高二物理人教选修3-1知识点训练：2.11 简单的逻辑电路(含解析)

第11节简单的逻辑电路一、门电路1.数字信号变化的两个状态“有”或者“没有”。

2.数字电路和逻辑电路(1)数字电路：处理数字信号的电路。

(2)逻辑电路：具有逻辑功能的数字电路。

3.“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。

二、“与”门1.“与”逻辑关系：一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生。

2.符号：只有A与B两个输入端都是1时，输出端才是__1__。

3.真值表：“有”用“1”表示，“没有”用“0”表示三、“或”门1.“或”逻辑关系：某事件发生有几个条件，但只要有一个条件满足，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__。

3.真值表四、“非”门1.“非”逻辑关系：输出状态和输入状态相反的逻辑关系。

2.符号：矩形右侧小圆表示数字“0”，它与数字“1”象征着输入端为1时，输出端是__0__。

3.真值表思考判断1.“与”门和“或”门电路只能有两个输入端。

(×)2.真值表中的“1”和“0”与算术中的“1”和“0”有本质区别。

(√)3.如果一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生，这种关系叫“或”逻辑关系。

(×)4.具有“或”逻辑关系的电路叫做“或”门。

(√)三种门电路的类比理解[要点归纳]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“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[精典示例][例1] 监控系统控制电路如图1所示，开关S闭合时，系统白天和晚上都工作，开关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()图1A.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[解析]开关S闭合后，C门的一个输入端是1，系统不管白天和晚上都工作，说明与另一端的逻辑值无关，这说明C门是“或”门。

2.11简单的逻辑电路基础知识一、“与”门1．“与”逻辑关系：如果一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生，我们把这种关系叫做“与”逻辑关系．2．“与”门：具有“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路，简称“与”门．3．符号：，其中“&”有“与”的意思，象征着：只有A与B两个输入端都是1时，输出端才是1.二、“或”门1．“或”逻辑关系：如果几个条件中，只要有一个条件得到满足，某事件就会发生，这种关系叫做“或”逻辑关系．2．“或”门：具有“或”逻辑关系的电路叫做“或”门．3．符号：，“≥1”象征着：当1个或多于1个输入端为1时，输出端就是1.三、“非”门1．“非”逻辑关系：输出状态和输入状态相反的逻辑关系叫做“非”逻辑关系．2．“非”门：具有“非”逻辑关系的电路叫做“非”门．3．符号为，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1时，输出端是0.四、复合门电路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，如图所示．其真值表为基础练习1.在基本的逻辑门电路中,当输入信号中有一个为“0”时,输出信号为“0”的逻辑门电路是()A.“与”门B.“或”门C.“非”门D.以上都不对2.如图所示,甲、乙、丙表示“或”门、“与”门或者“非”门的输入信号或输出信号,下列说法中正确的是()A.若甲、丙为输入信号,乙为输出信号,则该电路是“或”门电路B.若甲为输入信号,乙为输出信号,则该电路是“非”门电路C.若乙、丙为输入信号,甲为输出信号,则该电路是“与”门电路D.若甲、乙为输入信号,丙为输出信号,则该电路是“与”门电路3.如图所示是一个三输入端复合门电路,当C端输入1时,输出端Y输出0,则A、B端的输入分别是()A.00B.01C.10D.114.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()5.如图是一个复合门电路,由一个x电路与一个“非”门电路组成,若整个电路的作用成为一个“与”门,则x电路应该为()A.“与”门B.“与非”门C.“或”门D.“或非”门6.(多选)“或”门电路的逻辑关系可表示为Z=A+B,则下列结构正确的是()A.0+0=0B.0+1=1C.1+0=1D.1+1=07.(多选)如图所示为由二极管构成的逻辑电路,A、B为输入端,Y为输出端,高电位用“1”表示,低电位用“0”表示,则()A.A=0,B=0时Y=0B.A=1,B=0时Y=1C.A=0,B=1时Y=1D.A=1,B=1时Y=18.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(选填“与”“或”或“非”)门电路。

