河北省邢台市高中物理 第二章 恒定电流 2.10 简单的逻辑电路学案(无答案)新人教版选修31
- 格式:doc
- 大小:180.02 KB
- 文档页数:5
2.11 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”、“非”逻辑电路中结果与条件的逻辑关系。
3. 知道真值表,会用真值表来表示一些简单的逻辑关系。
4. 通过简单的逻辑电路的设计,体会逻辑电路在现实生活中的意义。
5. 初步了解集成电路,关注我国集成电路以及无器件研究的发展情况。
一、数字电路中最基本的逻辑电路是门电路1.数字信号变化的两个状态: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。
二、“与”门1.逻辑关系:一个事件的同时满足时事件才能发生.2.符号:,其中“&”具有的意思,象征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。
输入输出A B Y0 0 00 1 01 0 01 1 1三、“或”门1.逻辑关系:某事件发生有几个条件,但只要满足事件就能发生。
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.真值表输入输出A B Y0 0 00 1 11 0 11 1 1四、“非”门1.逻辑关系:输出状态和输入状态2.符号:A—1—Y,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。
3.真值表输入输出A Y0 11 0五、集成电路1.构成:将组成电路的元件(如电阻、电容、晶体管等)和连线集成在同一硅片上。
2.优点:体积小、方便、可靠,适于系列化、标准化生产等。
答案一、“有”二、几个条件;“与”三、有一个条件;四、相反.知识点一三种门电路的类比理解门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⎭⎪⎬⎪⎫AB⇔C知识点一三种门电路的类比理解【典例1】如图所示是一个应用某逻辑电路制作的简单车门报警电路图。
图中的两个按钮开关S1、S2分别装在汽车的两道门上.只要其中任何一个开关处于开路状态,发光二极管(报警灯)就发光。
第二章第十一节简单的逻辑电路[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.任务一:阅读并讨论,完成对“与”门的研究。
一、“与”门[问题设计]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、B同时闭合”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).断(3)如果把开关的“通”记为10,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)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.任务二:阅读并讨论,完成对“或”门的研究。
二、“或”门[问题设计]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“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).开关A(3)如果把开关的“通”记为1记为“1”、“熄”记为0,把上面表格用1、0表示.答案(1)满足两个条件中的一个(2)熄亮亮亮(3)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.[延伸思考]新学期开学了,某中学某寝室的6名同学都到宿管办报到,宿管办的老师发给他们每人一把钥匙,方便他们单独出入,在这个事件中体现了怎样的逻辑关系?答案每个同学都能单独地打开宿舍的门,在这个事件中体现了“或”逻辑关系.任务三:阅读并讨论,完成对“非”门的研究。
11 简单的逻辑电路学习目标1.知道三种门电路的逻辑关系、符号及真值表.2.通过实验,理解“与”“或”和“非”逻辑电路中结果与条件的逻辑关系.3.会用真值表表示一些简单的逻辑关系.4.会分析、设计一些简单的逻辑电路.自主探究1.数字电路:处理的电路叫做数字电路.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.合作探究一、“与”门如图所示,两个开关A、B串联起来控制同一灯泡L,显然,只有A与B同时闭合时,灯泡L才会亮.在这个事件中,A、B闭合是条件,灯泡L亮是结果.那么它们体现了什么逻辑关系呢?1.什么是“与”逻辑关系?2.什么是“与”门?【归纳总结】1.