2017高中創(chuàng)新設(shè)計(jì)物理粵教版選修31學(xué)案 走進(jìn)門電路 了解集成電路

1、目標(biāo)定位1.了解最基本的邏輯電路門電路.2.掌握幾種基本門電路及它們的表示符號.3.認(rèn)識簡單的復(fù)合電路；初步了解集成電路的作用及發(fā)展情況一、數(shù)字化技術(shù)將信號編成“0”或“1”的二進(jìn)制代碼，然后轉(zhuǎn)換成電脈沖進(jìn)行處理的技術(shù)二、門電路用來實(shí)現(xiàn)基本邏輯功能的電子電路，可由二極管、三極管等分立元件構(gòu)成，也可制成集成電路三、常見的幾種門電路1與門電路：實(shí)現(xiàn)與邏輯的電子電路(1)符號：.“&”表示“與”就是英文and的縮寫；(2)特點(diǎn)：有零為零，全一為一(3)真值表：與門電路輸入輸出S1S2Q0000101001112.或門電路：實(shí)現(xiàn)或邏輯的電子電路(1)符號：.“1”表示當(dāng)輸入呈現(xiàn)“1”狀態(tài)的個數(shù)

2、大于等于1時，輸出為“1”狀態(tài)(2)或門電路的特點(diǎn)：有一為一，全零為零；(3)真值表：或門電路輸入輸出S1S2Q0000111011113.非門電路：實(shí)現(xiàn)非邏輯的電子電路(1)符號：.“1”表示緩沖，“”表示反相；當(dāng)輸入為“1”狀態(tài)時，輸出為“0”狀態(tài)(2)非門電路的特點(diǎn)：入一出零，入零出一；(3)真值表：非門電路輸入輸出SQ0110四、集成電路1.定義：集成電路(IC)是指把晶體管、電阻、電容等元件，按電路結(jié)構(gòu)的要求，制作在一塊硅或陶瓷基片上，再加以封裝而成的、具有一定功能的整體電路2分類(1)集成電路按功能分類可分為三類：數(shù)字集成電路、模擬集成電路和微波集成電路(2)集成電路按集成度可分為

3、六類：小規(guī)模集成電路SSI，中規(guī)模集成電路MSI，大規(guī)模集成電路LSI，超大規(guī)模集成電路VLSI，特大規(guī)模集成電路ULSI，巨大規(guī)模集成電路GSI.例1如圖1所示的A、B端均為輸入端，如果A輸入“1”、B輸入“0”則下列選項(xiàng)正確的是()圖1A電路為“非”門且輸出“1”B電路為“與”門且輸出“0”C電路為“或”門且輸出“1”D電路為“與”門且輸出“1”解析為“非”門，輸出為“0”，為“或”門，輸出為“1”，為“與”門，輸出為“0”，則只有選項(xiàng)C正確答案C例2由門電路構(gòu)成的一簡單控制電路如圖2，其中R為光敏電阻，光照時電阻很小，R為變阻器，L為小燈泡其工作情況是：當(dāng)光敏電阻受到光照時，小燈泡L不亮

4、，不受光照時，小燈泡L亮該邏輯電路是_門電路，要增大該控制電路的靈敏度，可使變阻器R的阻值_(填“變大”或“變小”)圖2解析根據(jù)題意，R為光敏電阻，光照時電阻很小，分壓較小，門電路輸入為高電壓，小燈泡L不亮，不受光照時，電阻很大，分壓較大，門電路輸入為低電壓，小燈泡L亮，故為“非”邏輯關(guān)系，“非”門電路；要增大該控制電路的靈敏度，可使變阻器R的阻值變大答案非變大五、復(fù)合門電路1與非門一個與門電路和一個非門電路組合在一起，組成一個復(fù)合門電路，稱為與非門，如圖3所示可簡化為圖3真值表：輸入輸出S1S2Q20010111011102.或非門一個或門電路和一個非門電路組合在一起，組成一個或非門，如圖4

5、所示可簡化為圖4真值表：輸入輸出S1S2Q2001010100110例3在如圖5所示的復(fù)合電路中，A、B、C為門電路的輸入端，現(xiàn)欲使Y輸出“0”，如果C輸入端為“0”，則A、B兩端分別輸入()圖5A00B01C10D11解析當(dāng)C端輸入“0”，非門輸出“1”，輸出端Y輸出“0”時，可知或門的輸出端必須為“0”，則A、B端的輸入分別為0,0，A正確答案A1(對單一門電路的理解)如圖所示的邏輯電路中能讓小燈亮起來的是()答案B2(單門電路的應(yīng)用)如圖6為一個應(yīng)用簡單邏輯電路控制的自動樓道燈的原理電路，圖中S為聲控開關(guān)(有聲音時開關(guān)閉合，無聲音時開關(guān)斷開)，Rt為光敏電阻，R1和R2都是定值電阻，A為

6、某種門電路，L為燈泡當(dāng)晚上有人發(fā)聲時，樓道燈能夠自動打開，白天即使有人發(fā)聲，樓道燈也不會亮則()圖6A圖中A是一個與門電路B圖中A是一個或門電路C圖中A是一個非門電路D晚上無光照時L一定亮答案A解析因?yàn)闊o光照時，有聲音，燈泡才亮，否則不亮，無光照和有聲音時輸入都為“1”，輸出為“1”，只要有一個輸入為“0”，則輸出為“0”，可知該門電路滿足“有零為零，全一為一”的要求，即為與門電路故選A.3(對復(fù)合門電路的理解)在如圖7所示的邏輯電路中，當(dāng)A端輸入電信號“1”、B端輸入電信號“0”時，則在C和D端輸出的電信號分別為()圖7A1和0B0和1C1和1D0和0答案C解析B端電信號經(jīng)過一個非門，變?yōu)椤?/p>

