高中物理人教版 (新课标)选修311 简单的逻辑电路导学案

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).

(3)如果把开关的“通”记为1，“断”记为0，把灯“亮”记为“1”，“熄”记为0，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)

[要点提炼]

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).

(3)如果把开关的“通”记为1、“断”记为0，把灯“亮”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)

[要点提炼]

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。

三、“非”门

[问题设计]

　如图3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．

图3

(1)条件A和事件Y之间的关系如何？

(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).

(3)如果把开关的“通”记为1、“断”记为0，把灯“亮”记为“1”、“熄”记为0，把上面表格用1、0表示．

答案　(1)条件A满足，事件Y不发生，二者总是相反关系．　(2)亮　熄

(3)

[要点提炼]

1．“非”逻辑关系：输出状态和输入状态相反的逻辑关系叫做“非”逻辑关系．

2．“非”门：具有“非”逻辑关系的电路叫做“非”门．

3．符号为，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.

任务四：阅读并讨论，完成对复合门电路的研究。

四、复合门电路

1．“与非”门

一个“与”门电路和一个“非”门电路组合在一起，组成一个复合门电路，称为“与非”门，如图4所示．

图4

其真值表为

2.“或非”门

一个“或”门电路和一个“非”门电路组合在一起，组成一个“或非”门，如图5所示．

图5

其真值表为