高二物理同步課件：2.10《簡單的邏輯電路》（新人教選修3-1）

歡迎進(jìn)入物理課堂 第二章恒定電流 第10節(jié)簡單的邏輯電路 課前導(dǎo)讀 1 數(shù)字電路的工作狀態(tài)有 兩個獨立的狀態(tài) 2 基本的邏輯關(guān)系有 基本的邏輯電路有 3 與 門的符號為 或 門的符號為 非 門的符號為 4 十字路口的紅綠燈是我們非常熟悉的 你知道紅綠燈交替亮滅的原理是什么嗎 知識解惑 一 對三種基本邏輯電路的理解1 對 與 門的理解如果一個事件和幾個條件相聯(lián)系 當(dāng)這幾個條件都滿足后 該事件才能發(fā)生 這種關(guān)系叫 與 邏輯關(guān)系 具有這種邏輯關(guān)系的電路稱為 與 門電路 簡稱 與 門 如下圖所示 如果把開關(guān)A閉合作為條件A滿足 把開關(guān)B閉合作為條件B滿足 把電燈L亮作為結(jié)果Y成立 則 與 邏輯關(guān)系可以示意為 注意 與 是 一起 的意思 故 與 邏輯可以理解為只有一起進(jìn)入 門才能打開 2 對 或 門的理解如果一個事件和幾個條件相聯(lián)系 當(dāng)這幾個條件中有一個滿足 事件就會發(fā)生 這種關(guān)系叫 或 邏輯關(guān)系 具有這種邏輯關(guān)系的電路稱為 或 門電路 簡稱 或 門 如下圖所示 如果把開關(guān)A閉合當(dāng)作條件A滿足 把開關(guān)B閉合當(dāng)作條件B滿足 把電燈L亮當(dāng)作結(jié)果Y成立 則 或 邏輯關(guān)系可以示意為 3 對 非 門的理解設(shè)正常邏輯關(guān)系為 當(dāng)條件A滿足時 結(jié)果C發(fā)生 當(dāng)條件A不滿足時 結(jié)果C不發(fā)生 與正常邏輯關(guān)系相反 如果條件A滿足時 結(jié)果C不發(fā)生 條件A不滿足時 結(jié)果C卻發(fā)生 這種關(guān)系叫 非 邏輯關(guān)系 具有這種邏輯關(guān)系的電路叫 非 門電路 簡稱 非 門 如下圖所示 如果把開關(guān)A閉合當(dāng)作條件A滿足 把電燈L亮當(dāng)作結(jié)果Y成立 把電燈L滅當(dāng)作結(jié)果成立 則正常邏輯關(guān)系為 A Y 而 非 邏輯關(guān)系表現(xiàn)為A 隧道里有一個警報器 在隧道的兩端各有一個開關(guān) 在出現(xiàn)危險時要求不論接通哪一個開關(guān)都能使警報器報警 那么應(yīng)設(shè)計的電路為 A 與 門電路B 或 門電路C 非 門電路D 上述答案都有可能 解析 要求不論接通哪一個開關(guān)都能使警報器報警 這體現(xiàn)了 或 的邏輯關(guān)系 故只有B項正確 A C D三項都不對 答案 B 變式遷移 1 如右圖所示為包含某邏輯電路的一個簡單電路圖 L為小燈泡 光照射電阻R 時 其阻值將變得遠(yuǎn)小于R 該邏輯電路是 門電路 填 與 或 或 非 當(dāng)電阻R 受到光照時 小燈泡L將 填 發(fā)光 或 不發(fā)光 解析 與門 和 或門 電路至少有兩個輸入端 由電路只有一個輸入端和電路符號知此邏輯電路為 非 門電路 當(dāng)光照射到光敏電阻時其阻值變小 R 的端電壓變小 非 門電路的輸入端為低電位 0 輸出端變?yōu)楦唠娢?1 燈泡上端電勢變高 燈泡L將發(fā)光 答案 非發(fā)光 二 各種基本的門電路的符號 真值表和邏輯關(guān)系 1 與 門的符號 與 門的真值表 1 與 門反映的邏輯關(guān)系 Y A B 2 與 門的邏輯符號 與 門電路符號表示為上圖所示 符號 表示 和 與 就是英文 and 的意思 3 與 門電路的特點 當(dāng)輸入都為 0 時 輸出為 