7、1”，從D端輸出，故D端輸出為“1”；B端的輸出信號又作為輸入信號與A端輸入信號一起經(jīng)過上面的與門，兩者都是“1”，故C端輸出為“1”故選C.題組一單一門電路1(多選)下列關(guān)于邏輯電路的說法中正確的是()A如果一個事件的幾個條件都滿足后，該事件才能發(fā)生，這種關(guān)系叫與邏輯關(guān)系B如果幾個條件中，只要有一個條件得到滿足，某事件就會發(fā)生，這種關(guān)系叫與邏輯關(guān)系C一個門上有三把鑰匙，每把鑰匙都能單獨(dú)開門，它體現(xiàn)了或邏輯關(guān)系D輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)相反的邏輯關(guān)系，叫做或邏輯關(guān)系答案AC2在邏輯門電路中，若輸入信號中至少有一個為“1”，則輸出為“1”的邏輯門電路是()A與門電路B或門電路C非門電路D都不可能答案B

8、3為了節(jié)約用電，一種新型雙門電冰箱安裝了如下控制裝置：只要有一扇門沒有關(guān)緊，報警器就鳴響如果規(guī)定：門關(guān)緊時輸入信號為“0”，未關(guān)緊時輸入信號為“1”；當(dāng)輸出信號為“1”時，報警器就鳴響，輸出信號為“0”時，報警器就不鳴響則能正確表示該控制裝置工作原理的邏輯門是()A與門B或門C非門D與非門答案B解析只要一個條件滿足，事件就會發(fā)生，即輸入端的信號只要有一個是“1”，輸出端就為“1”，該關(guān)系為或邏輯關(guān)系，該邏輯門是或門，故B正確，A、C、D錯誤4如圖1所示為某一門電路符號及輸入端A、B的電勢隨時間變化關(guān)系的圖象，則下列選項(xiàng)中能正確反映該門電路輸出端電勢隨時間變化關(guān)系的圖象是()圖1答案A解析題圖為

9、與門電路，所以A、B輸入端都是高電勢時，輸出端才為高電勢，故A正確5下面為一邏輯門電路的真值表，試判斷這是一個什么類型的邏輯門電路()輸入M01輸出N10A與門B非門C或門D與非門答案B解析由該邏輯門電路的真值表可以看出輸出端與輸入端是相反的關(guān)系，故選B.題組二復(fù)合門電路6.如圖2所示是一個三輸入端復(fù)合門電路，當(dāng)C端輸入1，輸出端Y輸出0時，A、B端的輸入分別是()圖2A0、0B0、1C1、0D1、1答案A解析當(dāng)C端輸入1，輸出端Y輸出0時，可知或門的輸出端為0，則A、B端的輸入分別為0、0.故A正確，B、C、D錯誤7如圖3所示由門電路組成的電路，輸出端為1，指示燈L亮，輸出端為0，指示燈L不

10、亮，現(xiàn)要使燈L亮，則A、B兩輸入端分別是()圖3A1、1B0、0C1、0D0、1答案B解析要使燈L亮，非門的輸出應(yīng)該為1，故非門的輸入為0，因此或門的兩個輸入端都應(yīng)該為零8如圖4所示，低電位報警器由兩個基本的門電路與蜂鳴器組成，該報警器只有當(dāng)輸入電壓過低時蜂鳴器才會發(fā)出警報其中()圖4A甲是與門，乙是非門B甲是或門，乙是非門C甲是與門，乙是或門D甲是或門，乙是與門答案B解析若甲是與門，乙是非門，不管輸入電壓為低電壓(0)還是高電壓(1)，經(jīng)過與門后輸出為(0)低電壓，經(jīng)過非門后輸出高電壓(1)，蜂鳴器都會發(fā)出警報，故A錯誤若甲是或門，乙是非門，當(dāng)輸入電壓為低電壓(0)，經(jīng)過或門輸出為低電壓(0)，經(jīng)過非門輸出為高電壓(1)，蜂鳴器發(fā)出警報，當(dāng)輸入為高電壓(1)，經(jīng)過或門輸出為高電壓(1)，經(jīng)過非門輸出為低電壓(0)，蜂鳴器不發(fā)出警報，故B正確，C、D錯誤故選B.題組三綜合應(yīng)用9如圖5為監(jiān)控汽車安全帶使用情況的報警電路，S為汽車啟動開關(guān)，汽車啟動時S閉合駕駛員未系安全帶時開關(guān)S閉合，系好安全帶時S斷開要求當(dāng)駕駛員啟動汽車但未系安全帶時蜂鳴器報警則在圖中虛線框內(nèi)應(yīng)接入的元件是()圖5A非門B或門C與門D與非門答案C解析只有當(dāng)駕駛員啟動汽車且未系安全帶時蜂鳴器才報警，體現(xiàn)了一種與的邏輯關(guān)系，故選C.10如圖6所示為某報警裝置示意圖，該報警裝置在一扇門、兩扇窗上各裝