人教版高中物理选修3-1知识点梳理重点题型（常考知识点）巩固练习简单的逻辑电路【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1，低电势称为0。

数字信号的0和1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A闭合作为条件A满足，把开关B闭合作为条件B满足，把电灯L亮作为结果Y成立，则“与”逻辑关系可以示意为：AY B⎫⇒⎬⎭。

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断断不亮断通不亮通断不亮通通亮（2）“与”门的真值表如把开关接通定义为1，断开定义为0，灯泡亮为1，不亮为0，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 Y0 0 00 1 01 0 01 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。

*1.处理数字信号的电路称为数字电路。

2.逻辑电路是指具有逻辑功能的数字电路，基本的逻辑电路有“与”、“或”、“非”三种门电路。

3.在逻辑运算中，可用真值表表示各种控制条件和控制结果；在真值表中，用逻辑值1”表示满足条件（或有信号输入），用逻辑值0”表示条件不满足（或没有信号输入），对于输出，用1”表示产生结果（或有信号输出），用0”表示没有产生结果（或没有信一、门电路1. 数字信号变化的两个状态“有”或者“没有”。

2. 数字电路（1）概念：处理数字信号的电路。

（2）功能：研究电路的逻辑功能。

3•“ 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。

二、“与”门1•“与”逻辑关系一个事件的几个条件都满足后该事件才能发生。

2. 符号令二—"，其中“&具有“与”的意思，象征A与B两个输入端都是1时，输出端Y才是1。

“1、“ 0是逻辑关系中的两种取值，不表示具体数字。

3. 真值表输入输出A B Y000第11节简单的逻辑电路谍前门匕学习，基植才施楼高关键语句歪记军1 0 10 0 111三、“或”门 1. 逻辑关系某事件的发生有几个条件，但只要有一个条件满足，事件就能发生。

> 1”象征当1个或多于1个输入端为1时，输出端就是输入 输出A B Y 0 0 0 0 1 1 10 1 111四、“非”门和集成电路 1•“非”门(1) 逻辑关系：输出状态和输入状态相 — (2) 符号：盒，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1时，输出端是0 o(3) 真值表输入 1输出AY1Lu丄2. 集成电路(1)构成：将组成电路的元件 (如电阻、电容、晶体管等 )和连线集成在一块基片上。

⑵优点：体积小、方便、可靠，适于系列化、标准化生产等。

1. 自主思考一一判一判2.符号3.真值表(1) “与”门电路中，只有A、B两个输入端都是“ 0时，输出端才是“1。

2.11 《简单的逻辑电路》导学案
【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。

【重点难点】
知道“与”门、“或”门、“非”门电路的特征。

【学法指导】
认真阅读教材，体会“与”门、“或”门、“非”门电路的逻辑关系 【知识链接】
串联电路和并联电路各有什么特点？[希望可以帮到您] 【学习过程】
一、逻辑关系
[希望可以帮到您]
“与”逻辑关系 “或”逻辑关系 “非”逻辑关系
二、真值表 输入 结果 A B Y 0 0 0 1 1 0 1
1
与
门 或门 非门
三、符号
四、波形图
反馈练习： 课本76页第1题 课本77页第2题 课本77页第3题 课本77页第4题 【学习反思】
输入 结果 A[希望可以帮到您] B
Y
0 1 1 0
1
1
[希望
可以帮到您]
输入 结果 A Y 0 1
A
Y
B
&
A Y
B
≥1 A
Y
1
“与”门、“或”门、“非”门电路分别体现了怎样的逻辑关系？。

第二章 11.简单的逻辑电路【课标转述】本章是3-1模块的第二章,主要是运用欧姆定律等物理规律,围绕着串、并联电路，对电流、电压、电动势等物理量进行分析讨论，【学习目标】1、能说出数字电路和模拟电路的概念，数字电路的优点。

