高二物理同步课件：2.10《简单的逻辑电路》（新人教版选修3-1）

第二章　恒定电流第10节　简单的逻辑电路\n课前导读\n1．数字电路的工作状态有________、________两个独立的状态．2．基本的逻辑关系有________、________、________.基本的逻辑电路有________、________、________.3．“与”门的符号为________；“或”门的符号为________；“非”门的符号为________．4．十字路口的红绿灯是我们非常熟悉的，你知道红绿灯交替亮灭的原理是什么吗？\n知识解惑\n一、对三种基本逻辑电路的理解1．对“与”门的理解如果一个事件和几个条件相联系，当这几个条件都满足后，该事件才能发生，这种关系叫“与”逻辑关系．具有这种逻辑关系的电路称为“与”门电路，简称“与”门．如下图所示，如果把开关A闭合作为条件A满足，把开关B闭合作为条件B满足，把电灯L亮作为结果Y成立，则“与”逻辑关系可以示意为：注意：“与”是“一起”的意思，故“与”逻辑可以理解为只有一起进入，门才能打开．\n2．对“或”门的理解如果一个事件和几个条件相联系，当这几个条件中有一个满足，事件就会发生，这种关系叫“或”逻辑关系．具有这种逻辑关系的电路称为“或”门电路，简称“或”门．如下图所示，如果把开关A闭合当作条件A满足．把开关B闭合当作条件B满足，把电灯L亮当作结果Y成立，则“或”逻辑关系可以示意为：\n3．对“非”门的理解设正常逻辑关系为：当条件A满足时，结果C发生；当条件A不满足时，结果C不发生．与正常逻辑关系相反，如果条件A满足时，结果C不发生；条件A不满足时，结果C却发生；这种关系叫“非”逻辑关系．具有这种逻辑关系的电路叫“非”门电路，简称“非”门．如下图所示，如果把开关A闭合当作条件A满足，把电灯L亮当作结果Y成立，把电灯L灭当作结果成立，则正常逻辑关系为：A⇒Y.而“非”逻辑关系表现为A⇒.\n隧道里有一个警报器，在隧道的两端各有一个开关，在出现危险时要求不论接通哪一个开关都能使警报器报警，那么应设计的电路为()A．“与”门电路B．“或”门电路C．“非”门电路D．上述答案都有可能解析：要求不论接通哪一个开关都能使警报器报警，这体现了“或”的逻辑关系．故只有B项正确．A、C、D三项都不对．答案：B\n变式迁移1．如右图所示为包含某逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡．光照射电阻R′时，其阻值将变得远小于R.该逻辑电路是________门电路(填“与”、“或”或“非”)．当电阻R′受到光照时，小灯泡L将________(填“发光”或“不发光”)．解析：“与门”和“或门”电路至少有两个输入端，由电路只有一个输入端和电路符号知此逻辑电路为“非”门电路；当光照射到光敏电阻时其阻值变小，R′的端电压变小，“非”门电路的输入端为低电位(“0”)，输出端变为高电位(“1”)，灯泡上端电势变高，灯泡L将发光．答案：非　发光\n二、各种基本的门电路的符号、真值表和逻辑关系1．“与”门的符号\n与”门的真值表输入结果ABY000010100111(1)“与”门反映的逻辑关系：Y＝A×B.(2)“与”门的逻辑符号：“与”门电路符号表示为上图所示．符号“&”表示“和”、“与”，就是英文“and”的意思．(3)“与”门电路的特点：当输入都为“0”时，输出为“0”；当一个输入为“0”，另一个输入为“1”时，输出为“0”；当输入都为“1”时，输出为“1”．\n2．“或”门的符号“或”门的真值表输入结果ABY000011101111\n1)“或”门反映的逻辑关系：Y＝A＋B.(2)“或”门的逻辑符号：“或”门电路表为上图所示．符号“≥1”表示A、B输入数之和必须大于或等于1.(3)“或”门电路特点：当输入都为“0”时，输出为“0”；当一个输入为“0”，另一个输入为“1”时，输出为“1”；当输入都为“1”时，输出为“1”．注意：对于“或”门电路，只要两输入端输入的和“≥1”，则输出一定为“1”．\n3．“非”门的符号“非”门的真值表输入输出AY0110\n(2)“非”门的逻辑符号：“非”门电路表为上图所示．图中“1”表示缓冲，输出端的“。”表示反相(又叫反相圈)．(3)“非”门电路特点：当输入为“0”时，输出为“1”；当输入为“1”时，输出为“0”．注意：“与”“或”门电路有两个输入端，输出由两输入端共同决定，而“非”门电路只有一个输入端，其输出跟输入恰好相反，因此“非”门电路也称反相器．\n下面是逻辑电路图(如下图)及其真值表，此逻辑电路为________门电路，在真值表中X处的逻辑值为________．输入输出ABY00001110X111解析：逻辑电路分为“或”门电路、“与”门电路和“非”门电路，本题为“或”门电路．由图表中输入和输出的关系，得出X值应为1.答案：“或”1\n变式迁移2．在举重比赛中，有甲、乙、丙三名裁判，其中甲为主裁判，乙、丙为副裁判，当主裁判和一名以上(包括一名)副裁判认为运动员上举合格后，才可发出合格信号．试列出真值表．解析：设甲、乙、丙三名裁判的裁判意见为逻辑变量A、B、C，裁判结果为Y，并且对于A、B、C，设：判上举合格为逻辑“1”，不合格为逻辑“0”．对于Y，设：上举合格为逻辑“1”，不合格为逻辑“0”．\n根据题意及上述假设列出真值表如下表所示.ABCY00000010011001001000101111011111\n知能演练\n基础巩固1．逻辑电路的信号有两种状态：一是高电位状态，用“1”表示；另一种是低电位状态，用“0”表示，关于这里的“1”和“0”，下列说法中正确的是()A．“1”表示电压为1V，“0”表示电压为0VB．“1”表示电压为大于或等于1伏，“0”表示电压一定为0VC．“1”和“0”是逻辑关系的两种可能值，不表示具体的数字D．“1”表示该点与电源正极相连，“0”表示该点与电源负极相连\n解析：门电路是用来控制信号的“通过”或“截断”的一种开关电路，根据指定条件，门电路对输入、输出的因果关系作出判断，门电路的输入、输出信号都以电位的高低来表示．若把高电位看作有信号，表示某个条件存在或信号能通过，以符号“1”表示，这种逻辑关系称为正逻辑，反之则称为负逻辑．在通常情况下，不加说明的都指正逻辑，所以“1”和“0”只是两个符号，是两种变量的可能的取值，故C选项正确．答案：C\n2．一逻辑电路图如下图所示，其真值表见下表，此逻辑电路为________门电路，在真值表中X处的逻辑值为________．输入输出ABY00001010X111解析：本题考查“与”“或”“非”门电路的区分．逻辑电路分为“或”门电路、“与”门电路和“非”门电路，本题为“与”门电路．由图表中输入或输出的关系，得出X值应为0.答案：“与”0\n能力提升7．楼梯过道中的电灯往往采用如下图所示的电路控制．设高电压为“1”，低电压为“0”，试讨论灯泡L的亮暗情况，并列出真值表.输入输出ABY\n解析：设高电压为“1”，低电压为“0”．由如下图所示，可知A接低，B接低，灯不亮；A接低，B接高，灯亮；A接高；B接低，灯亮；A接高；B接高，灯不亮，列出真值表如下.输入输出ABY000011101110\n祝您学业有成\n励志名言形成天才的决定因素应该是勤奋\n安全小贴上课间活动注意安全