第2章 第6节 走进门电路 第7节 了解集成电路-2021-2022学年高中物理选修3-1【名师导航】同步Word教参(粤教版)

第六节　走进门电路 第七节　了解集成电路 [学习目标]　1.[物理观念]初步了解简单的逻辑电路及表示符号．　2.[科学思维]通过实验理解与、或和非门电路中的结果与条件的逻辑关系，会用真值表表示一些简单的逻辑关系．(重点、难点)　3.[科学态度与责任]初步了解集成电路的作用及发展情况．　4.[科学态度与责任]通过简单的逻辑电路的设计，体现现实意义． 一、门电路 1．门电路：用来实现基本逻辑功能的电子电路．基本的门电路有三种类型：与门电路、或门电路和非门电路． 2．基本门电路 (1)与门电路 ①与门电路是实现与逻辑的电子电路，意思是一个事件的几个条件都满足后该事件才能发生． ②逻辑符号是． ③真值表 输入 输出 S1 S2 Q 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 (2)或门电路 ①或门电路是实现或逻辑的电子电路，意思是一个事件的几个条件中，只要有一个条件得到满足，事件就会发生． ②逻辑符号是． ③真值表 输入 输出 S1 S2 Q 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 (3)非门电路 ①非门电路是实现非逻辑的电子电路，意思是输出状态与输入状态相反． ②逻辑符号是． ③真值表 输入 输出 S Q 0 1 1 0 二、集成电路 1．集成电路(IC)是指把晶体管、电阻、电容等元件，按电路结构的要求，制作在一块硅或陶瓷基片上，再加以封装而成的、具有一定功能的整体电路． 2．集成电路的分类 (1)按功能分可分为三类：数字集成电路、模拟集成电路和微波集成电路． (2)按集成度可分为六类：小规模集成电路SSI；中规模集成电路MSI；大规模集成电路LSI；超大规模集成电路VLSI；特大规模集成电路ULSI；巨大规模集成电路GSI. 1．正误判断 (1)“与”门和“或”门电路只能有两个输入端． (×) (2)真值表中的“1”和“0”与算术中的“1”和“0”有本质区别． (√) (3)如果一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生，这种关系叫“或”逻辑关系． (×) (4)具有“或”逻辑关系的电路叫作“或”门． (√) 2．在基本的逻辑门电路中，当输入信号中有一个为“0”时，输出信号为“0”的逻辑门电路是(　　) A．与门电路　 B．或门电路 C．非门电路 D．以上都不对 A　[输入信号有一个为“0”时，与门电路的输出信号为“0”；或门电路输出什么信号要看另一个输入信号为什么，若另一个输入信号为“1”，那么或门电路输出信号为“1”；非门电路输入“0”时，输出“1”．] 3．下面为一逻辑门电路的真值表，试判断这是一个什么类型的逻辑门电路(　　) 输入 M 0 1 输出 N 1 0 A.与门　　　B．非门　　　C．或门　　　D．与非门 B　[由该逻辑门电路的真值表可以看出输出端与输入端是相反的关系，故选B.] 三种门电路的理解 门电路种类 类比电路图 逻辑关系 与门 两个开关都闭合是灯亮的充分必要条件，逻辑关系可示意为＝Q 或门 两个开关都闭合是灯亮的充分但不必要条件，逻辑关系可示意为 非门 逻辑关系表示为S⇒－Q，Q表示结果成立，－Q表示结果不成立 【例1】　监控系统控制电路如图所示，开关S闭合时，系统白天和晚上都工作，开关S断开时，系统仅晚上工作．在电路中虚框处分别接入光敏电阻(受光照时阻值减小)和定值电阻，则电路中(　　) A．C是“与”门，A是光敏电阻 B．C是“与”门，B是光敏电阻 C．C是“或”门，A是光敏电阻 D．C是“或”门，B是光敏电阻 D　[开关S闭合后，C门的一个输入端是1，系统不管白天和晚上都工作，说明与另一端的逻辑值无关，这说明C门是“或”门．开关S断开时，C门的一个输入端是0，要让系统工作，另一个输入端必须是1，也就是高电压，所以B是光敏电阻，D正确．] 训练角度1.对数字信号的理解 1．门电路的信号有两种状态：一种是高电位状态，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1 V，“0”表示电压为0 V B．“1”表示电压大于或等于1 V，“0”表示电压一定为0 V C．“1”和“0”是逻辑关系的两种可能的取值，不表示具体的数字 D．“1”表示该点与电源的正极相连，“0”表示该点与电源的负极相连 C　[根据题意，数字信号只有两种状态：“有”和“没有”．门电路的信号状态“1”是高电位状态，代表电路的导通状态，如二极管加正向电压，处于导通状态；“0”是低电位状态，代表电路的断开状态，如二极管加反向电压，处于断开状态．] 训练角度2.对三种门电路符号的理解 2．(多选)如图所示为三个门电路符号，