如果一个事件的几个条件都满足后,该事件才能发生,这种逻辑关系叫做“”逻辑关系.2.具有“与”逻辑关系的电路称为“”门.二、“或”门如图所示,两个开关A、B并联,控制同一灯泡L,在这个电路中,A或B闭合时,灯泡L就亮.它们体现了什么逻辑关系?1.什么是“或”逻辑关系?2.什么是“或”门?【归纳总结】1.如果几个条件中, 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.具有“或”逻辑关系的电路叫做“”门.三、“非”门【合作探究】如图所示,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.这体现了什么逻辑关系?1.什么是“非”逻辑关系?2.什么是“非”门?【归纳总结】1.输出状态和输入状态的逻辑关系,叫做“非”逻辑关系.2.具有“非”逻辑关系的电路叫做“”门.【案例分析】【例题】如图,一个火警报警装置的逻辑电路图.R t是一个热敏电阻,低温时电阻值很大,高温时电阻值很小,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,即报警稳定调的稍底些,R的值应大一些还是小一些?【巩固训练一】走廊里有一盏电灯,在走廊两端各有一个开关,若能使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【巩固训练二】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.课堂检测1.逻辑电路的信号有两种状态:一种是高电位状态,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”,下列说法正确的是( )A.“1”表示电压1 V,“0”表示电压0 VB.“1”表示电压大于或等于1 V,“0”表示电压一定为0 VC.“1”和“0”是逻辑关系的两种可能的取值,不表示具体的数字D.“1”表示该点与电源的正极相连,“0”表示该点与电源的负极相连2.如果一个事件的几个条件都满足后,该事件反而不能发生,条件不同时满足时,该事件才能发生,实现这种逻辑关系的门电路是( )A.“与”门B.“非”门C.“与非”门D.“或非”门3.下列说法正确的是( )A.逻辑电路就是数字电路B.逻辑电路可存在两种以上的状态C.数字电路主要研究电路的逻辑功能D.集成电路可靠性高、寿命长,但耗电量高4.如图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.当电阻R'受到光照时,小灯泡L将(选填“发光”或“不发光”).高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
11 简单的逻辑电路问题探究在我们生活的居民楼里都安装了一种控制灯泡,晚上走在黑暗的楼梯上,只要轻轻拍拍手,灯泡就立刻亮起来,在白天,无论用多大的力量拍手,灯泡也不会亮.这是什么原因呢?目前,电子计算机以及与电子计算机密切相关的自动控制技术已经深入到了人类生活、生产的方方面面.在工厂中一些危险、繁重的环节,电子计算机控制的机器人已经取代人从事生产;在商场,电子计算机在商品的进货、管理、销售等方面发挥着越来越重要的作用;在家里,数字化的家用电器使人们的生活更加便捷,更加丰富多彩,是一些什么样的电路使电子计算机如此“神通广大”呢?自学导引1.数字电路:处理___________的电路叫做数字电路,它主要研究电路的___________.答案:数字信号逻辑功能2.门电路:数字电路中最___________的逻辑电路叫门电路.答案:基本3.“与”门: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,这种关系叫做____________.具有这种逻辑关系的电路称为____________,简称___________.其符号和真值表如下:输入结果A B Y0 0 00 1 01 0 01 1 1答案:“与”逻辑关系“与”门电路“与”门4.“或”门:如果这几个条件中,只要有一个条件得到满足,某事件就会发生,这种关系叫做_________.具有这种逻辑关系的电路叫做_________,简称_________.其符号和真值表如下:输入结果A B Y0 0 00 1 11 0 11 1 15.“非”门:如果条件满足时事件不能发生,而条件不满足时事件却能发生,即输出状态和输入状态呈相反的逻辑关系,叫做__________关系.具有这种逻辑关系的电路叫__________.其符号和真值表如下:输入输出A Y0 11 0定关系,这种关系就称逻辑关系.答案:“非”逻辑“非”门函数关系输入值疑难剖析一、什么叫做逻辑电路?