2、能叙述“与”门、“或”门、“非”门电路的特征、逻辑关系及表示法。

3、能举例说明“与”门、“或”门、“非”门电路在实际问题中的应用【学习流程】一、自主学习：1.数字电路：处理的电路叫做数字电路。

数字电路中只有两个状态或者,常用“1”和“0”表示。

2.门电路：就是一种开关，在一定条件下它允许；如果条件不满足，信号就被阻挡在“门”外。

3.如果一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生，我们把这种关系叫做。

具有的电路称为“与”门电路。

4.如果几个条件中，只要有一个条件得到满足，某件事就会发生，这种关系叫做，具有的电路叫做“或”门电路。

5.输出状态和输入状态呈现的逻辑关系，叫做“非”逻辑，具有的电路叫做“非”门电路。

6.按照输入和输出关系的不同，可以将基本的逻辑门电路分为门、门、门等。

二、同步导学：1.按照输入和输出关系的不同，可以将基本的逻辑门电路分为“与”门、“或”门、“非”门等。

（1）“与”门理解：当几个条件同时具备才能出现某一结果，这些条件与结果之间的关系称为“与”逻辑，具有这种逻辑的电路称为“与”门。

符号：如图特点：①当A、B输入都为“0”时，Y输出为“0”；②当A输入为“0”B输出为“1”或A输入为“1”B输出为“0”时，Y输出为“0”；③当A、B输入都为“1”时，Y输出为“1”。

