人教版高中物理必修3-1讲义资料,复习补习资料:27简单逻辑电路

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名称 人教版高中物理必修3-1讲义资料,复习补习资料:27简单逻辑电路
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2019-12-01 06:00:26

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简单的逻辑电路

【学习目标】
1.知道数字电路和模拟电路的概念,了解数字电路的优点。
2.知道“与”门、“或”门、“非”门电路的特征,逻辑关系及表示法。 3.初步了解“与”门、“或”门、“非”门电路在实际问题中的应用。
4.初步了解三种门电路的逻辑关系和数字信号和数字电路的含义。
【要点梳理】
要点一、数字信号与模拟信号
  1、数字信号   数字信号在变化中只有两个对立的状态:“有”或者“没有”。而模拟信号变化则是连续的。   如图所示分别为几种常见模拟信号和几种常见数字信号:
2、数字信号的处理   处理数字信号的电路叫做数字电路,数字电路主要研究电路的逻辑功能,数字电路中最基本的逻辑电路是门电路。
通常把高电势称为,低电势称为。   数字信号的和好比是事物的“是”与“非”,而处理数字信号的电路称数字电路,因此,数字电路就有了判别“是”与“非”的逻辑功能。   
我们将数字电路中基本单元电路称为逻辑电路,而最基本的逻辑电路是门电路。
那么数字信号的处理模式就是:   数字电路→逻辑电路→门电路
知识点二─、简单的逻辑电路 1、“与”门的逻辑关系,真值表和电路符号   所谓门,就是一种开关,在一定条件下它允许信号通过,如果条件不满足,信号就被阻挡在“门”外。
(1)对“与”门的理解   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“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。   如图所示,如果把开关闭合作为条件满足,把开关闭合作为条件满足,把电灯亮作为结果成立,则“与”逻辑关系可以示意为:。         
  它们的逻辑关系如下表所示:
条 件
结 果
开关A
开关B
灯泡Y


不亮


不亮


不亮



(2)“与”门的真值表   如把开关接通定义为,断开定义为,灯泡亮为,不亮为,那么上表的情况可用下表的数学语言来描述,这种表格称为真值表。   “与”门的真值表
输入
输出
A
B
Y
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
(3)“与”逻辑关系   有两个控制条件作用会产生一个结果,当两个条件都满足时,结果才会成立,这种关系称为“与”逻辑关系。   符号:
(4)“与”门的逻辑关系式:
(5) 波形图:
(6) 实验电路:

2.“或”门的逻辑关系、真值表和符号 (1) 对“或”门的理解   如果一个事件和几个条件相联系,当这几个条件中有一个满足,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称为“或”门电路,简称“或”门。   如图所示,如果把开关闭合当作条件满足,把开关闭合当作条件满足,把电灯亮当作结果成立,则“或”逻辑关系可以示意为:            它们的逻辑关系如下表:
条件
结果
开关A
开关B
灯泡Y


不亮









(2)“或”门的真值表   把开关接通定义为,断开为,灯泡亮为,不亮为,将上表制成下表,就可反映“或” 门输入输出关系的真值表,见下表:   “或”门的真值表 :
输入
输出
A
B
Y
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
  (3)“或”逻辑关系   在几个控制条件中,只要有一个条件得到满足,结果就会发生,这种关系称为“或”逻辑关系。   符号:

(4)“或”门的逻辑关系式:
(5) 波形图:
(6) 实验电路:
3.“非”门的逻辑关系、真值表和符号
(1)对“非”门的理解   设正常逻辑关系为:当条件满足时,结果发生;当条件不满足时,结果不发生。与正常逻辑关系相反,如果条件满足时,结果不发生;条件不满足时,结果却发生,这种关系叫“非”逻辑关系。具有这种逻辑关系的电路叫“非”门电路,简称“非”门。   如图所示,如果把开关闭合当作条件满足,把电灯亮当作结果成立,把电灯灭当结果成立,则正常逻辑关系为:。而“非”逻辑关系表现为。             (2)非门电路的真值表   仍然把开关接通定义为,断开定义为,灯亮为,不亮为。   可画出“非”门的真值表,见下表:   非门电路的真值表
输入
输出
A
Y
0
1
1
0
  (3)“非”逻辑关系   输出状态和输入状态成相反的逻辑关系称为“非”逻辑关系。   符号:

