2017人教版高中物理选修3-1（课件+检测）:2.11简单的逻辑电路 （2份打包）

11简单的逻辑电路 目标导航 学习目标 1.能说出简单的逻辑电路及表示符号。 2.能够区分“与”、“或”、“非”门三种基本电路及掌握其特点。 3.会运用真值表的逻辑推理关系。 重点难点 重点:三种门电路的理解及应用。 难点:复合门电路的理解及应用。 激趣诱思 为了方便及节约用电,在我们生活的居民楼里都安装了一种可控制灯泡,晚上走在黑暗的楼梯上,只要轻轻拍拍手,灯泡就立刻亮起来,在白天,无论用多大的力量拍手,灯泡也不会亮起来。这是什么原因呢? 目前,电子计算机以及与电子计算机密切相关的自动控制技术已经深入到了人类生活、生产的方方面面。在工厂里一些危险、繁重的环节,电子计算机控制的机器人已经取代人从事生产;在家里,数字化的家用电器使人们的生活更加便捷,更加丰富多彩,是一些什么样的电路使电子计算机如此“神通广大”呢?要想破解这些谜团,我们需要学习数字电路的一些知识。 简答:略 预习导引 1.“与”门 (1)逻辑关系:如果有一个事件的几个条件都满足后该事件才能发生,我们把这种关系叫作“与”逻辑关系,具有“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路,简称“与”门。 (2)符号:,其中“&”表示“与”的意思,象征只有A、B两个输入端都有信号输入时,输出端Y才有信号输出。 (3)真值表: 输入 结果 A B Y 0 0 0 A B Y 0 1 0 1 0 0 1 1 1 2.“或”门 (1)逻辑关系:若几个条件中只要有一个条件得到满足某事件就会发生,这种关系叫作“或”逻辑关系,具有“或”逻辑关系的电路称为“或”门电路,简称“或”门。 (2)符号:,其中的“≥1”表示“或”的意思,象征A、B两个输入端任一个有信号或都有信号输入时,输出端Y就有信号输出。 (3)真值表: 输入 结果 A B Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 3.“非”门 (1)逻辑关系:输出状态和输入状态相反的逻辑关系,叫作“非”关系,具有“非”逻辑关系的电路被称为“非”门电路,简称“非”门。 (2)符号:,其中矩形后边的小圆圈表示“0”,它与数字1象征着相反的意思,当输入端A有信号时,输出端Y无信号输出。 (3)真值表: 输入 结果 A Y 0 1 1 0 预习交流 为了方便及节约用电,宿舍楼楼道里安装有声光控灯,这种灯在有光或没有声音时,不亮,而在无光又有声音时,灯就会自动点亮,这里面有什么逻辑关系呢? 答案:这里面有“与”逻辑关系,即两个条件同时满足时灯才亮。 一、　三种门电路 知识精要 1.三种门电路的类比理解 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,即A、B共同控制C “或”门 两个开关都闭合是灯亮的充分但不必要条件,即A、B其一或共同控制C 门电路种类 类比电路图 逻辑关系 “非”门 A与C呈相反状态 2.说明 (1)上述都是开关闭合作为满足条件,灯泡亮作为结果成立进行类比的。 (2)条件成立或结果成立对应逻辑门电路中的“1”,相反时对应“0”,“1”“0”是逻辑关系中的两种取值,不表示具体数字。 思考探究 1.某办公室的门上有两把锁,如何才能打开大门?在这个事件中体现了怎样的逻辑关系? 点拨:根据条件与结果的逻辑关系,判断类型。 答案:只有把两把锁都打开,才能打开办公室门,在这个事件中体现了“与”的逻辑关系。 2.新学期开学了,某中学某寝室的6名同学都到宿管办报到,宿管办的老师发给他们每人一把钥匙,方便他们单独出入,在这个事件中体现了怎样的逻辑关系? 答案:每个同学都能单独打开宿舍的门,在这个事件中体现了“或”的逻辑关系。 3.“白天”与“黑天”体现了什么逻辑关系? 答案:这个事件中体现了“非”逻辑关系。 典题例解 【例1】 下图为某一门电路符号及输入端A、B的电势随时间变化关系的图象,则下列图中能正确反映该门电路输出端电势随时间变化关系的图象是(　　) 思路分析:题干中给出的门电路符号是“与”门电路,“与”门的逻辑关系是:只有两个条件都满足时,事件才能发生。结合UA、UB随时间的变化关系,即可得出答案。 解析:如图所示,输出端Y是A、B的“与”逻辑关系的输出信号,即只有当A、B都有输入信号时,Y才有信号输出。因此,先作出A、B、Y的真值表,再确定信号Y随时间的变化关系。 A、B、Y的真值表如下: A(UA) B(UB) Y(UY) 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 对比各选项中的UY随时间t的变化关系,可知选项A正确。 答案:A 迁移应用 楼梯过道中的电灯往往采用如图所示的电路控制。设高电压为“1”,低电压为“0”,试讨论灯泡L的亮暗