高中物理 数字化电学实验：非门素材 新人教版选修3-1
人教版高中物理选修3-1第11节简单的逻辑电路.docx
高中物理学习材料第11节简单的逻辑电路1.处理数字信号的电路称为数字电路。
2．逻辑电路是指具有逻辑功能的数字电路，基本的逻辑电路有“与”、“或”、“非”三种门电路。
3．在逻辑运算中，可用真值表表示各种控制条件和控制结果；在真值表中，用逻辑值“1”表示满足条件(或有信号输入)，用逻辑值“0”表示条件不满足(或没有信号输入)，对于输出，用“1”表示产生结果(或有信号输出)，用“0”表示没有产生结果(或没有信号输出)。
门电路1．门电路(1)数字电路：处理数字信号的电路。
(2)逻辑电路：具有逻辑功能的数字电路叫做逻辑电路。
门电路是最基本的逻辑电路。
2．“与”门(1)定义：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；具有“与”逻辑关系的电路，称为“与”门电路，简称“与”门。
(2)真值表：(3)符号：A ——B ——3．“或”门(1)定义：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；具有“或”逻辑关系的电路称为“或”门。
(2)真值表：(3)符号：A ——B ——4．“非”门(1)定义：输出状态和输入状态相反的逻辑关系叫做“非”逻辑关系；具有“非”逻辑关系的电路叫做“非”门。
(2)真值表：(3)符号：。
5．集成电路(1)构成：将组成电路的元件(如电阻、电容、晶体管等)和连线集成在一块半导体基片上。
(2)优点：体积小、方便、可靠，适于系列化、标准化生产等。
[重点诠释]三种门电路的类比理解两个电键都闭合是灯亮的充分但不必要条件，逻辑关系可示意为C A B(1)上述类比中都是电键闭合作为满足条件，灯泡亮作为结果成立进行类比的。
(2)条件成立或结果成立对应逻辑门电路中的“1”，相反时对应“0”，“1”、“0”是逻辑关系中的两种取值，不表示具体数字。
1．逻辑电路的信号有两种状态：一是高电位状态，用“1”表示；另一种是低电位状态，用“0”表示，关于这里的“1”和“0”，下列说法中正确的是( )A．“1”表示电压为1 V，“0”表示电压为0 VB．“1”表示电压为大于或等于1 V，“0”表示电压一定为0 VC．“1”和“0”是逻辑关系的两种可能的取值，不表示具体的数字D．“1”表示该点与电源正极相连，“0”表示该点与电源负极相连解析：门电路是用来控制信号的“通过”或“截断”的一种开关电路。
高中物理 2.11简单的逻辑电路素材 新人教版选修3-1
11 简单的逻辑电路教学建议教学中可以从生活实例或演示实验现象入手,帮助学生理解三种逻辑关系。
鼓励学生从生活中寻找“与”“或”和“非”逻辑关系,以加深对逻辑关系的理解。
让学生了解,门电路是一种“条件开关”。
只有当输入信号满足一定的条件时,“门”才能打开,才能有输出信号。
常见的门电路有“与”门、“或”门、“非”门等。
为了帮助学生理解真值表,可以让学生知道对于输入:用逻辑值“1”表示满足条件(或有信号输入);用逻辑值“0”表示条件不满足(或没有信号输入);对于输出:用“1”表示产生结果(或有信号输出),用“0”表示没有产生结果(或没有信号输出),在此基础上,让学生尝试用真值表表示以上三种逻辑关系。
还可以给出一些真值表,让学生来说一说这些真值表所反映的逻辑关系。
课本例题,实际上就是根据所提出的实际要求,去选择满足相应逻辑关系的逻辑电路。
教学中可以在例题教学的基础上做一点拓展,帮助学生提高根据给定的实际逻辑命题,设计出实现其逻辑功能的电路的能力。
让学生了解一般的设计过程。
参考资料集成电路的类型(一)按功能结构分类集成电路按其功能、结构的不同,可以分为模拟集成电路、数字集成电路和数/模混合集成电路三大类。
(二)按制作工艺分类集成电路按制作工艺可分为半导体集成电路和膜集成电路。
膜集成电路又分为厚膜集成电路和薄膜集成电路。
(三)按集成度高低分类集成电路按集成度高低的不同可分为小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路、特大规模集成电路、巨大规模集成电路也被称作极大规模集成电路或超特大规模集成电路。
(四)按导电类型不同分类集成电路按导电类型可分为双极型集成电路和单极型集成电路,它们都是数字集成电路。
(五)按用途分类集成电路按用途可分为电视机用集成电路、音响用集成电路、影碟机用集成电路、录像机用集成电路、电脑(微机)用集成电路、电子琴用集成电路、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电路及各种专用集成电路。
(电势差)人教版高中物理选修3-1教学课件
V
75V
故A点电势比B点电势高75V.