(4) 非”门的逻辑关系式:
(5) 波形图:
4.复合逻辑门电路   与门、或门和非门是基本门电路。我们常把他们组合起来,成为与非门电路、或非门电路等,称为复合门电路。
(1)与非门电路   一个与门和一个非门连接起来,便组成一个与非门电路,其逻辑结构图和逻辑符号如图所示:               其真值表为:
输入
输出
A
B
Y
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
(2)或非门电路   一个或门或一个非门连接起来,便组成一个或非门电路。其逻辑结构图和逻辑符号如图所示:           其真值表为:
输入
输出
A
B
Y
O
O
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
5.集成门电路
6.斯密特触发器   如图所示,这种“非”门由于性能特别,称为斯密特触发器.当加在它的输入端的电压逐渐上升到某个值()时,输出端会突然从高电平跳到低电平(),而当输入端的电压下降到另一个值()的时候,会从低电平跳到高电平()。斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为突变的数字信号,而这正是进行光控所需要的。                要点诠释:   (1)斯密特触发器是一种“非”门,当输入端电压上升(下降)到某值时,输出端电压会从高电平跳到低电平(低电平跳到高电平)。   (2)斯密特触发器一般应用于光控开关或温度报警器,电路中有一光敏电阻或热敏电阻用于改变输入端电压。 要点三、晶体二极管和集成电路 1、晶体二极管   晶体二极管是用半导体材料制成的,它有两个极:一个叫正极,一个叫负极。它的符号如图:                          晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)。当给二级管加正向电压时,它的电阻很小,电路导通(如图甲所示);当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截止(如图乙所示)。          2、集成电路   以半导体材料为基片,将组成电路的各种元件(如电阻、电容、二极管等)和连线集成在同一基片上,成为具有一定功能的微电路系统,这就是集成电路。   集成电路具有分立元件不可比拟的优点,主要优点有:体积小、可靠性高、运算速度快、成本低廉等。
【典型例题】
类型一、对逻辑关系的理解
例1.从北京到上海,就现在的地面交通来说,一般通过哪些途径来实现?请你分析一下其中的事件与条件,它们体现了哪一种逻辑关系?
【答案】乘火车或乘汽车“或”逻辑关系
【解析】事件是由地面交通从北京到上海,条件有两个:一个是乘火车,另一个是乘汽车,由于两者只要有一个条件具备就能从北京到达上海,即两个条件(乘火车和乘汽车)只要有一个满足,事件(从北京到上海)就能够发生,所以是一种“或”逻辑关系.
【总结升华】正确理解三种常见的逻辑关系:“与”逻辑关系为只有两个条件都满足时,事件才能发生;“或”逻辑关系为只要两个条件中的一个条件满足时,事件就会发生;而输出状态和输入状态相反的逻辑关系则为非逻辑关系.
类型二、对真值表的理解
例2.在举重比赛中,有甲、乙、丙三名裁判,其中甲为主裁判,乙、丙为副裁判,当主裁判和一名以上(包括一名)副裁判认为运动员上举合格后,才可发出合格信号.试列出真值表.
【答案】见解析
【解析】设甲、乙、丙三名裁判的裁判意见为逻辑变量,裁判结果为,并且对于,设:判上举合格为逻辑“”,不合格为逻辑“”.对于设:上举合格为逻辑“”,不合格为逻辑“”.
根据题意及上述假设列出真值表如下表所示.
输入
输出
A
B
C
D
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1

【总结升华】(1)理解题目“”和“”分别代表的意义,搞清的逻辑关系,才能正确画出真值表.
(2)逻辑门电路在生产、生活和科技实践中有着广泛的应用,解题时要养成根据电路特点确立门电路类别,然后根据门电路特点填写真值表.
输入
输出
A
Z
0
1
1
0
类型三、门电路的逻辑关系   例3. 如图所示,(a)为基本门电路中 门的电路符号,(b)为 门的输入输出真值表。
【答案】与;非
【解析】根据电流的结构可知,(a)图为“与”门的电路符号;(b)真值表中只有一个输入端与一个输出端,而且输出端的值始终与输入端的值相反,所以该电路为“非”门电路。
【总结升华】根据基本逻辑门电路的输入输出关系能得到真值表,有真值表的逻辑关系能推出对应的逻辑门,注意学会分析真值表.
举一反三   【变式1】右表是某逻辑电路的真值表,该电路是
【答案】D
【 简单逻辑电路 例1 】
【变式2】下图是一个或非门电路,如果两个输入端中有一个输入的是高电平,另一个输入的是低电平,那么它的输出端输出的是高电平还是低电平?

