2018年高中物理第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随堂演练巩固提升鲁科版选修3_1

第4节 逻辑电路与自动控制
[随堂检测]
1.(多选)下列一些关于逻辑电路的说法中正确的是(　　)
A.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
B.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“与”逻辑关系
C.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
D.输出状态和输入状态相反的逻辑关系，叫做“或”逻辑关系
解析：选AC.“与”逻辑关系是几个条件同时满足时，结果发生，A正确，B错误；“或”关系是不管几个条件只要满足其中一个就能发生，C正确；“非”关系是输出状态和输入状态相反的情况，所以D应该是“非”逻辑关系.
2.在如图所示的逻辑电路中，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(　　)
A.1和0　　　　　　 B．0和1
C.1和1 D．0和0
解析：选C.B、D间是“非”门，当输入电信号为“0”时，输出电信号为“1”；A、C间是“与”门，A端输入电信号“1”与D端输出电信号“1”都作为A、C间输入电信号，所以C端输出电信号为“1”.
3.(多选)某同学设计了一个路灯自动控制门电路，如图所示，天黑了，让路灯自动点亮；天亮了，让路灯自动熄灭.图中RG是一个光敏电阻，当有光照射时，光敏电阻的阻值会显著地减小.R是可变电阻，起分压作用.J为路灯总开关——控制继电器(图中未画出路灯电路).关于此电路，下列说法正确的是(　　)
A.天黑时，RG增大，A为高电位，Z为低电位，J使路灯亮
B.天黑时，RG增大，A为低电位，Z为高电位，J使路灯亮
C.R调大时，傍晚路灯亮得早一些
D.R调大时，傍晚路灯亮得晚一些
解析：选BD.A点电势φA＝R，天黑时，光敏电阻RG阻值增大，A为低电位，“非”门输出端Z为高电位，继电器工作使路灯亮，选项A错误，B正确；R调大时，UR增大，假设此时输入端为高电位，“非”门输出端为低电位，路灯不亮，只有当天再晚一些，光敏电阻的阻值再大一些，R的分压才会降低，当φA为低电位时，“非”门输出端为高电位，继电器J工作，路灯变亮，选项C错误，D正确.
4.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，灯就会自动亮.灯的控制电路里面有什么逻辑关系？请列出其真值表.
解析：由于无光、有声音是灯亮的两个充分必要条件，因此该控制电路为“与”逻辑关系.设无光、有声音分别记为“1”“1”，有光、无声音分别记为“0”“0”，灯不亮、亮分别记为“0”“1”，该控制电路的真值表为
输入
输出
A
B
Y
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
答案：“与”　真值表见解析
[课时作业]
一、单项选择题
1.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
解析：选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.
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
解析：选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.在登录你的电子信箱(或“QQ”)的过程中，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
解析：选A.当几个条件同时具备才能出现某一结果，这些条件与结果之间的关系称为“与”逻辑关系.在登录电子信箱(或“QQ”)时，只有用户名和对应的密码同时登录才能成功，反映的逻辑关系是Z＝A×B，所以为“与”关系.
4.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(　　)
解析：选D.根据逻辑电路可知，只要有开关处于断开状态，报警灯就发光属于“或”门电路，所以只有D项正确.
5.图中甲、乙、丙表示“或”门、“与”门或者“非”门的输入信号或输出信号，下列说法中正确的是(　　)
A.若甲、丙为输入信号，乙为输出信号，则该电路是“或”门电路
B.若甲为输入信号，乙为输出信号，则该电路是“非”门电路
C.若乙、丙为输入信号，甲为输出信号，则该电路是“与”门电路
D.若甲、乙为输入信号，丙为输出信号，则该电路是“与”门电路
解析：选B.若甲、丙为输入信号，乙为输出信号，则对应关系分别为“0、1、1”“1、1、0”，若乙、丙为输入信号，甲为输出信号，对应关系是“1、1、0”“0、1、1”不属于常见三种门电路之一，A、C错误；若甲为输入信号，乙为输出信号，则对应关系是“0、1”“1、0”，反映了相反的一种关系，属于“非”门，B正确；若甲、乙为输入信号，丙为输出信号，则对应关系是“0、1、1”“1、0、1”，反映了“或”的逻辑关系，D错误.
