關(guān)系。甲乙丙求:圖丙中輸出Y隨時(shí)間變化的關(guān)系。解析:由題圖可以看出,輸出Y是A、B的“與”邏輯關(guān)系的輸出信號(hào),因此,首先作出A、B、Y的真值表,然后再確定輸出Y與時(shí)間的變化關(guān)系。A、B、Y的真值表如下:A(UA)B(UB)Y111100010111000111010010100答案:UY隨時(shí)間的變化如圖所示。12在車(chē)門(mén)報(bào)警電路中,兩個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)分別裝在汽車(chē)的兩扇門(mén)上,只要有開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)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DB、C選項(xiàng)電路中,當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后,沒(méi)有電流通過(guò)燈泡,故不正確。A選項(xiàng)電路中,是“與門(mén)”電路,兩個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)斷開(kāi),燈才發(fā)光,不正確。D選項(xiàng)的電路是“或”門(mén)電路,只要有一個(gè)斷開(kāi),燈泡就亮,D正確。