高中物理 第3章 从电表电路到集成电路 3.5 逻辑电路与集成电路学案 沪科版选修3-1-沪科版高二选修3-1物理学案VIP免费

3.5逻辑电路与集成电路学习目标知识脉络1.了解简单的逻辑电路，通过实验，了解“与”“或”和“非”逻辑电路的逻辑关系．(重点、难点)2．了解逻辑电路在现实生活中的意义．3．了解集成电路及其广泛应用.[自主预习·探新知][知识梳理]一、逻辑电路1．“与”门电路：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，这种关系叫作“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．如图351所示．图3512．“或”门电路：如果几个条件中，只要有一个条件满足，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叫或门电路，简称或门．如图352所示．图352图3533．“非”门电路：如果条件满足时事件不能发生，而条件不满足时，事件就能发生，即输出状态和输入状态呈相反的逻辑关系，这种关系叫“非”逻辑关系，具有这种逻辑关系的电路叫非门．如图353所示．二、逻辑电路的应用和集成电路1．逻辑电路的应用(1)电热水器的水位传感器和水温传感器连接的是“与”门电路．(2)车门报警器是“或”门电路．2．集成电路(1)组成：集成电路是将二极管、三极管、电阻和电容等元件，按照电路结构的要求制作在一小块半导体材料上，形成一个完整的、具有一定功能并经过封装而制成的电路．(2)优点：集成电路与由分立元件组装的普通电路相比，具有重量轻、体积小、性能好和省电等多项明显优势．[基础自测]1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”．)(1)“与”门电路中，只要A、B两个输入端有一个是“1”时，输出端就是“1”．(×)(2)“非”门电路的逻辑关系是输出状态与输入状态相反．(√)(3)输入端为“1”时输出端是“0”的电路就是“或”电路．(×)(4)电热水器只有在水箱充满水，而且水温低于某一温度时，加热开关才接通，因此可采用“或”门电路．(×)(5)汽车的两个车门其中一个被打开时，发光二极管就会报警，因此可以采用“或”门电路．(√)(6)集成电路的优点是重量轻、体积小，性能好和省电等．(√)【提示】(1)ד与”门电路中，A、B两个都输入“1”时，输出端才是“1”．(3)×输入端为“1”，输出端是“0”的电路是“非”电路．(4)×电热水器是“与”门电路．2．走廊里有一盏电灯，在走廊两端各有一个开关，如果要求不论哪个开关接通都能使电灯点亮，那么设计的电路为()【导学号：69682170】A．“与”门电路B．“非”门电路C．“或”门电路D．上述答案都有可能C[不论哪个开关接通都能使电灯点亮，那么设计的电路只能为“或”门电路，故正确答案为C.]3．为了保障行驶安全，一种新型双门电动公交车安装了如下控制装置：只要有一扇门没有关紧，汽车就不能启动．如果规定：车门关紧时为“1”，未关紧时为“0”；当输出信号为“1”时，汽车可以正常启动行驶，当输出信号为“0”时，汽车不能启动．能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是()A．“与”门B．“或”门C．“非”门D．“与非”门A[由题意知只要有一扇门没有关紧，汽车就不能启动，也就是说只有两扇门都关紧，汽车才能正常启动，所以该控制装置工作原理的逻辑门是“与”门，故A正确．][合作探究·攻重难]三种门电路的对比1．三种门电路的真值表(3)“非”门的真值表输入结果AZ01102．三种门电路的对比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＝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表示结果不成立如图354所示是一个火灾报警装置的逻辑电路图．Rt是一个热敏电阻，低温时电阻值很大，高温时电阻值很小，R是一个阻值较小的分压电阻．图354(1)要做到低温时电铃不响，火灾时产生高温，电铃响起．在图中虚线处应接入怎样的元件？(2)为什么高温时电铃被接通？(3)为了提高该电路的灵敏度，即报警温度调得稍低些，R的值应大一些还是小一些？思路点拨：①理解“与”“或”“非”门的特点；②理解电铃响起的原因；③理解灵敏度的意义．【解析】(1)温度较低时Rt的阻值很大，R比Rt小得多，因此P、X之间电压较大，要求此时电铃不响，表明输出给电铃的电压应该较小...