0 當(dāng)一個輸入為 0 另一個輸入為 1 時 輸出為 0 當(dāng)輸入都為 1 時 輸出為 1 2 或 門的符號 或 門的真值表 1 或 門反映的邏輯關(guān)系 Y A B 2 或 門的邏輯符號 或 門電路表為上圖所示 符號 1 表示A B輸入數(shù)之和必須大于或等于1 3 或 門電路特點 當(dāng)輸入都為 0 時 輸出為 0 當(dāng)一個輸入為 0 另一個輸入為 1 時 輸出為 1 當(dāng)輸入都為 1 時 輸出為 1 注意 對于 或 門電路 只要兩輸入端輸入的和 1 則輸出一定為 1 3 非 門的符號 非 門的真值表 2 非 門的邏輯符號 非 門電路表為上圖所示 圖中 1 表示緩沖 輸出端的 表示反相 又叫反相圈 3 非 門電路特點 當(dāng)輸入為 0 時 輸出為 1 當(dāng)輸入為 1 時 輸出為 0 注意 與 或 門電路有兩個輸入端 輸出由兩輸入端共同決定 而 非 門電路只有一個輸入端 其輸出跟輸入恰好相反 因此 非 門電路也稱反相器 下面是邏輯電路圖 如下圖 及其真值表 此邏輯電路為 門電路 在真值表中X處的邏輯值為 解析 邏輯電路分為 或 門電路 與 門電路和 非 門電路 本題為 或 門電路 由圖表中輸入和輸出的關(guān)系 得出X值應(yīng)為1 答案 或 1 變式遷移 2 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(dāng)主裁判和一名以上 包括一名 副裁判認(rèn)為運動員上舉合格后 才可發(fā)出合格信號 試列出真值表 解析 設(shè)甲 乙 丙三名裁判的裁判意見為邏輯變量A B C 裁判結(jié)果為Y 并且對于A B C 設(shè) 判上舉合格為邏輯 1 不合格為邏輯 0 對于Y 設(shè) 上舉合格為邏輯 1 不合格為邏輯 0 根據(jù)題意及上述假設(shè)列出真值表如下表所示 知能演練 基礎(chǔ)鞏固 1 邏輯電路的信號有兩種狀態(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 下列說法中正確的是 A 1 表示電壓為1V 0 表示電壓為0VB 1 表示電壓為大于或等于1伏 0 表示電壓一定為0VC 1 和 0 是邏輯關(guān)系的兩種可能值 不表示具體的數(shù)字D 1 表示該點與電源正極相連 0 表示該點與電源負(fù)極相連 解析 門電路是用來控制信號的 通過 或 截斷 的一種開關(guān)電路 根據(jù)指定條件 門電路對輸入 輸出的因果關(guān)系作出判斷 門電路的輸入 輸出信號都以電位的高低來表示 若把高電位看作有信號 表示某個條件存在或信號能通過 以符號 1 表示 這種邏輯關(guān)系稱為正邏輯 反之則稱為負(fù)邏輯 在通常情況下 不加說明的都指正邏輯 所以 1 和 0 只是兩個符號 是兩種變量的可能的取值 故C選項正確 答案 C 2 一邏輯電路圖如下圖所示 其真值表見下表 此邏輯電路為 門電路 在真值表中X處的邏輯值為 解析 本題考查 與 或 非 門電路的區(qū)分 邏輯電路分為 或 門電路 與 門電路和 非 門電路 本題為 與 門電路 由圖表中輸入或輸出的關(guān)系 得出X值應(yīng)為0 答案 與 0 能力提升 7 樓梯過道中的電燈往往采用如下圖所示的電路控制 設(shè)高電壓為 1 低電壓為 0 試討論燈泡L的亮暗情況 并列出真值表 解析 設(shè)高電壓為 1 低電壓為 0 由如下圖所示 可知A接低 B接低 燈不亮 A接低 B接高 燈亮 A接高 B接低 燈亮 A接高 B接高 燈不亮 列出真值表如下 祝 您 學(xué)業(yè)有成 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全