高中物理 第2章 8 逻辑电路和控制电路教案 教科版选修3-1-教科版高二选修3-1物理教案VIP免费

8逻辑电路和控制电路[学习目标]1.初步了解简单的逻辑电路及表示符号．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．(重点、难点)3.初步了解集成电路的作用及发展情况．一、常见的逻辑电路1．逻辑电路(1)概念：输出与输入之间存在一定逻辑关系的电路．(2)最简单的逻辑电路——有触点的开关电路：手动或继电器控制．①电路如图1②真值表如表1图1表12．常见的逻辑电路(1)开关“与”电路①“与”逻辑关系：一个事件的几个条件都满足后该事件才能发生．②开关“与”电路(如图所示)．③真值表输入输出ABP000010100111(2)开关“或”电路①“或”逻辑关系：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开关“或”电路(如图所示)．③真值表输入输出ABP000011101111(3)开关“非”电路①“非”逻辑关系：输出状态与输入状态相反．②开关“非”电路(如图所示)．③真值表输入输出AP0110二、用二极管实现“与”电路和“或”电路1．特点(1)动作速度快．(2)可靠性极高．2．实现方法：“与”电路和“或”电路可以用二极管来实现，而“非”电路需用三极管来实现．三、集成电路1．应用：逻辑电路是计算机和自动化设备中的重要组成部分，在生产、生活中有着广泛的运用．2．优点：体积小、方便、可靠，适用于系列化、标准化生产等．3．发展进程(1)第一台电子计算机诞生于1946年．(2)1947年，晶体三极管的发明给计算机提供了新的电子器件，1956年研制成功的第一台晶体管计算机，成为第二代电子计算机的开端．(3)1958年研制出第一个半导体集成电路．(4)1964年生产出由混合集成电路作为电子器件的第三代电子计算机．1．正误判断(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，这种关系叫作“与”逻辑关系．()(2)如果几个条件中，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．()(3)一个“与”门电路和一个“非”门电路组合在一起，组成一个复合门电路，称为“与非”门．()(4)在生产生活中，逻辑电路是自动控制电路的核心．()[答案](1)√(2)√(3)√(4)√2．(多选)在基本逻辑电路中，何种逻辑门电路当其所有输入均为“0”时，输出不是“1”的是()A．“与”门电路B．“或”门电路C．“非”门电路D．都不可能AB[当所有输入都为“0”时，“与”门电路输出为“0”，“或”门电路输出为“0”，“非”门电路输出为“1”，A、B选项正确，C、D选项错误．]3．在如图所示的复合电路中，A、B、C为门电路的输入端，现欲使Y输出“0”，如果C输入端为“0”，则A、B两端分别输入()A．00B．01C．10D．11A[当C端输入“0”，“非”电路输出“1”，输出端Y输出“0”时，可知“或”电路的输出端必须为“0”，则A、B端的输入分别为0，0，A正确．]三种门电路的理解门电路种类类比电路图逻辑关系“与”门两个开关都闭合灯才亮，逻辑关系可示意为⇒C“或”门两个开关中至少一个闭合灯亮，逻辑关系可示意为CAB“非”门开关闭合时灯不亮，逻辑关系表示为A⇒－C，C表示结果成立，－C表示结果不成立【例1】如图所示，表示输入端A、B的电势随时间的变化关系，完成下题．求：(1)开关“与”电路的输出电压P随时间变化的关系；(2)开关“或”电路的输出电压P随时间变化的关系．思路点拨：①“与”逻辑关系是当两个输入端都有信号输入时，输出端才有信号输出．②“或”逻辑关系是当两个输入端的任意一个有信号输入时，输出端均有信号输出．[解析](1)对“与”电路，先做出A、B、P的真值表，然后再确定输出电压P与时间的变化关系．A(UA)B(UB)P010100010111000111010100010所以UP随时间变化关系如图所示：(2)对“或”电路，先做出A、B、P的真值表，然后再确定输出电压P与时间的变化关系．A(UA)B(UB)P011101011111000111011101011所以UP随时间变化如图所示：[答案]见解析对“与”电路、“或”电路及真值表中“0”“1”的理解(1)“与”“或”电路有两个输入端，输出由两输入共同决定，而“非”电路只有一个输入端，其输出跟输入恰好相反．(2)逻辑电路中的“0”和“1”不是表示数量而是表示事...