【21世纪原创】2017年秋高中物理人教选修3-1同步学案：2.11简单的逻辑电路

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11　简单的逻辑电路
【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.21·cn·jy·com
3.初步了解集成电路的作用及发展情况．
【知识探究】
一、“与”门
[导学探究]　如图1所示，两个开关A、B ( http: / / www.21cnjy.com )串联起来控制同一灯泡Y，显然，只有A“与”B同时闭合时，灯泡Y才会亮．在这个事件中，“A闭合”、“B闭合”是条件，“灯泡Y亮”是结果．那么：21·世纪*教育网
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图1
(1)事件的两个条件需满足几个，事件才能发生？
(2)在下表中填写对应条件下事件的结果(灯泡Y是亮还是熄)．
条件 结果
开关A 开关B 灯泡Y
断 断
断 通
通 断
通 通
(3)如果把开关的“通”记为1，“断”记为0，把灯“亮”记为“1”，“熄”记为0，把上面表格用1、0表示．2-1-c-n-j-y
　
　
[知识梳理]
1．“与”逻辑关系：如果一个事件的几个条件________后，该事件才能发生，我们把这种关系叫做“与”逻辑关系．【版权所有：21教育】
2．“与”门：具有__________关系的电路称为“与”门电路，简称________．
3．符号：____________，其中“&”具有“________”的意思，象征着：只有A与B两个输入端都是1时，输出端才是1.21*cnjy*com
[即学即用]　判断下列说法的正误．
(1)“与”门电路中，只有A、B两个输入端都是“0”时，输出端才是“1”．(　　)
(2)“与”门电路中，A、B两个输入端中只要有其中一个为“1”，输出端就为“1”．(　　)
(3)“与”门电路中，A、B两个输入端都为“1”时，输出端才是“1”．(　　)
二、“或”门
[导学探究]　如图2所示，两个开关A、B并联，控制同一灯泡Y，在这个电路中，“A闭合”或“B闭合”时，灯泡Y亮．
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图2
(1)条件A、条件B满足几个时，事件就能发生？
(2)在下表中填写对应条件下事件的结果(灯泡Y是亮还是熄)．
条件 结果
开关A 开关B 灯泡Y
断 断
断 通
通 断
通 通
(3)如果把开关的“通”记为1、“断”记为0，把灯“亮”记为“1”、“熄”记为0，把上面表格用1、0表示．21*cnjy*com
　
　
　
[知识梳理]
1．“或”逻辑关系：如果几个条件中，只要有________条件得到满足，某事件就会发生，这种关系叫做“或”逻辑关系．21世纪教育网版权所有
2．“或”门：具有________关系的电路叫做“或”门．
3．符号：________________，“≥1”象征着：当1个或多于1个输入端为1时，输出端就是______．【出处：21教育名师】
[即学即用]　判断下列说法的正误．
(1)“或”门电路中，A、B两个输入端都是“1”时，输出端才是“1”．(　　)
(2)“或”门电路中，A、B两个输入端有一个是“0”时，输出端就是“0”．(　　)
(3)“或”门电路中，A、B两个输入端有一个是“1”时，输出端就是“1”．(　　)
三、“非”门
[导学探究]　如图3所示，当开关A接通时，灯泡Y被短路而不亮；当开关A断开时，灯泡Y是通路而被点亮．21教育名师原创作品
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图3
(1)条件A和事件Y之间的关系如何？
(2)在下表中填写对应条件下事件的结果(灯泡Y是亮还是熄)．
条件 结果
开关A 灯泡Y
断
通
(3)如果把开关的“通”记为1、“断”记为0，把灯“亮”记为“1”、“熄”记为0，把上面表格用1、0表示．21cnjy.com
　
　
　
[知识梳理]
1．“非”逻辑关系：输出状态和输入状态________的逻辑关系叫做“非”逻辑关系．
2．“非”门：具有________关系的电路叫做“非”门．
3．符号为________，其中矩形右侧小圆可以看作数字“0”，它与数字“1”象征着：输入端为1时，输出端是______．
[即学即用]　下面为一逻辑门电路的真值表，该类型的逻辑门电路为________门电路．
输入 M 0 1
输出 N 1 0
【题型探究】
一、三种门电路的理解
例1　联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权，当每个理事国都通过时，提案才可通过．假设设计一个表决器，常任理事国投反对票时输入“0”，投赞成票或弃权时输入“1”，提案通过为“1”，通不过为“0”，则这个表决器应具有哪种逻辑关系(　　)
A．“与”门 B．“或”门
C．“非”门 D．“与非”门
例2　在车门报警电路中，两个按钮开关分别装在汽车的两扇门上，只要有开关处于断开状态，报警灯就发光．能实现此功能的电路是(　　)【来源：21cnj*y.co*m】
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针对训练1　如图4所示为三个基本逻辑电路的符号，A输入端全为“1”，B输入端全为“0”．以下判断正确的是(　　)
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图4
