高二物理课件：2.10《简单的逻辑电路》 （人教版选修3-1）

欢迎进入物理课堂 11 简单的逻辑电路 一 与 门1 逻辑关系 一个事件的几个条件时事件才能发生 2 符号 其中 具有 与 的意思 象征A与B两个输入端时 输出端才是1 同时满足 都是1 3 真值表 有 用 1 表示 没有 用 0 表示 0 1 二 或 门1 逻辑关系 某事件发生有几个条件 但只要是满足事件就能发生 2 符号 1 象征当1个或多于1个输入端为1时 输出端就是1 一个条件 3 其值表 1 1 三 非 门1 逻辑关系 输出状态和输入状态2 符号 其中矩形右侧小圆表示数字 0 它与数字 1 象征着输入端为时 输出端是 3 真值表 相反 1 0 0 1 逻辑电路电路的输入 输出状态呈现一定的逻辑关系的电路称为逻辑电路 如三种基本的门电路呈现出三种基本的逻辑关系 所以三种门电路是最基本的逻辑电路 其他呈现出较复杂的逻辑关系的逻辑电路都是由这三种门电路组成的 逻辑电路输入和输出的都是数字信号 这种信号只有两种状态 逻辑1和0 2 逻辑1与0的确定1和0分别代表两种相反状态的代码 例如开关断开代表0状态 接通代表1状态 对逻辑电路的输入 输出来说 一般是高电压为1 低电压为0 对具体的数字电路来说 电压高于某一值时为1 低于某一值时为0 例如 楼道安装的照明灯大多是声控自动型的 它要发光必须同时满足两个条件 第一 天黑下来 第二 有响声 所以它是按 与 逻辑关系设计安装的 下图是一个应用于简单车门报警的逻辑电路 图中的两个开关分别装在两道车门上 要求 只要其中一个开关处于开路状态 即输入为逻辑 1 那么输出也是逻辑 1 发光二极管 警报灯 就发光 请根据要求 在电路的虚线框中画出电路的符号 并完成真值表 解析 当开关断开时 输入电平为高电平 闭合时 输入的电平为低电平 其真值表如下表 通过真值表可以看出 只要两个输入中有一个是 1 输出就为 1 这个门电路一定为 或 门 该电路中门电路的符号如右图所示 4 与 门电路 或 门电路和 非 门电路的简单组合 1 一个 与 门电路和一个 非 门电路组合在一起 做成一个复合门电路 称为 与非 门 如下图所示 其真值表为 2 一个 或 门电路和一个 非 门电路组合在一起做成一个 或非 门电路 如下图所示 其真值表为 如下图所示 一个三输入端复合门电路 当输入为101时 输出为 填 0 或 1 解析 A B输入端输入一个 与 门 当输入1 0时输出为0 再和C输入到一个 或 门 一端输入1根据 或 门电路的特点 最后应输出1 答案 1 1 与 门真值的特点是什么 提示 只有两个输入都为 1 时 输出才为 1 两个输入只要有一个为 0 时 输出就为 0 而不是两个输入都为0 输出才为 0 2 或 门真值的特点是什么 提示 当输入都是 0 时 输出为 0 当一个输入为 0 另一个输入为 1 时 输出为 1 当输入都是 1 时 输出为 1 也就是只要输入端有 1 时 输出一定为 1 否则输出为 0 3 非 门的真值的特点是什么 提示 对 非 门电路 当输入端为 0 时 输出端为 1 当输入端为 1 时 输出端为 0 也就是说 1 和 0 分居在输入和输出的两端 呈 势不两立 的对抗状态 下面是逻辑电路图 如右图 及其真值表 此逻辑电路为 门电路 在真值表中X处的逻辑值为 解析 逻辑电路分为 或 门电路 与 门电路和 非 门电路 本题为 或 门电路 由图表中输入和输出的关系 得出X值应为1 答案 或 1 跟踪发散 1 1 在举重比赛中 有甲 乙 丙三名裁判 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 列出真值表 解析 设甲 乙 丙三名裁判的意见为逻辑变量A B C 裁判结果为Z 并且对于A B C 设 判上举合格为逻辑 1 不合格的逻辑 0 对于结果Z 设 判上举合格为逻辑 1 不合格的逻辑 0 真值表如下 答案 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 1 未关紧时为 0 当输出信号为 