【答案】低电平
类型四、门电路的设计、分析与应用
例4.火警自动报警器用“非门”、电位器、热敏电阻、蜂鸣器和电池等如图甲所示连接,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.在不报警时,为低电位记“”,报警时,为高电位记“”.试问:
(1)报警时,点电位为高电位“”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?
【答案】(1)低电位“” (2)热敏电阻的阻值减小
【解析】(1)报警时,点为高电位“”,由于此电路运用了“非”门电路,输出端为高电位时,输入端点一定是低电位“”.
(2)图乙为等效电路图.
当火焰靠近热敏电阻时,蜂鸣器报警,说明此时点为高电位,点为低电位,也就是说热敏电阻两端的电压减小,由电路图乙可知,热敏电阻的阻值减小.
【总结升华】本题是“非”门电路在实际问题中的应用.画出等效电路,根据“非”门的逻辑关系分析电路是解决本题的关键.

类型五、逻辑电路的典型应用   例5.(2019 闸北区一模)如图,是为汽车发动机的冷却风扇设计的一个控制电路,当温度升高,热敏电阻的阻值变小。设计要求是:点火开关闭合且温度过高时,继电器通电,右侧磁性开关合上,冷却风扇M工作。则( )
A.虚线框内接入的门电路是“或”门,要使冷却风扇容易启动,则应增大可变电阻R1
B.虚线框内接入的门电路是“或”门,要使冷却风扇容易启动,则应减小可变电阻R1
C.虚线框内接入的门电路是“与”门,要使冷却风扇容易启动,则应增大可变电阻R1
D.虚线框内接入的门电路是“与”门,要使冷却风扇容易启动,则应减小可变电阻R1
【答案】C
【解析】由电路图可知闭合点火开关,门电路一个输入端输入高电势,刚闭合时,热敏电阻温度较低,阻值较大,门电路的另一个输入端输入低电势,风扇不启动,说明门电路输出低电势;当温度升高时,热敏电阻的电阻减小,门电路的另一个输入端输入高电势,此时风扇启动,门电路输出高电势,即门电路的两个输入端都输入高电势时,门电路输出高电势,输入端有一个输入低电势时,门电路输出低电势,由此可知,门电路为“与”门.要使冷却扇容易工作,即温度不太高时就工作,只需增大减R?1?的阻值,可以使热敏电阻阻值相对变小,输入高电势,启动风扇,由此可知,增大R?1?阻值可以使风扇容易启动.故答为C
举一反三 【 简单逻辑电路 例2 】
【变式1】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“”,未关紧时为“”;当输出信号为“”时,汽车可以正常启动行驶,当输出信号为“”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
【答案】A
  【 简单逻辑电路 例3 】
【变式2】如图,一个火警报警装置的逻辑电路图。是一个热敏电阻,低温时电阻值很大,高温时电阻值很小,是一个阻值较小的分压电阻。

(1)要做到低温时电铃不响,火警时产生高温,电铃响起。在图中实线处应接入怎样的元件?
(2)为什么温度高时电铃会被接通?
(3)为了提高该电路的灵敏度,即报警温度调的稍底些,的值应大一些还是小一些?
【答案】(1)“非”门 (2)见解析 (3)大一些
【解析】(1)温度较低时的阻值很大,比小得多,因此之间电压较大.要求此时电铃不发声,表明输出给电铃的电压应该较小,输入与输出相反,可见虚线处元件应是“非”门. 如图所示:

(2)当高温时阻值减小,之间电压降低,输入低电压时,从“非”门输出是高电压,电铃响起.
(3)由前面分析可知,若较大,由于它的分压作用,两端的电压不太高,则外界温度不太高时,就能使之间电压降到低电压输入,电铃就能发声.因此较大,反应较灵敏.
  例6. (2019 高考上海卷)监控系统控制电路如图所示,电键S闭合时,系统白天和晚上都工作;电键S断开时,系统仅晚上工作。在电路中虚框处分别接入光敏电阻(受光照时阻值减小)和定值电阻,则电路中( )
A.C是“与门”,A是光敏电阻
B.C是“与门”,B是光敏电阻
C.C是“或门”,A是光敏电阻
D.C是“或门”,B是光敏电阻
【答案】D
【解析】开关S闭合后,C门的一个输入端就是1,系统不管白天和晚上都工作,说明与另一个输入端的逻辑值无关,这说明C门是“或”门。开关S断开时,C门的一个输入端就是0,要让系统工作,另一个输入端必须是1,也就是高电压,所以B是光敏电阻,故D正确。   【总结升华】熟悉三种基本逻辑关系,掌握各种门电路的逻辑功能,是解决逻辑电路在生活中的应用的题目关键。
举一反三
【 简单逻辑电路 例4 】
【变式1】某同学设计了一个路灯自动控制门电路。天黑了,让路灯自动接通,天亮了,让路灯自动熄灭。图中是一个光敏电阻,当有光线照射时,光敏电阻的阻值会显著的减小。是可调电阻,起分压作用。为路灯总开关控制继电器(图中未画路灯电路)

