高中物理教科版选修31第2章 8逻辑电路和控制电路 含答案Word格式.docx
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A
B
P
1
2.开关“或”电路
(1)“或”逻辑关系:
一个事件的几个条件中,只要有一个条件得到满足,事件就会发生.
(2)开关“或”电路
图282
3.开关“非”电路
(1)“非”逻辑关系:
输出状态与输入状态相反
(2)开关“非”电路
图283
1.“与”电路中,只要AB两个输入端有一个是“1”时,输出端就是“1”.(×
)
2.“与”电路中,只有AB两个输入端都是“0”时,输出端才是“1”.(×
3.“非”门电路的逻辑关系是输出状态与输入状态相反.(√)
某同学可以从前门进教室,也可以经后门进教室,这体现了一种什么逻辑关系?
【提示】 该同学走前门或后门,都可以实现进入教室这一结果,这体现了“或”逻辑关系.
探讨1:
如果一个电路的两个开关同时闭合,电路中的用电器才能工作,此电路存在什么逻辑关系?
【提示】 “与”逻辑关系.
探讨2:
如果一个电路的两个开关任意闭合其中一个,电路中的用电器都能工作,此电路存在什么逻辑关系呢?
【提示】 “或”逻辑关系.
三种门电路的对比
门电路种类
类比电路图
逻辑关系
“与”门
两个开关都闭合是灯亮的充分必要条件,逻辑关系可示意为
=C
“或”门
两个开关都闭合是灯亮的充分但不必要条件,逻辑关系可示意为
“非”门
逻辑关系表示为A⇒-C,C表示结果成立,-C表示结果不成立
如图284所示为三个门电路符号,A输入端全为“1”,B输入端全为“0”.下列判断正确的是( )
图284
A.甲为“非”门,输出为“1”
B.乙为“与”门,输出为“0”
C.乙为“或”门,输出为“1”
D.丙为“与”门,输出为“1”
【解析】 甲为“非”门,输出为“0”,乙为“或”门,输出为“1”,丙为“与”门,输出为“0”,故C正确.
【答案】 C
如图285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:
【导学号:
96322050】
图285
(1)“与”门电路的输出电压Z随时间变化的关系;
(2)“或”门电路的输出电压Z随时间变化的关系.
【解析】
(1)对“与”逻辑关系,先作出A、B、Z的真值表,然后再确定输出Z与时间的变化关系.
A(UA)
B(UB)
Z
所以,UZ随时间变化如图所示:
(2)对“或”逻辑,先作出A、B、Z的真值表,然后再确定输出Z与时间的变化关系.
【答案】 见解析图
分析逻辑关系的基本思路
(1)明确什么是条件,什么是结果.
(2)看条件与结果的内在联系,即符合哪种门电路.
(3)根据门电路的特点写出真值表或逻辑表达式.
用二极管实现“与”电路和“或”电路 集成电路 “复合”门电路
1.用二极管实现“与”电路和“或”电路
“与”电路和“或”电路的逻辑关系可通过二极管来实现,“非”电路的逻辑关系可通过三极管来实现.其优点是:
速度快,可靠性高.
2.集成电路
集成电路是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,它具有分立元件无可比拟的优点,主要优点有:
体积小、质量轻、可靠性高、运算速度快、成本低廉等.
3.“复合”门电路
由两个基本门电路组合在一起构成复合门电路,实现对电路的控制,在实际控制电路中较为常见.
1.集成电路技术的发展,已经成为一个国家电子技术发展的重要标志.(√)
2.集成电路的特点体积小,功能多,但专用性不强.(×
为什么世界上很多国家都在研制集成电路?
【提示】 集成电路体积小、功能多、方便、可靠,适合系列化、标准化生产,它是一个国家电子技术发展的重要标志.
由两个基本门电路组合在一起的复合门电路的输出是怎样确定的呢?
【提示】 判断复合门电路的最终输出结果时,分析思路一般是“从前向后”,先分析第一个门电路的输出结果,再判断第二个,依此类推.
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286所示.
可简化为
图286
其真值表为
A1
B1
Z1
A2
Z2
2.“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287所示.
图287
如图288所示,低电位报警器由两个基本门电路与蜂鸣器组成,该报警器只有当输入电压过低时蜂鸣器才会发出警报.其中( )
图288
A.甲是“与门”,乙是“非门”
B.甲是“或门”,乙是“非门”
C.甲是“与门”,乙是“或门”
D.甲是“或门”,乙是“与门”
【解析】 由“与门”和“非门”的真值表可知选项A错.由“或门”和“非门”的真值表可判断,选项B正确.由“与门”和“或门”的真值表可以判断,选项C错.由“或门”和“与门”的真值表可判断,选项D错.
【答案】 B
如图289所示为两个“非”门和一个“或”门组成的复合门电路,请在表中填写该门电路的真值表.
图289
【解析】 由“非”门电路和“或”门电路的真值表可以确定此复合门电路的真值表如表所示:
【答案】 见解析
复合门电路真值表的确定方法
如果A、B输入分别经过一个“非”门电路,它们各自的输出Z1、Z2又组成一个“与”门电路或“或”门电路的,最后输出Z,则Z的值直接取决于Z1、Z2.
学业分层测评(十四)
(建议用时:
45分钟)
1.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”,下列说法中正确的是( )
A.“1”表示电压为1V,“0”表示电压为0V
B.“1”表示电压为大于或等于1V,“0”表示电压一定为0V
C.“1”和“0”是逻辑关系的两种可能取值,不表示具体的数值
D.“1”表示该点与电源正极相连,“0”表示该点与电源负极相连
【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、输出信号都以电位的高低来表示.若把高电位看做有信号,表示某个条件存在或信号能通过,且以符号“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,以符号“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,是两种变量的可能的取值.故C选项正确.
2.在基本逻辑电路中,何种逻辑门电路当所有输入均为0时,输出是1
( )
A.“与”门电路B.“或”门电路
C.“非”门电路D.都不可能
【解析】 根据“与”门、“或”门、“非”门的真值表可知,C正确,A、B、D错误.
3.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
【解析】 走廊两端的开关,只要满足其中1个为“1”,则输出端就为“1”,故满足Z=A+B,即体现了“或”逻辑,故C正确,A、B、D错误.
4.热水器在使用时,只有在既没有熄灭指示灯又没有停水的情况下才能使热水器工作,这种情况若用逻辑关系来表示,属于哪种逻辑( )
【导学号:
96322147】
A.“与”逻辑D.“或”逻辑
C.“非”逻辑D.以上均不是
【解析】 由于要满足指示灯没熄灭、没停水两个条件,热水器才能工作,只要有任意一个条件不满足,热水器均不能工作,故为“与”逻辑关系.
【答案】 A
5.关于下列门电路的符号(如图2810所示),下列说法中正确的是( )
图2810
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
【解析】 三个门电路符号,甲为“非”门,乙为“或”门,丙为“与”门,故C正确.
6.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.
7.请根据下面所列的真值表,从四幅图中选出与之相对应的一个门电路
( )【导学号:
96322148】
【解析】 从真值表可看出不是单一的“与”、“或”关系,更不是单一的“非”关系,一定对应一个复合门电路,从真值表分析可得应为“与非”复合门电路,D选项正确.
【答案】 D
8.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.
【解析】 设甲、乙、丙三名裁判的裁判意见为逻辑变量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”,不合格为逻辑“0”.对于Z设:
上举合格为逻辑“1”,不合格为逻辑“0”.
根据题意及上述假
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