物理鲁科版选修3-1学案：课堂互动 第4章第4节 逻辑电路与自动控制 Word版含解析

课堂互动

三点剖析

逻辑电路的应用

1.如何确定逻辑“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”. 2.两种简单的复合门电路如何用真值表表示?

（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.参考与非门，它具有的逻辑关系用真值表表示为：

【例题】 火警自动报警器用“非门”、电位器、热敏电阻、蜂鸣器和电池等按图4-4-1连接，调节电位器使蜂鸣器正好不报警，然后用火焰靠近热敏电阻，蜂鸣器就会发出报警信号.在不报警时，P为低电位记“0”，报警时，P为高电位记“1”. 试问：（1）报警时，A点电位为高电位“1”还是低电位“0”?

（2）当用火焰靠近热敏电阻时，热敏电阻的阻值是增大还是减小? 解析：（1）报警时，P点为高电位“1”，由于此电路运用了“非”门电路，输出端P为高电位时，输入端A点一定是低电位“0”.

图4-4-2

（2）图4-4-1可等效为电路图4-4-2所示.

当火焰靠近热敏电阻时，蜂鸣器报警，说明此时，P点为高电位，A点为低电位，也就是说热敏电阻两端的电压减小，由电路图4-4-2可知，热敏电阻的阻值减小. 答案：（1）A是低电位 （2）减小 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.

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各个击破 类题演练

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4-4-3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4-4-3

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 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 结果 Z 1 1 1 0 答案：这是与非门真值表，所以框内应为：

变式提升

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.

图4-4-1

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Z.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Z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 A B C 结果 Z 2

0 0 0 0 1 1 1 1

0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 3