2018-2019学年高中物理鲁科版选修3-1 4.4逻辑电路与自动控制（学案 课件 共2份）

第4节　逻辑电路与自动控制 学 习 目 标 知 识 脉 络(教师用书独具) 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．(重点、难点) 3．初步了解集成电路的作用及发展情况. [自 主 预 习·探 新 知] [知识梳理] 一、简单逻辑电路 1．“与”门 (1)“与”逻辑：如果要求输出Z为1，只有输入A和B都为1才能实现，否则输出为0. (2)“与”门的符号：. (3)“与”门的真值表： 输入 输出 A B Z 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 2.“或”门 (1)“或”逻辑：如果要求输出Z为1，只要输入A或B有一个是1就能实现． (2)“或”门的符号：. (3)“或”门的真值表： 输入 输出 A B Z 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 3.“非”门 (1)“非”逻辑：输出Z是输入A的否定． (2)“非”门的符号：. (3)“非”门的真值表： 输入 输出 A Z 0 1 1 0 二、逻辑电路的应用及集成电路 1．逻辑电路是自动控制电路的核心，在生产、生活中有着十分广泛的运用． 2．实例：恒温热水器、火警自动报警器等． 3．半导体集成电路 电子产品已经广泛深入到人们生活的方方面面，这与半导体集成电路的发展密不可分．如今，集成电路技术的发展，已经成为一个国家电子技术发展的重要标志． 4．集成电路的特点 (1)可靠性高，寿命长． (2)专用性强，使用方便． (3)体积小，功能多． (4)应用领域广，发展前景大． [基础自测] 1．思考判断 (1)如果一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生，这种关系叫“与”逻辑关系．(√) (2)一个门上有三把钥匙，每把钥匙都能单独开门，它体现了“或”逻辑关系．(√) (3)逻辑电路中的两个状态，“1”和“0”是逻辑关系的两种可能的取值，不表示具体的数字．(√) (4)逻辑电路中的两个状态，“1”表示该点与电源正极相连，“0”表示该点与电源负极相连．(×) [提示]　逻辑电路中“1”和“0”是表示逻辑信号的两种状态． (5)集成电路的特点体积小，功能多，但专用性不强．(×) 2．隧道里有一个警报器，在隧道的两端各有一个开关，在出现险情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．上述选项都可以 B　[要求无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，故选项B正确．] 3．某同学在设计逻辑电路时，要求从输出端输出的信号为“1”时，输入端至少有一个信号为“1”．则下列满足要求的是(　　) A．“与”门电路 B．“或”门电路 C．“非”门电路 D．都不可能 B　[要求输出为“1”时，输入信号中至少有一个为“1”，则就要求是“1＋1＝1”或是“1＋0＝1”，所以满足要求的是“或”门电路．故B正确．] 如图是逻辑电路图及其真值表，此逻辑电路为_____门电路，在真值表中X处的逻辑值为_____． [解析]　本题为“或”门电路，由输入和输出的关系得出X为1. [答案]　或　1 [合 作 探 究·攻 重 难] 三种“门”电路的理解 门电路种类 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＝C “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 　为了保障行驶安全，一种新型双门电动公交车安装了如下控制装置：只要有一扇门没有关紧，汽车就不能启动．如果规定车门关紧时为“1”，未关紧时为“0”；当输出信号为“1”时，汽车可以正常启动；当输出信号为“0”时，汽车不能启动．能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是(　　) A．“与”门　　B．“或”门　　C．“非”门　　D．“与非”门 A　[根据门电路的特点可知，只有当两个车门 ... ...