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、输出的都是数字信号,这种信号只有两种状态:逻辑“1”和“0”. 二、如何确定逻辑“1”和“0”?“1”和“0”是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”.三、两种简单的复合门电路如何用真值表表示?(1)与非门:由一个与门和一个非门组成.它具有的逻辑关系用真值表表示为(2)或非门:由一个或门和一个非门组成.参考与非门,它具有的逻辑关系用真值表表示为:【例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.试列出其真值表.思路分析: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Y.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Y设:上举合格为逻辑“1”,不合格为逻辑“0”.根据题意及上述假设可列出真值表.输入结果A B C Y0 0 0 00 0 1 00 1 1 00 1 0 00 1 1 01 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1【例2】在铁路与公路的交叉路口,安装有自动控制的信号灯.当火车来的时候信号灯亮,火车过去时信号灯灭.图2-10-1是这种信号灯的控制电路图.S1、S2为两个光控开关,光照到时接通,没照到时断开.只有两个开关都接通时,信号灯才是灭的.请在方框内画出符合要求的门电路符号.图2-10-1思路分析:开关闭合时输入为高电势,灯亮时输出为高电势.所以开关闭合为“1”,断开为“0”,灯亮为“1”,灯灭为“0”,则此时门电路的真值表应为:输入结果A B Y0 0 10 1 11 0 11 1 0答案:这是与非门真值表,所以框内应为:温馨提示:要判断是何种电路,应先根据条件写出真值表,再根据真值表判断是何种门电路.所以五种门电路的真值表要记清.【例3】火警自动报警器用“非门”、电位器、热敏电阻、蜂鸣器和电池等按图2102连接,调节电位器使蜂鸣器正好不报警,然后用火焰靠近热敏电阻,蜂鸣器就会发出报警信号.在不报警时,P为低电位记“0”,报警时,P为高电位记“1”.图2-10-2试问:(1)报警时,A点电位为高电位“1”还是低电位“0”?(2)当用火焰靠近热敏电阻时,热敏电阻的阻值是增大还是减小?思路分析:(1)报警时,P点为高电位“1”,由于此电路运用了“非”门电路,输出端P为高电位时,输入端A点一定是低电位“0”.(2)图2-10-2可等效为电路图2-10-3所示.当火焰靠近热敏电阻时,蜂鸣器报警,说明此时P点为高电位,A点为低电位,也就是说热敏电阻两端的电压减小,由电路图2-10-3可知,热敏电阻的阻值减小.图2-10-3答案:(1)A是低电位(2)减小温馨提示:对于简单的逻辑电路,掌握其特点并写出其真值表是处理问题的关键.拓展迁移1.给你干电池两节,小灯泡一只,开关三个,变阻器一只,导线若干,试分别设计一个具有“与”逻辑和“或”逻辑功能的电路.答案:图甲为具有“与”逻辑功能的电路;图乙为具有“或”逻辑功能的电路.图甲图乙2.某同学设计了一个楼道应急灯的控制电路,如图2104所示,当电网停电时,应急灯自动打开,来电时,应急灯自动熄灭.图中R1、R2为分压电阻,以使门电路获得合适的电压,J为应急灯开关控制继电器(图中未画应急灯电路),请在虚线框内填入需要的门电路符号.图2-10-4答案:用“非”门,符号为2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.如图所示,一轻弹簣竖直固定在地面上,一个小球从弹簧正上方某位置由静止释放,则小球从释放到运动至最低点的过程中(弹簧始终处于弹性限度范围内),动能k E 随下降高度h 的变化规律正确的是( )A .B .C .D .2.如图所示,一充电后的平行板电容器的两极板相距l ,在正极板附近有一质量为m ,电荷量为()110q q >的粒子A ;在负极板附近有一质量也为m 、电荷量为()220q q ->的粒子B 。
2.11 《恒定电流》【学习目标】1.知道电源、电流、电动势的概念,掌握电阻定律、焦耳定律。
2.会用串、并联电路的电压、电流及功率的分配规律分析电路并进行相关的计算。
3.理解欧姆定律、闭合电路的欧姆定律,并能熟练运用。
4.通过实验探究决定导线电阻的因素,会使用多用电表, 通过实验测量电源的电动势和内阻。
5.通过实验观察门电路的基本作用,初步了解逻辑电路的基本原理及其在自动控制中的应用。
【三“点”探究】主题1:从微观角度认识电流(1)如果已知某导线的横截面积为S,单位体积内自由电子数(即自由电子“密度”)为n,你能否得出通过该导线的电流I与导线内自由电子定向移动速率v之间的关系?(2)请从微观角度解释电动机和电源工作时也会发热的现象。