(1)请在虚线框内填入需要的门电路符号
(2)如果路灯开关自动接通时天色还比较亮,现要调节自动控制装置,使得它在天色较暗时才会自动接通开关,应如何调节?
【答案】(1)“非”门 (2)使增大
【解析】(1)天黑时无光照,较大,分压小,接通而启动开关,路灯亮;天亮时有光照,较小,分压大,断开而关闭开关,路灯熄。显然虚框内门电路输入信号弱(强)时输出信号强(弱),是“非”门。
(2)天色较亮时,光线照射使不太小,但如果不太大,则会由于分压不太大而使“非”门输出端得到较强信号导致接通而启动开关将路灯点亮。所以,应使增大。

【 简单逻辑电路 例5 】
【变式2】如图为某报警装置示意图,该报警装置在一扇门、两扇窗上各装有一个联动开关,门、窗未关上时,开关不闭合,只要有一个开关未闭合,报警器就会报警。该报警装置中用了两个串联的逻辑电路,虚线框甲内应选用_________门电路,虚线框乙内应选用_________门电路(填与、非、或)。

【答案】或,或
【解析】题意只要有一个开关未闭合,报警器就会报警,结合或门的特点因此虚线框甲内应选用或门;虚线框乙内应选用或门。
【 简单逻辑电路 例6 】
【变式3】一个机要仓库有一扇很大的电动仓库门,门上有三把电动锁,三个机要员各有一把锁的钥匙,只有三人同时转动自己的钥匙(闭合开关)才能通过一个继电器把门打开。图中的是三个锁内的开关。为继电器,在方框内画出符合要求的三输入的门电路符号
【答案】“与”门
类型六、门电路与图象结合的问题
例7. 下图是输入端的电势随时间的变化曲线,从中可看出其电势随时间的变化关系.

(1)如果它们是“与”门的输入端,请画出输出端的电势随时间变化的关系.
(2)如果它们是“或”门的输入端,请画出输出端的电势随时间变化的关系.
【答案】(1)如图甲所示 (2)如图乙所示

【解析】(1)第一步确定“”“”,的电势有两个值(两个状态),我们可以把高电势看做“”,把低电势看做“”.第二步搞清逻辑关系,题目要求为“与”门电路,即

这样我们就可以得出输入与输出端的真值表:
时间
输入
结果
t
A
B
Y
0—t1
0
1
0
t1—t2
1
1
1
t2—t3
1
0
0
t3—t4
1
0
0
t4—t5
0
1
0
由真值表可以很容易地画出输出端的电势随时间变化的关系.
(2)解题步骤同(1).
其逻辑电路如图

则与输出端的真值表如下:
时间
输入
结果
t
A
B
Y
0—t1
0
1
1
t1—t2
1
1
1
t2—t3
1
0
1
t3—t4
1
0
1
t4—t5
0
1
1

【总结升华】本题是门电路与图象相结合确定输出结果的问题,结果的确定常采用下列两步法:
由图象确定“”“”,并明确其代表的物理含义.
由门电路的特点列真值表:“与”门电路“全高出高,见低出低”;“或”门电路“全低出低,见高出高”;“非”门电路“见高出低,见低出高”.
【巩固练习】
一、选择题
1.在基本逻辑电路中,何种逻辑门电路,当所有输入均为0时,输出不是1( )
A.“与”门电路 B.“或”门电路
C.“非”门电路 D.都不可能
2.图为包含某逻辑电路的一个简单电路,L为小灯泡,光照射电阻R2时,其电阻值将变得远小于电阻R1,当R2 受到光照时,下列判断正确的是( )

