高中物理人教版 (新课标)选修311 简单的逻辑电路导学案

简单的逻辑电路

【学习目标】

了解“与”逻辑、“或”逻辑和“非”逻辑的意义，理解条件与结果的关系，以及这些逻辑关系的真值表

【自主学习】

1．   数字电路的工作状态有---、---两个独立的状态。

2．   基本的逻辑关系有---、---、---。基本的逻辑电路有---、---、---。

3．   “与”门的符号为---；“或”门的符号为---；“非”门的符号为---。

4．   三种基本逻辑电路

（1）“与”门真值表

（2）“或”门真值表

（3）“非”门真值表

【典型例题】

1、   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

2、   如图（1）所示，表示输入端A、B的电势随时间的变化关系，完成下题：

求图（2）中输出Y随时间变化的关系。

【针对训练】

1、   教室前门共有三把钥匙，这三把钥匙之间的关系是---------逻辑关系。请写出逻辑符号以及真值表（钥匙存在为“1”，不存在为“0”，门打开为“1”，未打开为“0”）。

2、   十字路口的红绿灯的关系是------------。

3、   楼梯过道中的电灯往往采用如图电路控制，设高电压为“1”，底电压为“0”，试讨论灯泡L的亮暗情况，并列出真值表

4、   请试着写出如图中A、B、C及Y的真值表

5、   一个与门的输出端与一个非门的输入端相连形成一个与非门，如图（1）所示。已知输入A、B的波形如图（2）所示，试画出Y的波形图

【能力训练】

1、   如图是一个火警报警装置的逻辑电路图。Rt是一个热敏电阻，，低温时电阻值很大，高温时电阻很小，R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。在图中虚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，即报警温度调得稍抵些，R的值应大一些还是小一些？

2、   如图所示为三个门电路符号，下列判断正确的是

A、  甲为“非”门、乙为“与”门、丙为“或”门

B、  甲为“与”门、乙为“或”门、丙为“非”门

C、  甲为“非”门、乙为“或”门、丙为“与”门

D、  甲为“或”门、乙为“与”门、丙为“非”门

3、   如图所示是一个温度报警电路，R1为热敏电阻，R2为可变电阻，是斯密特触发器，为蜂鸣器，（1）请你说明工作原理，（2）怎样能够使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警？

4、   如图所示为热水系统的恒温器电路，当温度低时，热敏电阻的电阻很大，温度高时，热敏电阻的电阻就很小。只有当热水器中有水或水的温度低时，发热器才会开启并加热，反之，便回关掉发热器。

（1）          图中虚线框中应接入一个什么逻辑电路？

（2）          为将水温调高一些，应如何改变可变电阻的阻值？

【学后反思】

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参考答案：

例题：1、

2、    

针对训练

1、

2、“非”逻辑关系

3、

4、

5、

能力训练

1、（1）温度较低时Rt的阻值很大，R比Rt小的多，因此PX之间电压较大。要求此时电铃不响，表明输出给电铃的电压应该较小，输入与输出相反，可见虚线处元件是“非”门。

  （2）当高温时Rt阻值减小，P、X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）若R较大，由于分压作用，Rt两端的电压不太高，则外界温度不太高时，就能使P、X之间电压降到低电压输入，电铃响起。因此R较大，反映较灵敏。

2、C

3、（1）低温时R1较大，A点电势低，Y点电势高，蜂鸣器不响，高温时R1较小，A点电势高，Y点电势低，蜂鸣器响。

  （2）应减小R2的阻值。

4、（1）“与”门电路

  （2）把可变电阻R1减小。