1 时 汽车可以正常启动行驶 当输出信号为 0 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 思路点拨 与 门的特点可以简单地归纳为 只有 都 才 即只有输入的都为 1 输出才为 1 解析 由题意知只要有一扇门没有关紧 汽车就不能启动 也就是说只有两扇门都关紧 汽车才能正常启动 所以该控制装置工作原理的逻辑门是 与 门 故A正确 答案 A 跟踪发散 2 1 走廊里有一盏电灯 在走廊两端各有一个开关 我们希望不论哪一个开关接通都能使电灯点亮 那么设计的电路为 A 与 门电路B 非 门电路C 或 门电路D 上述答案都有可能答案 C 1 在基本的逻辑门电路中 当输入信号有一个为 0 时 输出信号为 0 的逻辑门电路可能是 A 与门B 或门C 非门D 以上都不对答案 AB 2 在逻辑门电路中 若输入信号中至少有一个为 1 则输出为 1 的逻辑门是 A 与门B 或门C 非门D 与非门答案 B 3 关于下列门电路的符号 下列说法中正确的是 A 甲为 非 门 乙为 与 门B 甲为 与 门 乙为 或 门C 甲为 非 门 乙为 或 门D 甲为 或 门 乙为 与 门答案 C 4 联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权 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 非 门C 或 门D 与非 门解析 联合国规定 只要常任理事国有一个反对 提案就不能通过 这和 与 门的逻辑关系一致 答案 A 5 下图所示电路为 A 与 门电路B 或 门电路C 非 门电路D 无法判定答案 C 6 两个人负责安装一个炸药包 然后启爆 两个人分别控制两个相串联的开关 只有当两个人都撤出危险区 在安全区把开关接通时 炸药包才能爆炸 如果有一人未撤出危险区 开关没有接通 炸药包就不能启爆 这就是 与 的概念 如果用 0 表示不启爆 1 表示启爆 用符号 表示 与 的运算符号 则下列运算式正确的是 A 0 0 0 表示二人都不启爆 炸药包不爆炸B 0 1 1 表示一人不启爆 另一人启爆 炸药包爆炸C 1 0 1 表示一人启爆 另一人不启爆 炸药包爆炸D 1 1 1 表示二人都启爆 炸药包爆炸答案 AD 7 如右图所示为一逻辑电路 根据电路完成它的真值表 答案 10 8 一逻辑电路如下图所示 其真值如下表 此逻辑电路是什么门电路 在真值表中x处的逻辑值为多少 解析 从输入和输出前两列真值数可以看出 此电路为 与 门电路 所以x应为0 答案 与 门电路0 9 下图是一个复合门电路 由一个x门电路与一个 非 门组成 若整个电路成为一个 与 门 则x电路应是 A 与 门B 或 门C 与非 门D 或非 门 解析 根据 与门 的真值表 这个电路中若A B同时输入 1 与 非门 的 1 相结合 到输出端Y输出为 1 所以x门电路的输出应为 0 所以x门电路应为 与非 门电路 答案 C 10 有一逻辑门电路的真值表 试判断这是一个什么类型的逻辑门电路 A 与 门B 非 门C 或 门D 与非 门答案 B 11 如下图是有三个输入端的复合门电路 当C端输入0时Y输出0 那么A B端输入分别是 A 1 1B 0 1C 1 0D 0 0答案 D 12 2010 上海单科 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 电路中虚线框内应选 门逻辑电路 若要提高光照时电动机启动的灵敏度 可以 R2的阻值 填 增大 或 减小 解析 此题考查逻辑电路和电动机电路 电路中的逻辑关系是 或 逻辑关系 故虚线框内应选 或门 电路 增大R2的阻值 可增大电动机的电压 此时RL的阻值改变较小时 就可以使电动机启动 故增大R2的阻值 可增大电动机的电压 此时RL的阻值改变较小时 就可使电动机启动 故增大R2可提高光照时电动机启动的灵敏度 答案 或增大 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全