高中物理 第4章 闭合电路欧姆定律和逻辑电路 第4节 逻辑电路与自动控制学案 鲁科版选修3-1-鲁科版高中选修3-1物理学案VIP专享VIP免费

第4节逻辑电路与自动控制[学习目标]1.初步了解简单的逻辑电路及表示符号。(物理观念)2.通过实验理解“与”“或”和“非”门电路在逻辑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。(科学思维)3.初步了解集成电路的作用及其发展情况。(科学态度与责任)一、简单逻辑电路1．“与”门(1)“与”逻辑：如果要求输出Z为1，只有输入A和B都为1才能实现，否则输出为0。(2)“与”门的符号：。(3)“与”门的真值表：输入输出ABZ0000101001112.“或”门(1)“或”逻辑：如果要求输出Z为1，只要输入A或B有一个是1就能实现。(2)“或”门的符号：。(3)“或”门的真值表：输入输出ABZ0000111011113.“非”门(1)“非”逻辑：输出Z是输入A的否定。(2)“非”门的符号：。(3)“非”门的真值表：输入输出AZ0110二、逻辑电路的应用及集成电路1．逻辑电路是自动控制电路的核心，在生产、生活中有着十分广泛的运用。2．实例：恒温热水器、火警自动报警器等。3．半导体集成电路电子产品已经广泛深入到人们生活的方方面面，这与半导体集成电路的发展密不可分。如今，集成电路技术的发展，已经成为一个国家电子技术发展的重要标志。4．集成电路的特点(1)可靠性高，寿命长。(2)专用性强，使用方便。(3)体积小，功能多。(4)应用领域广，发展前景大。1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)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“与”逻辑关系。(√)(2)一个门上有三把钥匙，每把钥匙都能单独开门，它体现了“或”逻辑关系。(√)(3)逻辑电路中的两个状态，“1”和“0”是逻辑关系的两种可能的取值，不表示具体的数字。(√)(4)逻辑电路中的两个状态，“1”表示该点与电源正极相连，“0”表示该点与电源负极相连。(×)[提示]逻辑电路中“1”和“0”是表示逻辑信号的两种状态。(5)集成电路的特点体积小，功能多，但专用性不强。(×)[提示]集成电路的特点之一是专用性强。2．隧道里有一个警报器，在隧道的两端各有一个开关，在出现险情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．上述选项都可以B[要求无论接通哪一个开关都能使警报器报警，这体现了“或”逻辑关系，故选项B正确。]3．某同学在设计逻辑电路时，要求从输出端输出的信号为“1”时，输入端至少有一个信号为“1”。则下列满足要求的是()A．“与”门电路B．“或”门电路C．“非”门电路D．都不可能B[要求输出为“1”时，输入信号中至少有一个为“1”，则就要求是“1＋1＝1”或是“1＋0＝1”，所以满足要求的是“或”门电路。故B正确。]三种“门”电路的理解1.三种门电路的类比理解门电路种类电路图逻辑关系“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＝C“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A⇒－C，C表示结果成立，－C表示结果不成立2.逻辑1和0的确定1和0分别代表两种相反状态的代码，例如开关断开代表0状态，接通代表1状态。对逻辑电路的输入、输出来说，一般是高电平为1，低电平为0。对具体的数字电路来说，电压高于某一值时为1，低于某一值时为0。【例1】如图是逻辑电路图及其真值表，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ABZ00001110X111[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。由题图及表中输入和输出的关系，得出X值应为1。[答案]“或”1逻辑电路分析的三点注意(1)熟记“与”“或”“非”三种门电路的逻辑关系。(2)准确分析条件与结果之间的逻辑关系。(3)根据门电路的特点正确填写真值表。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1V，“0”表示电压一定为0VC.“1”和“0”是逻辑关系的两种可能取值，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C[门电路...