高中物理选修3-1-简单的逻辑电路

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。

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。

简单的逻辑电路〖教学目的〗1、进一步了解门电路的基本概念。

2、掌握门电路在生活中的一些应用。

〖教学重点〗门电路在生活中的应用。

〖教学难点〗门电路在生活中的应用。

〖知识点回顾〗一、门电路：1、“与”门2、“或”门3、“非”门4、常用复合门电路：二、晶体管门电路与集成门电路1、晶体管门电路2、集成门电路〖例题与练习〗三、门电路的几类问题：1、由门电路完成真值表或由真值表画出门电路。

例1、将两个非门和一个与门组成一个复合门电路如图所示，请在下表中填写该门电路的真值表：练习1、如图是由“与”门、“或”门和“非”门三个基本逻辑电路组成的一个组合逻辑电路，A、B、C为输入端、Y为输出端，请完成真值表。

例2、有一个电路决定是否工作，电路中用A、B 分别表示两个元件，如果工作，输出为高电势。

如果其中任何一个损坏或两个都损坏（“损坏”输入为高电势）那么电路都无法工作。

请根据以上情况完成真值表，并画出用门电路符号表示的逻辑电路图。

输入输出A B Z0 00 1输入输出A B Y0 00 11 01 1A B C Y0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 11 01 12、门电路在生活中的简单应用例3、图是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。

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?拓展：为了提高该电路的灵敏度，即报警温度调得稍低些，R的值应大一些还是小一些? 练习2、由某门电路构成的一简单控制电路如图所示，其中R1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L不亮，不受光照时，小灯L亮。

（1）请在电路中虚线框内画出该门电路符号；例4、下图是一个简单的车门报警电路图，图中的开关S1、S2分别装在汽车的两扇门上，只要有车门打开（电路处于开路状态），发光二极管就发光报警，请根据报警装置的要求，指出虚线方框是何种门电路。

《简单的逻辑电路》物理教案第一章：逻辑电路基础1.1 教学目标：了解逻辑电路的定义和作用。

掌握逻辑电路的基本组成和符号表示。

1.2 教学内容：逻辑电路的定义和作用。

逻辑电路的基本组成：输入、输出、逻辑门。

逻辑电路的符号表示：与门、或门、非门。

1.3 教学方法：采用讲解和示例相结合的方式，让学生理解逻辑电路的基本概念。

通过绘制逻辑电路图，加深学生对逻辑电路符号表示的理解。

1.4 教学评估：课堂练习：让学生绘制简单的逻辑电路图。

课后作业：要求学生分析并解释给定的逻辑电路的功能。

第二章：与门和或门2.1 教学目标：掌握与门和或门的功能和工作原理。

能够分析简单的与门和或门电路。

2.2 教学内容：与门的功能和工作原理。

或门的功能和工作原理。

简单电路的分析：与门和或门的组合。

2.3 教学方法：通过实验和示例，让学生观察和理解与门和或门的功能。

引导学生通过逻辑推理，分析简单电路的功能。

2.4 教学评估：课堂实验：观察并解释与门和或门的实验结果。

课后作业：分析并绘制给定的简单电路图。

第三章：非门3.1 教学目标：掌握非门的功能和工作原理。

能够分析非门电路。

3.2 教学内容：非门的功能和工作原理。

非门电路的分析。

3.3 教学方法：通过实验和示例，让学生观察和理解非门的功能。

引导学生通过逻辑推理，分析非门电路的功能。

3.4 教学评估：课堂实验：观察并解释非门的实验结果。

课后作业：分析并绘制给定的非门电路图。

第四章：逻辑电路的应用4.1 教学目标：了解逻辑电路的实际应用。

能够设计简单的逻辑电路。

4.2 教学内容：逻辑电路的实际应用：数字电路、计算机等。

设计简单的逻辑电路：编码器、译码器等。

4.3 教学方法：通过实例和项目，让学生了解逻辑电路在实际应用中的作用。

引导学生通过小组合作，设计简单的逻辑电路。

4.4 教学评估：小组项目：设计并实现一个简单的逻辑电路。

课后作业：分析并解释给定的逻辑电路应用实例。

第五章：逻辑电路的测试与维护5.1 教学目标：了解逻辑电路的测试方法。

K12的学习需要努力专业专心坚持 第十节、简单的逻辑电路1、“与”门应用简单防盗报警器：当放在保险箱前地板上的按钮开关被脚踩下而闭合同时安装在保险箱内的光敏电阻被手电筒照射时就会发出鸣叫声。

（如图1）原理：当盗贼踩到装在保险箱前地板上的按钮开关S 时，“与”门的A 输入端变为高电势；同时若安装在保险箱内的光敏电阻受到光照，其电阻值将变小，使“与”门的B 输入端也变为高电势，根据“与”门的特点输出端Z 变为高电势，电铃报警。

2、“或”门应用简单车门报警电路：当任意一个车门没有关好时，报警器发出警报。

原理：两个按钮开关S 1，S 2分别装在汽车的两道门上。

只要其中任何一个开关处于断开状态，“或”门的一个输入端就为高电势，根据“或”门的特点输出端Z 变为高电势，发光二极管就发光报警。

3、“非”门应用 简易的火警报警电路：正常情况下电铃不响，当火警发生时电铃响起。

（如图5）图 1图 2 上开关 光传感器 蜂鸣器 5V0V图 3图 4图 6变阻器温度传感器5V 图 50VK12的学习需要努力专业专心坚持原理：当火警发生时，温度升高，热敏电阻的阻值变小，输入端A 点的电势变为低电势，根据非门的特点输出端Z 变为高电势，蜂鸣器报警。

“与”门，“或” 门和 “非”门在逻辑电路中是最小的结构单位，用这三个基本门可以组合成复杂门和更加复杂的逻辑电路。

1、组合逻辑电路：用基本门电路通过各种组合方式，可以达到不同的设计要求，从而构成各种组合逻辑电路。

2、“与非”门：1）构成：把一个与门的输出端接入一个非门的输入端，如图7。

2）“与非”门真值表：3）“与非”门电路符号：如图9。

3、“或非”门：1）构成：把一个或门的输出端接入一个非门的输入端，如图10。

2）“或非”门真值表：3）“或非”门电路符号：如图12。

4、“与或”门：1）构成：把一个与门的输出端接入一个或门的输入端，如图13。

图 8图 7图 9图12图11图 10图13K12的学习需要努力专业专心坚持2）“与或”门真值表：5、“与或非”门：1）构成：把一个与或非门的输出端接入一个非门的输入端，如图15。