高中物理 第二章 恒定电流 第十一节 简单的逻辑电路课堂探究学案 新人教版选修3-1

第十一节 简单的逻辑电路课堂探究探究一 三种门电路的类比理解问题导引现在的银行系统都设有自动取款机，请思考：插卡和输密码是在自动取款机上取钱时必须要做的两种操作，这体现了一种什么逻辑关系？提示：插卡和输入密码是取款必须的操作，故体现了一种“与”逻辑关系名师精讲门电路种类类比电路图逻辑关系“与”门两个电键都闭合是灯亮的充分必要条件，逻辑关系可示意为“或”门两个电键都闭合是灯亮的充分非必要条件，逻辑关系可示意为“非”门逻辑关系表示为AC，C表示结果成立，C表示结果不成立特别提醒 （1）上述都是以电键闭合作为满足条件，灯亮作为结果成立进行类比的（2）条件成立或结果成立对应逻辑门电路中的“1”，相反时对应“0”，“1”“0”是逻辑关系中的两种取值，不表示具体数字【例1】 如图所示，试判断这是一个什么逻辑门电路，A、B、C闭合时记为“1”，断开时记为“0”，Y灯亮记为“1”，灯不亮记为“0”，试完成真值表：输入输出ABCY点拨：本题考查了“与”门逻辑关系的真值表，抓住“与”门的特点及数值“1”“0”代表的意义是正确填写真值表的关键解析：由题图可知，开关A、B、C必须都合上灯才亮，所以这是一个“与”门电路，其真值表如下：输入输出ABCY00000010010001101000101011001111答案：见解析题后反思 逻辑电路分析的应注意：（1）熟记“与”“或”“非”三种门电路的逻辑关系；（2）准确分析条件与结果之间的逻辑关系；（3）根据门电路的特点正确填写真值表探究二 复合门电路问题导引如图所示是某种逻辑关系的符号，请思考：（1）该逻辑关系是“非”门或是“或”门吗？（2）该逻辑关系到底是什么逻辑关系？提示：该逻辑关系是“或非”逻辑关系名师精讲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，如图所示其真值表为输入输出输入输出A1B1Y1A2Y2000010100110001111102“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，如图所示其真值表为输入输出输入输出A1B1Y1A2Y200001011101011011110特别提醒 （1）处理复合门电路时要明确此电路由哪几种简单的门电路构成（2）根据基本的门电路的特点，明确复合门电路输入和输出的关系【例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（）A1和0B0和1C1和1 D0和0点拨：首先明确是“与”门电路和“非”门电路的组合，然后根据它们的逻辑关系结合真值表进行确定解析：首先从“非”门电路入手，当B端输入电信号“0”时，D端输出电信号为“1”，所以“与”门电路的两输入均为“1”，因此C端输出电信号为“1”，因此C项正确答案：C题后反思 根据题意分析门电路的逻辑关系，画出真值表，则可准确判断输出信号3门电路与光敏电阻、热敏电阻等相结合的综合问题在门电路的问题分析中，门电路往往要和一些常用的电学元件（如电阻、电键、热敏电阻、光敏电阻、二极管等）一起构成电路，通过电路中某一部分的变化（电键的通断、电阻的变化等）实现门电路输入端的电压变化，即电势的高低变化，从而通过门电路的输出端达到控制电路的目的分析这类问题时，除熟练掌握各种门电路的逻辑关系外，还要熟练掌握对电路动态变化规律的分析，准确判断出电路中，尤其是门电路部分的电势高低的变化，从而达到正确解决问题的目的【例3】 由门电路构成的一简单控制电路如图，其中R为光敏电阻，光照时电阻很小，R为电阻箱，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，要增大该控制电路的灵敏度，可使电阻箱R的阻值_（选填“增大”或“减小”）解析：当光敏电阻受到光照时，电阻变小，电阻箱R分压变大，即门电路输入的为高电压，此时小灯泡L不亮，表明门电路输出的为低电压，故该门为“非”门要增大该控制电路的灵敏度，就是说在光照不是很强时，电阻箱R的分压就较高，通过“非”门控制使小灯泡熄灭由于此时光敏电阻的阻值较大，根据分压电路的特点，应适当增大电阻箱R的阻值答案：“非”增大题后反思 解答门电路与常用的电学元件相结合问题时注意的问题：（1）常用电学元件的特点，例如：光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小；热敏电阻的阻值随温度的升高而减小；二极管具有单向导电性的特点等（2）明确各种门电路的特点及符号4