（2）“或”门理解：当几个条件中只要有一个或一个以上具备就能出现某一结果，则这些条件与结果之间的关系称为“或”逻辑，具有这种逻辑的电路称为“或”门。

符号：如图特点：①当A、B输入都为“0”时，Y输出为“0”；②当一个输入“0”另一个输入为“1”时，Y输出为“1”；③当A、B输入都为“1”时，Y输出为“1”。

11简单的逻辑电路[学习目标] 1.初步了解简单的逻辑电路及表示符号.2.通过实验理解“与”、“或”和“非”门电路在逻辑电路中的结果与条件的逻辑关系，会用真值表表示一些简单的逻辑关系.3.初步了解集成电路的作用及发展情况.一、“与”门[导学探究]如图1所示，两个开关A、B串联起来控制同一灯泡Y，显然，只有A“与”B 同时闭合时，灯泡Y才会亮.在这个事件中，“A闭合”、“B闭合”是条件，“灯泡Y亮”是结果.那么：图1(1)事件的两个条件需满足几个，事件才能发生？(2)在下表中填写对应条件下事件的结果(灯泡Y是亮还是熄).(3)如果把开关的“通”记为1，“断”记为0，把灯“亮”记为“1”，“熄”记为0，把上面表格用1、0表示.答案(1)两个条件都满足(2)熄熄熄亮(3)[知识梳理]1.“与”逻辑关系：如果一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生，我们把这种关系叫做“与”逻辑关系.2.“与”门：具有“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路，简称“与”门.3.符号：，其中“&”具有“与”的意思，象征着：只有A与B两个输入端都是1时，输出端才是1.[即学即用]判断下列说法的正误.(1)“与”门电路中，只有A、B两个输入端都是“0”时，输出端才是“1”.(×)(2)“与”门电路中，A、B两个输入端中只要有其中一个为“1”，输出端就为“1”.(×)(3)“与”门电路中，A、B两个输入端都为“1”时，输出端才是“1”.(√)二、“或”门[导学探究]如图2所示，两个开关A、B并联，控制同一灯泡Y，在这个电路中，“A闭合”或“B闭合”时，灯泡Y亮.图2(1)条件A、条件B满足几个时，事件就能发生？(2)在下表中填写对应条件下事件的结果(灯泡Y是亮还是熄).(3)如果把开关的“通”记为1、“断”记为0，把灯“亮”记为“1”、“熄”记为0，把上面表格用1、0表示.答案(1)至少满足两个条件中的一个(2)熄亮亮亮(3)[知识梳理]1.“或”逻辑关系：如果几个条件中，只要有一个条件得到满足，某事件就会发生，这种关系叫做“或”逻辑关系.2.“或”门：具有“或”逻辑关系的电路叫做“或”门.3.符号：，“≥1”象征着：当1个或多于1个输入端为1时，输出端就是1. [即学即用]判断下列说法的正误.(1)“或”门电路中，A、B两个输入端都是“1”时，输出端才是“1”.(×)(2)“或”门电路中，A、B两个输入端有一个是“0”时，输出端就是“0”.(×)(3)“或”门电路中，A、B两个输入端有一个是“1”时，输出端就是“1”.(√)三、“非”门[导学探究]如图3所示，当开关A接通时，灯泡Y被短路而不亮；当开关A断开时，灯泡Y是通路而被点亮.图3(1)条件A和事件Y之间的关系如何？(2)在下表中填写对应条件下事件的结果(灯泡Y是亮还是熄).(3)如果把开关的“通”记为1、“断”记为0，把灯“亮”记为“1”、“熄”记为0，把上面表格用1、0表示.答案(1)条件A满足，事件Y不发生，二者总是相反关系.(2)亮熄(3)[知识梳理]1.“非”逻辑关系：输出状态和输入状态相反的逻辑关系叫做“非”逻辑关系.2.“非”门：具有“非”逻辑关系的电路叫做“非”门.3.符号为，其中矩形右侧小圆可以看作数字“0”，它与数字“1”象征着：输入端为1时，输出端是0.[即学即用]下面为一逻辑门电路的真值表，该类型的逻辑门电路为“非”门电路.一、三种门电路的理解例1联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权，当每个理事国都通过时，提案才可通过.假设设计一个表决器，常任理事国投反对票时输入“0”，投赞成票或弃权时输入“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.“或”门C.“非”门D.“与非”门答案 A解析根据联合国常任理事会表决情况可知，即每个理事会都通过才为通过，只要有一个出反对票，则提案不通过，所有常任理事国都同意才通过.故能正确表示该表决器的逻辑门应该是“与”门.例2在车门报警电路中，两个按钮开关分别装在汽车的两扇门上，只要有开关处于断开状态，报警灯就发光.能实现此功能的电路是()答案 D解析能实现此功能的电路是“或”门电路，选项D正确.针对训练1如图4所示为三个基本逻辑电路的符号，A输入端全为“1”，B输入端全为“0”.以下判断正确的是()图4A.甲为“非”逻辑电路符号，输出为“1”B.乙为“或”逻辑电路符号，输出为“1”C.乙为“与”逻辑电路符号，输出为“0”D.丙为“与”逻辑电路符号，输出为“1”答案 B解析根据门电路的符号特点可知，甲为“非”逻辑电路符号，A输入端为“1”时，输出为“0”，A错；乙为“或”逻辑电路符号，A输入端为“1”，B输入端为“0”时，输出为“1”，B对，C错；丙为“与”逻辑电路符号，A输入端为“1”，B输入端为“0”时，输出为“0”，D错.二、复合门电路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5所示.图5其真值表为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6所示.