6.如图所示的电路为(　　)
A.“与”门电路
B.“或”门电路
C.“非”门电路
D.无法判定
解析：选C.当开关S闭合时，电灯熄灭，当开关S断开时，电灯亮，输出是输入的否定，这体现了“非”逻辑关系.应选C.
7.某自动控制车间的技术人员设计了一个简单的报警器，电路图如图所示，满足下列哪个条件，该报警器将发出警报声(　　)
A.S1断开，S2闭合 B．S1闭合，S2断开
C.S1、S2都断开 D．S1、S2都闭合
解析：选B.S1闭合，输入高电位；S2断开，输入高电位.所以，只有S1闭合，S2断开时，才会使“与”门的两个输入端都输入高电位，输出端输出高电位，使报警器发出警报声，选项B正确.
8.如图所示是一个三输入端复合门电路，当C端输入“1”时，A、B端输入为何值时输出端Z输出“1”(　　)
A.“0”和“0” B．“0”和“1”
C.“1”和“0” D．“1”和“1”
解析：选D.由“与”门电路的特点可知，只有A、B端均输入“1”时，输出端输出“1”.
二、多项选择题
9.下列说法正确的是(　　)
A.所谓门就是一种开关，在一定条件下允许信号通过，如果信号不满足条件，则不允许通过
B.门电路是最基本的逻辑电路
C.各类门电路的逻辑关系相同
D.以上说法都不对
解析：选AB.门电路是最基本的逻辑电路，它表示在不同条件下信号的允许通过与不允许通过.“与”门、“或”门、“非”门三种基本逻辑电路的逻辑关系是不同的，表示信号在相同的条件下输出的结果不同，故A、B均正确，C、D均错误.
10.下列是逻辑门真值表中的一些数值的说法，其中正确的是(　　)
A.在“与”门中，当S1＝0、S2＝1时，Z＝0
B.在“或”门中，当S1＝0、S2＝1时，Z＝0
C.在“或”门中，当S1＝0、S2＝0时，Z＝0
D.在“非”门中，当输入为“0”时，输出必为“1”
解析：选ACD.根据逻辑门电路的特点可知，对“与”门，两事件都满足后才能成立，故A正确；“或”门电路，只要有一个满足则成立，故C正确，B错误；“非”门中两种关系相反，故D正确.
11.如图所示为包含逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡，光照射电阻R′时，其阻值将变得远小于R，当电阻R′受到光照射时小灯泡(　　)
A.发光　　　　　　　 B．不发光
C.a点电势高 D．b点电势高
解析：选AC.该逻辑电路为“非”门电路，当电阻R′受到光照射时R′两端电势差趋近于零，由于“非”门电路输入端为低电势，故输出端为高电势，小灯泡L将发光，故选项A、C正确.
三、非选择题
12.电动机的自动控制电路如图所示，其中RH为热敏电阻，RL为光敏电阻，当温度升高时，RH的阻值远小于R1；当光照射RL时，其阻值远小于R2.为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，电路中的虚线框内应为________门逻辑电路；若要提高光照时电动机启动的灵敏度，可以________(选填“增大”或“减小”)R2的阻值.
解析：为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，即热敏电阻或光敏电阻的电阻值变小时，输入端有一个为“1”，输出为“1”，所以是“或”门.若要提高光照时电动机启动的灵敏度，需要在光照度较小即光敏电阻较大时输入为“1”，输出为“1”，所以要增大R2的阻值.
答案：“或”　增大
13.火灾自动报警器用“非”门、电位器、热敏电阻、蜂鸣器和电池等按图连接，调节电位器使蜂鸣器正好不报警，然后用火焰靠近热敏电阻，蜂鸣器就会发出报警信号.
(1)报警时，A点电位是高电位还是低电位？
(2)当用火焰靠近热敏电阻时，热敏电阻的阻值是增大还是减小？
解析：(1)在不报警时P为低电位，报警时P为高电位.由于运用的是“非”逻辑关系，输出端P为高电位时，输入端A是低电位.
(2)当用火焰靠近热敏电阻时，蜂鸣器报警，说明A为低电位，即热敏电阻两端的电压减小，所以热敏电阻的阻值是减小的.
答案：(1)低电位　(2)减小