高中物理第二章电路2.6走进门电路2.7了解集成电路知识导学案粤教版选修3_120171103293.doc
第六节走进门电路第七节了解集成电路问题探究十字路口的红绿灯是我们很熟悉的.你知道红绿灯交替亮灭的原理吗？答案：红绿灯电路就是将简单的门电路组合起来的逻辑电路，应用的就是门电路原理.自学导引1.与门电路是实现_的电子线路,它的逻辑功能是_时,输出才为“1状态”.答案:与逻辑所有的输入均为“1”2.或门电路是实现_的电子线路,它的逻辑功能是_时,输出就为“1状态”.答案:或逻辑只要输入“1”3.非门电路是实现_的电子线路,它的逻辑功能是_恰好相反.答案:非逻辑输入与输出的状态4.集成电路将元件集中制作在_,减少了元件间的_,使_得到很大提高.答案:芯片上连接导线可靠性5.门电路是_,可以由二极管、_构成，也可以制成集成电路.基本的门电路有三种类型：_,较复杂的门电路由_组成.答案:是用来实现基本逻辑功能的电子电路,三极管等分立元件,与门电路、或门电路和非门电路,上述三种基本电路混合.疑难剖析与门电路逻辑功能的理解【例1】如图2-7-1所示,要将灯泡L点亮,应将 ()图2-7-1A.开关S1接通,S2断开B.开关S2接通,S1断开C.开关S1和S2同时接通D.开关S1和S2都断开解析:由电路的连接方式可知,只有两个开关同时接通,灯泡才能发光,选项C正确.答案:C温馨提示:这是典型的与门电路,只有两个开关都处于“1”的状态,输出才能达到状态“1”.或门电路逻辑功能的理解【例2】 如图272所示,要将灯泡L点亮,应将（）图2-7-2A.开关S1闭合,S2断开B.开关S2闭合,S1断开C.开关S1和S2都闭合D.开关S1和S2都断开解析:由电路的连接关系可知,两个开关中任何一个只要接通,灯泡就可以发光,可见,选项ABC都正确.答案:ABC温馨提示:这是典型的或门电路,只要有一个开关的状态处于“1”的状态,输出就能达到状态“1”,这是或门电路的逻辑功能.非门电路逻辑功能的理解【例3】如图273所示,开关S断开和闭合时灯泡的亮度为（）图2-7-3A.开关闭合时灯泡发光B.开关断开时灯泡发光C.开关闭合与断开灯泡都发光D.开关闭合与断开灯泡都不发光解析:由电路的连接关系可知,开关断开时,灯泡发光,选项B正确.开关闭合时,灯泡被短路,灯泡不发光.正确选项为B.答案:B温馨提示:这是典型的非门电路,灯泡的亮、暗与开关的合上、断开正好相反,即输入为“1”时,输出为“0”,输入为“0”时,输出为“1”.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，这些信号只有两种状态：逻辑“1”和“0”.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”.两种简单的复合门电路的真值表：（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.【例4】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.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.答案：真值表如下表所示.输入结果ABCY000000100110010001101000101111011111【例5】 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274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2-7-4解析：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ABY001011101110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.拓展迁移火警报警装置的逻辑电路图2-7-5是一个火警报警装置的逻辑电路图.Rt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.火警报警装置图2-7-5（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，即报警温度调得稍低些，R的值应大一些还是小一些？答案：（1）温度较低时Rt的阻值很大，R比Rt小得多，因此P、X之间电压较大.要求此时电铃不发声，表明输出给电铃的电压应该较小，输入与输出相反，可见虚线处元件应是“非”门.（2）当高温时Rt阻值减小，P、X之间电压降低，输入低电压时，从“非”门输出是高电压，电铃响起.（3）由前面分析可知，若R较大，由于它的分压作用，Rt两端的电压不太高，则外界温度不太高时，就能使P、X之间电压降到低电压输入，电铃就能发声.因此R较大，反应较灵敏.4
