高中物理選修3-1第1部分 第二章《直流電路》第8節(jié)《邏輯電路和控制電路》教科

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歡迎進入物理課堂 第二章 第8節(jié) 理解教材新知 把握熱點考向 應用創(chuàng)新演練 知識點一 知識點二 隨堂基礎鞏固 課時跟蹤訓練 考向一 考向二 1 如果要求輸出P為1 只有輸入A和輸入B都為1才能實現(xiàn) 否則輸出為0 這就是 與 邏輯電路 2 如果要求輸出P為1 只要輸入A和B有一個為1就能實現(xiàn) 這就是 或 邏輯電路 3 如果要求輸出P為1 則輸入A應為0 即輸入與輸出的邏輯關系是相反的 這就是 非 邏輯電路 1 開關 與 電路 1 電路圖 如圖2 8 1所示 自學教材 與 電路圖2 8 1 2 與 電路真值表 2 開關 或 電路 1 電路圖 如圖2 8 2所示 或 電路圖2 8 2 2 或 電路真值表 3 開關 非 電路 1 電路圖 如圖2 8 3所示 圖2 8 3 2 非 電路真值表 重點詮釋 圖2 8 4 2 與 電路的特點 開關之間是串聯(lián)關系 當A B輸入都為 0 或A B中有一個輸入為 0 時 輸出為 0 當A B輸入都為 1 時 輸出為 1 圖2 8 5 2 或 電路的特點 開關之間是并聯(lián)關系 A B輸入都為 0 時 輸出為 0 A B輸入都為 1 或A B中有一個輸入為 1 時 輸出為 1 3 對 非 電路的理解 1 如果條件A滿足時 另一個條件B則不滿足 條件A不滿足時 另一個條件B則滿足 它們的邏輯關系是相反的 這種關系叫 非 邏輯關系 具有這種邏輯關系的電路叫 非 電路 如圖2 8 6所示 2 非 電路的特點 單刀雙擲開關 當A輸入為 1 時 B輸入為 0 當A輸入為 0 時 B輸入為 1 圖2 8 6 1 在基本邏輯電路中 何種邏輯門電路 當所有輸入均為0時 輸出不是1 A 與 門電路B 或 門電路C 非 門電路D 都不可能 解析 當所有輸入都為 0 時 與 門電路輸出為 0 或 門電路輸出為 0 非 門電路輸出為 1 A B對 C D錯 答案 AB 自學教材 1 幾個控制電路實例 1 自動門控制電路要求 有人從門外要進門或從門內(nèi)要出門時門會自動打開 同時有人從門外和門內(nèi)走來時 門也會自動打開 電路圖如圖2 8 7所示 自動門的控制電路圖2 8 7 真值表 2 舉重裁判控制器要求 三個裁判A 主裁判 B 副裁判 C 副裁判 只有當三個裁判同時按下自己面前的按鈕或主裁判和一個副裁判同時按下自己面前的按鈕 指示杠鈴穩(wěn)當舉起的燈泡P才亮 電路圖如圖2 8 8所示 圖2 8 8 真值表 3 樓梯開關電路要求 不論從樓上 樓下均可開 關樓梯燈 電路圖如圖2 8 9所示 圖2 8 9 2 用二極管實現(xiàn) 與 電路和 或 電路 1 有觸點開關的缺點 觸點易磨損 金屬疲勞以及運動部件的動作速度慢導致可靠性較差 2 晶體管的優(yōu)點 沒有運動部件 動作速度快 可靠性高 3 集成電路與電子計算機 1 第一臺電子計算機誕生于1946年 主要由電子管和繼電器組成 2 1956年研制成晶體管計算機成為第二代電子計算機的開端 3 1958年研制成第一個半導體集成電路 1964年生產(chǎn)出的由混合集成電路作為主要電子器件的第三代電子計算機 運算速度達每秒幾百萬次 4 