A.A点为高电势,灯L不发光 B.A点为低电势,灯L不发光
C.A点为高电势,灯L发光 D.A点为低电势,灯L发光
3.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”。下列说法以中正确的是( )
A.“1”表示电压为l V,“0”表示电压为0
B.“1”表示电压为大于或等于1 V,“0”表示电压一定为0
C.“1”和“0”是逻辑关系的两种可能的取值,不表示具体的数字
D.“l”表示该点与电源正极相连,“0”表示该点与电源负极相连
4.(2019 奉贤区二模)如图是一个简单的车门报警电路图,图中的开关S1、S2分别装在汽车的两扇门上,只要有车门打开(电路处于开路状态),发光二极管就发光报警,请根据报警装置的要求,指出虚线方框是何种门电路.(  )
A.与门 B.或门 C.非门 D.与非门
5.(2019 崇明县二模)如图所示,A、B是某“门”电路的输入信号,Z是相应的输出信号,由此可以判断,该门电路是( )

A.“或”门 B.“与”门 C.“非”门 D.“与非”门
6.如图所示的电路图是一个应用“非”门构成一个简易火警报警电路,则图中X框、Y框中应是 (  )   A、X为热敏电阻,Y为可变电阻       B、X为热敏电阻,Y为开关   C、X为可变电阻,Y为热敏电阻   D、X、Y均为热敏电阻                 7.如图所示是由“与门”、“或门”和“非门”三个基本逻辑电路组成的一个组合逻辑电路,A、B、C为输入端,Y为输出端,在完成真值表时,输出端Y空格中从上到下依次填写都正确的是 (   )   A、00010101           B、00000010   C、00101010           D、以上答案都不正确                    真值表
A
B
C
Y
0
0
0
 
0
0
1
 
0
1
0
 
0
1
1
 
1
0
0
 
1
0
1
 
1
1
0
 
1
1
1
 
   8. 美国科学家Willard S. Boyle 与 George E.Smith 因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖.CCD是将光学量转变成电学量的传感器.下列器件可作为传感器的有(  )
A.发光二极管     B.热敏电阻
C.霍尔元件 D.干电池
二、填空题
9.一逻辑电路如图所示,其真值表见下表,此逻辑电路为________门电路,在真值表中X处的逻辑值为________.

10.如图所示是一种应用逻辑电路制作的简易走道灯电路图,风是一个光敏电阻,当走道里光线较暗时或是将手动开关S接通时,灯会亮.则在电路图的虚线框内的门电路应是________门,当有光照到光敏电阻R0上时,门电路的输出端B是________电位.
11.(2019 广州模拟)如图所示为低压控制电路自动操纵路灯工作的电路,虚线框内J为电磁继电器,D为动触点,E为静触点。低压控制电路中T为斯密特触发器,A端输入高电势时,Y端输出低电势,线圈F中有电流通过,铁芯中产生磁场,吸引衔铁B向下运动,带动触点D向下与E接触,工作电路接通;A端输入低电势时,Y端输出高电势,线圈F中无电流通过,电磁铁失去磁性,衔铁B在弹簧C作用下拉起,带动触点D与E分离,自动切断工作电路。白天,线圈F中无电流,D与E分离,路灯不亮;当天变暗时,光敏电阻RG阻值 (增大、减小),斯密特触发器输入端A输入的电势 (升高、降低),输出端Y输出的电势 (升高、降低),线圈A中 (有、无)电流,电磁继电器吸引衔铁向下运动接通工作电路,自动开启路灯。要使天更暗时路灯才点亮,应将R1调 (大、小)。
12.如图所示为包含某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.该逻辑电路是________(填“与”“或”或“非”)门电路.当电阻R'受到光照时,小灯泡L将________(填“发光”’或“不发光”).
三、解答题
13.下图为一逻辑电路,根据电路图完成它的真值表。

14.轿车前后共有四扇门,为安全起见,应保证让车的四个门都关上,才能启动汽车前进.图中S1、S2、S3、S4是四扇门的接触开关,门关上时开关就闭合,J为继电器,它用来控制发动机的工作,只有它处于工作状态时,发动机才能启动(图中未画发动机和继电器间电路).请在虚线方框内画出符合要求的门电路符号.