主题2:闭合电路的欧姆定律(1)闭合电路的欧姆定律总是成立的吗?如果电路不是纯电阻电路,公式E=U+Ir是否依然成立?为什么?(2)同一个灯泡的灯丝电阻是一定的吗?图示中1是某电池的U-I图象,2是某小灯泡的U-I图象,如果把此灯泡单独接在此电池上,怎样根据图象求出此时灯泡的实际功率呢?主题3:电学实验(1)图甲、乙是两种伏安法测电阻的电路图,图丙、丁是两种测电池电动势和内阻的电路,请简单分析各种测量方法中引起系统误差的主要因素。
(2)选择电学测量仪表要遵循什么样的原则?要测量一个电动势大约只有0.2 V的水果电池的电动势和内阻,显然实验室中一般的电压表无法适用,如果给你两只规格分别为I1g=3 mA、r1=100 Ω及I2g=100 mA、r2=1 Ω的电流表、,你能否设计一个测量电路?【拓展提升】拓展一、含电动机的电路分析论述: 电功W=UIt是指电路元件工作时消耗的电能,不同的元件将消耗的电能转化为内能、机械能、化学能等不同形式的能量,其中产生的内能可以用Q=I2Rt来计算。
对于电热元件来说W=Q,对于电动机来说,没有转动时W=Q,转动时W>Q。
1.抽油烟机是现代厨卫不可缺少的用具,下表是某家用抽油烟机说明书中的主要技术参数表。
2.10简单的逻辑电路同步学案[要点导学]1.数字电路:处理数字信号的电路叫数字电路;数字电路中最基本的逻辑电路是门电路。
2.“与”门:如果一个事件的几个条件都满足后,该事件才能发生,这种关系叫做“与”关系。
具有“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路,简称“与”门。
“与”门符号如图12—10—1所示,逻辑关系是Y =A ·B ,其真值表如表1所示。
3.“或”门: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。
具有“或”逻辑关系的电路叫做“或”门。
“或”门的符号如图12—10—2所示,逻辑关系是Y =A +B ,其真值表如表2所示。
4.“非”门:输出状态和输入状态呈相反的逻辑关系,叫做“非”逻辑。
具有“非”逻辑关系的电路叫“非”门。
“非”门的符号如图12—10—3所示,逻辑关系是Y =A ,其真值表如表3所示。
[范例精析]例1:如图12—10—4所示,两个与门的输出端与一个或门的输入端相连,再与一个非门串联,形成一个组合的门电路,与门的输入端A 、B 、C 、D 就是这个组合电路的总输入端,非门的输出端Y 就是它的总输出端。
为了应用方便,实际中把这四个门电路在制作时便复合在一起,做成一个复合门电路,称为“与或非”门,它的符号如图12—10—5所示,请在表中填写与或非门的真值表。
A BY &图12—10—1A BY ≥1 图12—10—2表3A Y 图12—10—3。
与门的逻辑函数关系为Y 1=A ·B ,Y 2=C ·D ,或门逻辑关系是Y 3=Y 1+Y 2,非门的逻辑关系为Y =3Y ,由此可得,与或非门的逻辑关系是Y =AB CD ,由它的逻辑关系可得真值表如下:图12—10—4 A B YA B Y图12—10—5因此与或非门的真值表如下所示:拓展:与或非门的逻辑关系是Y =AB CD ,解题过程中要理解与门、或门、非门的逻辑关系及它们的真值表情况,并从与门关系入手逐步推导,即可正确解题。
2.10 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”逻辑电路中结果与条件的逻辑关系。
3.知道真值表,会用真值表来表示一些简单的逻辑关系。
4.通过简单的逻辑电路的设计,体会逻辑电路在现实生活中的意义。
5.初步了解集成电路,关注我国集成电路的发展情况。
【知识导学】1.数字电路(1)数字信号:数字信号在变化中只有两个对立的状态:“①有”或者“②没有”。
(2)数字电路:处理数字信号的电路叫作数字电路,具有③逻辑功能的数字电路叫作逻辑电路。
2.“与”门(1)门:所谓“门”,就是一种开关,在一定的条件下它允许信号通过,如果条件不满足,信号就被④阻止在“门”外。
(2)“与”门:如果一个事件的几个条件⑤都满足后,该事件才能发生,这种逻辑关系叫作“与”逻辑关系。
具有“与”逻辑关系的电路称为⑥“与”门电路。
简称⑦“与”门。
(3)“与”门的符号:⑧。
(4)真值表:记录用数字“1”和“0”表示的各种控制⑨条件和控制⑩结果的表格叫作真值表。
3.“或”门(1)“或”门:如果几个条件当中,只要有一个条件得到满足,该事件就会发生,这种关系叫作“或”逻辑关系;具有“或”逻辑关系的电路叫作“或”门。
(2)“或”门的符号:。
4.“非”门(1)“非”门:输出状态与输入状态相反的逻辑关系叫作“非”逻辑关系,具有“非”逻辑关系的电路叫作“非”门。