1975年以后采用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路制成的第四代電子計算機 運算速度達每秒幾百萬次到幾億次 今天更達到每秒1015次 2 為了保障行駛安全 一種新型雙門電動公交車安裝了如下控制裝置 只要有一扇門沒有關緊 汽車就不能啟動 如果規(guī)定 車門關緊時為 1 未關緊時為 0 當輸出信號為 1 時 汽車可以正常啟動行駛 當輸出信號為 0 時 汽車不能啟動 能正確表示該控制裝置工作原理的邏輯電路是 A 與 電路B 或 電路C 非 電路D 以上都不是 解析 只有所有車門關緊時 即輸入全為 1 時 輸出才為 1 故此邏輯電路為 與 電路 A正確 答案 A 例1 如圖2 8 10所示 表示輸入端A B的電勢隨時間的變化關系 完成下題 求 圖2 8 10 1 開關 與 電路的輸出電壓Y隨時間變化的關系 2 開關 或 電路的輸出電壓Y隨時間變化的關系 思路點撥 與 邏輯關系是當兩個輸入端都有信號時 輸出端才有信號輸出 或 邏輯關系是當兩個輸入端的任意一個有信號時 輸出端就有信號輸出 由于已知的是輸入端電信號隨時間變化的關系 為了便于分析輸出端的情況 借用真值表進行分析 解析 1 對 與 電路 先做出A B Y的真值表 然后再確定輸出電壓Y與時間的變化關系 所以UY隨時間變化關系如圖所示 2 對 或 電路 先做出A B Y的真值表 然后再確定輸出電壓Y與時間的變化關系 所以UY隨時間變化如圖所示 答案 見解析 一般情況下 用 1 表示高電勢 0 表示低電勢 只有正確地列出真值表 找出A B的邏輯關系 才能列出Y的真值表 畫出UY隨時間的變化關系 例2 如圖2 8 11所示是一個由聲控開關S 光敏電阻R2 小燈泡L等元件構(gòu)成的自動控制電路 該電路常用于控制居民小區(qū)里的樓道燈 白天 即使拍手發(fā)出聲音 樓道燈也不會亮 到了晚上 只要拍手發(fā)出聲音 燈就會亮 并采用延時電路 使之亮一段時間后才熄滅 對此電路下面說法正確的有 圖2 8 11 A 方框N中應是 與 電路B 方框N中應是 或 電路C 要使小燈泡L每天進入聲控階段的時間推遲一些 可以將R1的阻值調(diào)大些D 要使小燈泡L每天進入聲控階段的時間推遲一些 可以將R1的阻值調(diào)小些 審題指導 解答本題時應注意以下兩點 1 小燈泡點亮的條件是光線暗到一定程度和樓道內(nèi)有聲音兩個條件同時滿足 2 光線越暗 光敏電阻的阻值越大 解析 如圖所示 當Q輸出端電壓為高電壓時 小燈泡才會亮 由題意可知 拍手發(fā)出聲音后 聲控開關S閉合 S2端輸入為高電壓 晚上沒有光照時 R2的阻值會變大 S1點的電壓會變成高電壓 說明只有S1 S2輸入均為高電壓時 輸出端Q才為高電壓 所以方框N中是 與 電路 要使小燈泡L每天進入聲控階段的時間推遲一些 可以使S1點的電壓晚些達到動作的高電壓 也就是要使電阻R2的阻值更大時 S1端才能達到高電壓 根據(jù)串聯(lián)分壓的原理 應將R1的阻值調(diào)大些 A C選項正確 答案 AC 在邏輯電路的實際問題分析中 除去熟練掌握各種邏輯電路的特點外 還要熟練掌握電路的動態(tài)變化規(guī)律的分析 準確判斷出邏輯電路部分輸入端的電勢高低變化 這是解決這類問題的關鍵 點擊下圖片進入 隨堂基礎鞏固 點擊下圖片進入 課時跟蹤訓練 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全