  15.电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器,他们一般具有加热和保温功能,其工作原理大致相同,图甲为某种电热式用电器的简化电路图,主要元件有电阻丝R1、R2和自动开关S。   (1)当自动开关S闭合和断开时,用电器分别处于什么状态?   (2)用电器由照明电路供电(U=220 V),设加热时用电器的电功率为400 W,保温时用电器的电功率为40 W,则R1和R2分别为多大?   (3)若将图甲中的自动开关S换成理想的晶体二极管D,如图乙所示,其它条件不变,求该用电器工作1 h消耗的电能。          
【答案与解析】
一、选择题
1.【答案】AB
【解析】据“与”门电路和“或”门电路的真值表可知A、B正确,C、D不正确.故正确答案为A、B.
2.【答案】A
【解析】光照射电阻R2时,其电阻值将变得远小于电阻R1,R2 分压较小 ,A点为高电势;该逻辑电路是非门电路,故L上端为低电势,灯泡不发光,故选A
3.【答案】C
【解析】门电路是用来控制信号的“通过”或“截断”的一种开关电路.根据指定条件,门电路对输入、输出的因果关系作出判断.门电路的输入、输出信号都以电位高低来表示.若把高电位看做有信号,表示某个条件存在或信号能通过,且用符号“1”表示;把低电位看做无信号,表示某个条件不存在或信号不能通过,用符号“0”表示,这种逻辑关系称为正逻辑.反之,则称为负逻辑.在通常情况下不加说明的都指正逻辑.所以“1”和“0”只是两个符号,是两种变量的两种可能的取值.C选项正确.
4.【答案】B
【解析】车门中只要有一个车门打开,报警电路即应当工作,则可知应为或门电路;故选:B.
5.【答案】A
【解析】由图可知,当AB中有一个为高电平时,输出Z即为高电平,符合“或”门的性质,故选A

6. 【答案】C   【解析】根据斯密特触发器的原理可知X为可变电阻,Y为热敏电阻。选C。   7. 【答案】C   【解析】由图可知AB为或门,C为非门,最后为与门,根据其逻辑关系可知输出端的真值表为00101010,选C。   8. 【答案】BC 
【解析】 传感器是指能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量的元件.发光二极管是电学元件,是将电能转化成光能的元件,不是传感器,A错误;干电池是一种电源,不是传感器,D错误;热敏电阻被光照射时,其电阻会发生变化,能把光学量转换成电学量,是传感器,B正确;霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量,是传感器,C正确.

二、填空题
9.【答案】“与” 0
【解析】本题考查“与”逻辑电路.逻辑电路分为“或”门电路、“与”门电路和“非”门电路,本题为“与”门电路.由图表中输入或输出的关系,得出X值应为0.
10.【答案】“或” 低
【解析】手动开关接通时,在A端输入高电位,有光线照射时,光敏电阻的阻值较小,与R1串联后分得的电压小,B端输入低电位.所以,S闭合,A输入为1,S断开,A输入为0.光照射强时,B输入为0,光照射弱时,B输入为1.电路要求光线较暗或手动开关S接通时,灯都会亮,因此应该选择“或”门电路.
11.【答案】增大,升高,降低,有,大
【解析】光敏电阻的阻值随着光照的减弱而增大;根据电路规律可知,触发器输入端的电势增大;由题意可知,触发器的输出端电势降低;此时线圈两端存在电势差,因此线圈中有电流;从而带动衔铁向下运动接通工作电路;要使天更暗时才能接通电路,则应让光敏电阻分压更小故应将R1调大。
12.【答案】 非 发光
【解析】“与”门和“或”门电路至少有两个输入端,由电路只有一个输入和电路符号知此逻辑电路为“非”门电路;当光照射到光敏电阻时,其阻值变小,R'的端电压变小,“非”门电路的输入端为低电位(“0”),输出端变为高电位(“1”),灯泡上端电势变高,灯泡L将发光.
三、解答题
13.【答案】见解析
【解析】非门B的特点是输入与输出状态相反;所以B门后的真值为1010,B的输出与A合起来后C的输出真值为0010
真值表如下.
输入
输出
A
B
C
0
0
0
0
1
0
1
0
1
1
1
0
14.【答案】见解析
【解析】由题意可知,该电路要求四个开关均闭合,门电路输出端才有输出电压,其关系符合“与”逻辑关系,故虚线方框内应接入“与”门,由于有四个输入端,故应接入一个4输入的“与”门,接入符号如图所示.

 15.【答案】见解析
【解析】   (1)S闭合,处于加热状态;S断开,处于保温状态。   (2)由电功率公式得      ① ②     联立①②得R1=121Ω,R2=1089Ω。   (3)(或7.92×105 J)。