(2)“非”门的符号:。
【三“点”探究】主题1:“与”门电路阅读教材中“‘与’门”标题下的相关内容,回答下列问题。
(1)商品房楼道中的路灯什么条件下才会发光?此种“条件”与“结果”之间的关系是什么逻辑关系?(2)如果用数字“1”来表示声控、光控开关的接通,用数字“0”来表示声控、光控开关的断开,路灯接通定义为“1”,断开定义为“0”,试完成以下状态表和真值表:条件结果声控开关A 光控开关B 路灯L输入输出A B Y主题2:“或”门电路阅读教材中“‘或’门”标题下的内容,回答下列问题。
第十一节 简单的逻辑电路【学习目标】1通过基本门电路(与门、或门和非门)的实验,观察并了解门电路的基本作用 2初步了解逻辑电路的基本原理以及它在自动控制中的应用。
【新知预习】1.电子电路中的信号可以分为 信号和 信号。
数字信号的两个工作状态可以用“ ”和“ ”来表示,在数字电路中分别代表 电压和 电压。
2.数字电路中基本的逻辑电路是 门、 门、 门。
⑴“与”门①逻辑关系:一个事情的几个条件 时事件才能发生。
②符号:③真值表:“有”用“1”表示,“没有”用“0”表示 ⑵“或”门①逻辑关系:某事件发生有几个条件,但只要有 满足事件就能发生。
②符号:③真值表:“有”用“1”表示,“没有”用“0”表示 ⑶“非”门①逻辑关系:输出状态和输入状态 。
②符号:③真值表:【导析探究】导析一:简单逻辑电路的应用例1.如图是一个火警报警装置的逻辑电路图。
R t 是热敏电阻,低温时电阻值很大,高温时电阻值很小,R 是阻值较小的可调电阻。
⑴要想平时电铃不响,而火警时电铃响起。
在图中虚线圆内应该接入怎样的元件? ⑵为什么温度高时电铃会被接通?⑶为了提高电路的灵敏度,即要把报警温度调得较低,R 的值应大一些还是小一些?导析二:复杂逻辑电路例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( ) A .1和0 B .0和1 C .1和1 D .0和0例3.如图所示是一个三输入端复合门电路,当C 端输入“0”时,A 、B 端输入为输入输出 A B Y O O 0 1 11 1输入 输出 A B Y O O 0 1 1 0 11输入 输出AY0 11何时输出端Y 输出“1”( )A .0、0B .0、1C .1、0D .1、1 导析三:复合门电路例4.如图甲,一个与门的输出端和一个非门的输入端相连,形成一个组合的门电路。
与门的输入端A 1、B 1就是这个组合电路的总输入端,非门的输出端Y 2就是它的总输出端。
2.3 串联电路和并联电路【学习目标】1.了解串联和并联电路的连接方式,掌握串、并联电路的电流和电压特点。
2.掌握电阻的串、并联的计算。
3.知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表(表头)改装而成的。
4.了解电流表(表头)的原理,知道什么是满偏电流和满偏电压。
5.理解表头改装成常用电压表和电流表的原理,会求分压电阻和分流电阻的阻值。
【知识导学】1.串联电路和并联电路的电流(1)串联电路各处的电流①相等。
(2)并联电路的总电流等于各支路电流②之和。
2.串联电路和并联电路的电压(1)串联电路两端的总电压等于各部分电路电压③之和。
(2)并联电路的总电压与各支路电压④相等。
3.电阻的串联和并联(1)串联电路的总电阻等于各部分电路电阻⑤之和。
(2)并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的⑥倒数之和。
4.电压表和电流表(1)常用的电压表和电流表都是由⑦小量程的电流表(即表头)改装而成的。
(2)从电路的角度来看表头本身就是一个⑧电阻,同样遵守⑨欧姆定律,通过表头的电流可以从其⑩刻度盘上读出。
(3)电流表的电阻叫作电流表的内阻,常用R g来表示;指针偏转到最大刻度时的电流叫作满偏电流,常用I g来表示;此时加在电流表两端的电压叫作满偏电压,常用U g来表示;这三者之间的关系为U g=I g R g。
(4)电流表的量程都比较小,测量较大的电压时要串联一个电阻把它改装成电压表;测量较大的电流时则要并联一个电阻把它改装成大量程的电流表。
【三“点”探究】主题1:串联电路和并联电路的电流阅读教材中“串联电路和并联电路的电流”标题下的内容,回答下列问题。
(1)在恒定电流的电路中各处电荷的分布具有怎样的特点?(2)结合教材中的图2.4-1(串联电路)和图 2.4-2(并联电路),说说串、并联电路中,在相等的时间内,通过电路各部分的电荷量具有怎样的关系。
(3)根据电流的定义推导出串、并联电路中电流的关系。
主题2:串联电路和并联电路的电压阅读教材中“串联电路和并联电路的电压”标题下的内容,回答下列问题。