图6其真值表为例3在如图7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()图7A.1和0B.0和1C.1和1D.0和0答案 C解析B端电信号经过一个非门，变为“1”，从D端输出，故D端输出为“1”；B端的输出信号又作为输入信号与A端输入信号一起经过上面的与门，两者都是“1”，故C端输出为“1”.故选C.针对训练2在如图8所示的复合电路中，A、B、C为门电路的输入端，现欲使Y输出“0”，如果C输入端为“0”，则A、B两端分别输入()图8A.00B.0 1C.10D.1 1答案 A解析当C端输入“0”，“非”门输出“1”，输出端Y输出“0”时，可知“或”门的输出端必须为“0”，则A、B端的输入分别为0,0，A正确.1.在登录你的电子信箱(或“QQ”)的过程中，要有两个条件，一个是用户名，一个是与用户名对应的密码，要完成这个事件(登录成功)，它们体现的逻辑关系为()A.“与”关系B.“或”关系C.“非”关系D.不存在逻辑关系答案 A解析必须是用户名和用户名对应的密码都正确，才能登录成功，所以它们的逻辑关系为“与”关系，A正确.2.在集成电路中，经常用若干基本门电路组成复合门电路，如图9所示，为两个基本门电路组合的逻辑电路，根据真值表，判断虚线框内门电路类型及真值表内x的值()图9A.“与门”，1B.“与门”，0C.“或门”，1D.“或门”，0答案 D3.如图10所示是一个三输入端复合门电路，当C端输入1，输出端Y输出0时，A、B端的输入分别是()图10A.0、0B.0、1C.1、0D.1、1答案 A解析当C端输入1，输出端Y输出0时，可知或门的输出端为0，则A、B端的输入分别为0,0.故A正确，B、C、D错误.故选A.4.由门电路构成的一简单控制电路如图11所示，其中R′为光敏电阻，光照时电阻很小，R 为变阻器，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，该控制电路可以用在______________________控制系统中(举一个例子).图11答案“非”城市路灯解析光照时光敏电阻阻值减小，门电路的输入端电势升高，灯不亮，说明门电路输出端电势降低，输出状态与输入状态相反，故为“非”门电路.一、选择题(1～7题为单选题)1.下列关于逻辑电路的说法中正确的是()A.如果一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生，这种关系叫“与”逻辑关系B.如果几个条件中，只要有一个条件得到满足，某事件就会发生，这种关系叫“与”逻辑关系C.一个门上有三把钥匙，每把钥匙都能单独开门，它体现了“与”逻辑关系D.输出状态和输入状态相反的逻辑关系，叫做“或”逻辑关系答案 A2.隧道里有一个警报器，在隧道的两端各有一个开关，在出现危险时要求不论接通哪一个开关都能使警报器报警，那么应设计的电路为()A.“与”门电路B.“或”门电路C.“非”门电路D.上述答案都有可能答案 B解析要求不论接通哪一个开关都能使警报器报警，这体现了“或”逻辑关系，故只有B项正确.A、C、D三项都不对.3.如图1所示为某一门电路符号及输入端A、B的电势随时间变化关系的图象，则下列选项中能正确反映该门电路输出端电势随时间变化关系的图象是()图1答案 A解析题图为“与”门电路，所以A、B输入端都是高电势时，输出端才为高电势，故A正确.4.下列由基本门电路组成的电路中，能使蜂鸣器发出声音的是()答案 B5.如图2所示由门电路组成的电路，输出端为“1”，指示灯L亮，输出端为“0”，指示灯L不亮，现要使灯L亮，则A、B两输入端分别是()图2A.“1”、“1”B.“0”、“0”C.“1”、“0”D.“0”、“1”答案 B解析要使灯L亮，“非”门的输出应该为“1”，故“非”门的输入为“0”；故“或”门的两个输入端都应该为0.6.下表是某逻辑电路的真值表，该电路是()答案 D解析根据该逻辑电路的真值表可以判断，该门电路是一个“与”门电路和一个“非”门电路的组合，选项D正确.7.如图3为监控汽车安全带使用情况的报警电路，S为汽车启动开关，汽车启动时S闭合.驾驶员未系安全带时开关S′闭合，系好安全带时S′断开.要求当驾驶员启动汽车但未系安全带时蜂鸣器报警.则在图中虚线框内应接入的元件是()图3A.“非”门B.“或”门C.“与”门D.“与非”门答案 C解析只有当驾驶员启动汽车且未系安全带时蜂鸣器才报警，体现了一种“与”的逻辑关系，故选C.二、非选择题8.电动机的自动控制电路如图4所示，其中R H为热敏电阻，R L为光敏电阻，当温度升高时，R H的阻值远小于R1；当光照射R L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，电路中的虚线框内应选______________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”).图4答案“或”增大解析为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，即热敏电阻或光敏电阻的电阻值小时，输入为1，输出为1，所以是“或”门电路.因为若要提高光照时电动机启动的灵敏度，需要在光照较小即光敏电阻较大时输入为1，输出为1，所以要增大R2的阻值.9.图5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.(选填“与”“非”“或”)图5答案“或”“或”解析由题意知，一扇门、两扇窗只要一个不闭合，报警器就会报警，符合只要满足一个条件，结果就能发生的特点，所以甲、乙框内电路都应该是“或”门.。