A．甲为“非”逻辑电路符号，输出为“1”
B．乙为“或”逻辑电路符号，输出为“1”
C．乙为“与”逻辑电路符号，输出为“0”
D．丙为“与”逻辑电路符号，输出为“1”
二、复合门电路
1．“与非”门
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，如图5所示．
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图5
其真值表为
输入 输出
A1 B1 Y2
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0
2.“或非”门
一个“或”门电路和一个“非”门电路组合在一起，组成一个“或非”门，如图6所示．
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图6
其真值表为
输入 输出
A1 B1 Y2
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0
例3　在如图7所示的逻辑电路中，当A端输入电信号“1”、B端输入电信号“0”时，则在C和D端输出的电信号分别为(　　)www.21-cn-jy.com
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图7
A．1和0 B．0和1
C．1和1 D．0和0
针对训练2　在如图8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(　　)【来源：21·世纪·教育·网】
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图8
A．0　0 B．0　1
C．1　0 ．1　1
【达标检测】
1．在登录你的电子信箱(或“QQ”)的过程 ( http: / / www.21cnjy.com )中，要有两个条件，一个是用户名，一个是与用户名对应的密码，要完成这个事件(登录成功)，它们体现的逻辑关系为(　　)
A．“与”关系 B．“或”关系
C．“非”关系 D．不存在逻辑关系
2．在集成电路中，经常用若干基本门电路组成 ( http: / / www.21cnjy.com )复合门电路，如图9所示，为两个基本门电路组合的逻辑电路，根据真值表，判断虚线框内门电路类型及真值表内x的值(　　)
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A B Z
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 x
图9
A．“与门”，1 B．“与门”，0
C．“或门”，1 D．“或门”，0
3.如图10所示是一个三输入端复合门电路，当C端输入1，输出端Y输出0时，A、B端的输入分别是(　　)2·1·c·n·j·y
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图10
A．0、0 B．0、1
C．1、0 D．1、1
4．由门电路构成的一简单控 ( http: / / www.21cnjy.com )制电路如图11所示，其中R′为光敏电阻，光照时电阻很小，R为变阻器，L为小灯泡．其工作情况是：当光敏电阻受到光照时小灯泡L不亮；不受光照时，小灯泡L亮．该逻辑电路是________________门电路，该控制电路可以用在______________________控制系统中(举一个例子)．www-2-1-cnjy-com
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图11
答案精析
知识探究
一、导学探究　(1)两个条件都满足
(2)熄　熄　熄　亮
(3)
输入 输出
A B Y
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
知识梳理
1．都满足
2．“与”逻辑　“与”门
3. ( http: / / www.21cnjy.com )　与
即学即用　(1)×　(2)×　(3)√
二、导学探究　(1)至少满足两个条件中的一个　(2)熄　亮　亮　亮　(3)
输入 输出
A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
知识梳理　1.一个　2.“或”逻辑
3. ( http: / / www.21cnjy.com )　1
即学即用　(1)×　(2)×　(3)√
三、导学探究　(1)条件A满足，事件Y不发生，二者总是相反关系．　(2)亮　熄　(3)
输入 输出
A Y
0 1
1 0
知识梳理　1.相反　2.“非”逻辑
3. ( http: / / www.21cnjy.com )　0
即学即用　“非”
题型探究　例1　A　例2　D
针对训练1　B　例3　C　针对训练2　A
达标检测　1.A　2.D　3.A
4．“非”　城市路灯
解析　光照时光敏电阻阻值减小，门电路的输入端电势升高，灯不亮，说明门电路输出端电势降低，输出状态与输入状态相反，故为“非”门电路．21教育网
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21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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