2.10 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”逻辑电路中结果与条件的逻辑关系。
3.知道真值表,会用真值表来表示一些简单的逻辑关系。
4.通过简单的逻辑电路的设计,体会逻辑电路在现实生活中的意义。
5.初步了解集成电路,关注我国集成电路的发展情况。
【知识导学】
1.数字电路
(1)数字信号:数字信号在变化中只有两个对立的状态:“①有”或者“②没有”。
(2)数字电路:处理数字信号的电路叫作数字电路,具有③逻辑功能的数字电路叫作逻辑电路。
2.“与”门
(1)门:所谓“门”,就是一种开关,在一定的条件下它允许信号通过,如果条件不满足,信号就被④阻止在“门”外。
(2)“与”门:如果一个事件的几个条件⑤都满足后,该事件才能发生,这种逻辑关系叫作“与”逻辑关系。
具有“与”逻辑关系的电路称为⑥“与”门电路。
简称⑦“与”门。
(3)“与”门的符号:⑧。
(4)真值表:记录用数字“1”和“0”表示的各种控制⑨条件和控制⑩结果的表格叫作真值表。
3.“或”门
(1)“或”门:如果几个条件当中,只要有一个条件得到满足,该事件就会发生,这种关系叫作“或”逻辑关系;具有“或”逻辑关系的电路叫作“或”门。
(2)“或”门的符号:。
4.“非”门
(1)“非”门:输出状态与输入状态相反的逻辑关系叫作“非”逻辑关系,具有“非”逻辑关系的电路叫作“非”门。
(2)“非”门的符号:。
【三“点”探究】
主题1:“与”门电路
阅读教材中“‘与’门”标题下的相关内容,回答下列问题。
(1)商品房楼道中的路灯什么条件下才会发光?此种“条件”与“结果”之间的关系是什么逻辑关系?
(2)如果用数字“1”来表示声控、光控开关的接通,用数字“0”来表示声控、光控开关的断开,路灯接通定义为“1”,断开定义为“0”,试完成以下状态表和真值表:
主题2:“或”门电路
阅读教材中“‘或’门”标题下的内容,回答下列问题。
(1)业务员去供货商处提货,但必须先支付货款,他可以用现金支付或者用银联卡支付,也可用支票支付。
那么支付方式与提货之间是什么逻辑关系?
(2)我国动车实行实名制售票,可以凭身份证上车,也可凭车票上车。
现在有一个验证机和一个验票机,试为进站口设计一个逻辑电路来控制栏杆的开、关。
主题3:“非”门电路
阅读教材中“‘非’门”标题下的内容及“例题”,回答下列问题。
(1)十字路口的红绿灯之间的关系是什么逻辑关系?
(2)图示是某同学设计的楼道应急灯的控制电路,当电网停电时,应急灯自动打开,来电时,应急灯自动熄灭。
图中R1、R2为分压电阻,以使门电路获得合适的电压,J是应急灯开关控制继电
器(图中未画应急灯电路),请在虚线框内填入需要的门电路符号。
【知识运用】
1.逻辑电路的信号有两种状态:一种是高电位状态,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1 V,“0”表示电压为0 V
B.“1”表示电压大于或等于1 V,“0”表
示电压一定为0 V
C.“1”和“0”是逻辑关系的两种可能的
取值,不表示具体的数字
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
2.图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( )。
A.甲为“非”门,输出为“1”
B.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”
3.图示为由两个“非”门和一个“或”门组成的一个复合门电路,请在下表中填写该门电路的真值表。
输入输出
A B Y
4.由某门电路构成的一简单控制电路如图所示,其中R'为光敏电阻,光照射时电阻很小,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射时,小灯泡L不亮,不受光照时,小灯泡L亮。
(1)请在电路中虚线框内画出该门电路符号。
(2)该门电路是。
【拓展提升】
拓展一、对逻辑电路的理解
1.图示是一同学为某种体育比赛设计的裁判门电路,如果裁判认为合格,则定义为1,认为不合格则定义为0,最终运动员成绩有效定义为1,无效定义为0, 请完成其真值表,你能从中分析出裁判规则吗?
输入输出
主裁判A 副裁判B 副裁判C 成绩Y
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
拓展二、逻辑电路的应用
2.图示是一个应用某逻辑电路制作的简单车门报警电路图。
图中的两个按钮开关S1、S2分别装在汽车的两道门上。
只要其中任何一个开关处于开路状态,发光二极管(报警灯)就发光。
请你根据报警装置的要求,列表分析开关状态与发光二极管的发光状态,并指出是何种门电路,在图中画出这种门电路的符号。
【补充学习材料】
【反思总结】。