B、C间电势差：
U BC
WBC q
- 4.0 10-7 V 2.0 10-9
200V
故C点电势比B电势高200V。
A、C间电势差： U AC U AB U BC -125V
第十一页，共十五页。
典型例题
（3）负电荷从A移动到C时，静电力做功
WAB qU AC （-1.5 109）（-125）J 1.875 10 7 J 1.875107 J
5. 电势差是标量。
第十四页，共十五页。
人教版高中物理选修3-1
第一章 静电场
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讲解人：精品课件 时间：2020.5.20
第十五页，共十五页。
D.在匀强电场中与电场线垂直的方向上的任意两点间的电势差为零
第十三页，共十五页。
课堂小结
1. 电势差 ：两点的电势之差，也叫电压。
2. 静电力做功与电势差的关系：
WAB
qU AB或U AB
WAB q
3. 电势差UAB与q、WAB均无关,仅与电场中A、B 两
位置有关。故电势差反映了电场本身的性质。
4. 电势差的单位：伏特，符号V，1 V=1 J/C。
第五页，共十五页。
知识点1：对电势差的理解
1. 描述电势差时，必须指明是哪两点的电势差。A、B间的电势差记为UAB，而B、A间的电势差记为UBA。 2. 电势差与零电势点的选取无关。 3. 电场中两点间的电势差，由电场本身的性质及初、末位置决定。电势差UAB与试探电荷q无关。 4. 电势差是标量，正负不表示方向，表示电场中两点电势的相对高低。
高中物理 数字化电学实验：光控开关素材 新人教版选修3-1
光控开关(课程标准教科书人教版选修3－2第70页)实验原理：图 1将电路按图1连接，R为光敏电阻，1R、2R为电阻箱，LED为发G光二极管，A点为施密特触发器的输入端，Y点为施密特触发器的输出端。
适当选择R、2R的阻值后，当外界光线很强时，G R的电阻相对1比较小，A点的电压小于触发电压Vp，Y点输出高电位，发光二极管两端的电势差很小，因此不能发光；当外界光线变弱时，R上的电阻G显著增大， A点的电压也显著增大，当增大到Vp=3.0V时，Y点输出低电位，发光二极管两端有大约5V的电势差，发光二极管开始正常发光，如果光线强度又进一步开始回升，R上的电阻减小，A点的G电压也开始减小，当A点的电压小于Vn=2.2V时，Y点又输出高电位，发光二极管熄灭。
触发器的接法（以型号HEF40106B施密特触发器为例）。
图 2图2是型号HEF40106B触发器的引脚示意图，由图可以看出，在同一块集成片上分别做了6块独立的施密特触发器，如果使用第1块，只需要在i接输入电压，在1o接输出电压，然后把DD V到稳压电源，SS V1接地，就可以工作了。
为了更直观地了解整个电路工作过程，分别用两个电压传感器对A点和Y点的电压进行实时测量，光强传感器测量光强，显示外界光线变化对电路的影响。
实验目的：了解简单光控电路，对自动控制有初步理解。
实验装置：计算机，数据采集器，光强传感器，两个电压传感器，两个电阻箱，施密特触发器，发光二极管（或传感器的应用实验电路板），导线若干，学生直流电源。
实验步骤：1．先按电路图连接各个器件，并注意发光二极管的极性，和施密特触发器的引脚，具体情况可以参照前面的示意图，将V接到稳压DD 电源的正极，V接到稳压电源的负极，1i接输入电压对应电路中SSA点，o接输出电压对应电路中Y点；12．调节1R ，2R 电阻箱的阻值，选择合适的电阻（例如11500R =Ω，22000R =Ω），将两个电压传感器与数据采集器的1，2通道连接，把光强传感器连接到3或4通道，然后将数据采集器与计算机连接，进入“TriE iLab ”数字化信息系统；3．把两个电压传感器的两个信号输入端分短接，对电压传感器进行校零，然后把连接1通道的电压传感器的信号正极接到电路中A 点，同时把它的负极接到稳压电源的负极，也就是电路中的地，然后把2通道电压传感器的信号正极接到电路中Y 点，同时把它的负极接到稳压电源的负极；4．把光敏电阻的感应面朝上，将光强传感器与光敏电阻放置在一起，打开模板“光控开关”，在采集间隔和采集时间窗口输入合适的数值，点击“开始”按钮；5．用一块大的挡光物将光敏电阻附近的光线慢慢挡住，观察实验数据曲线，同时注意二极管的发光情况，当它开始发光以后，再慢慢把挡光物撤掉，结束实验。
人教版高中物理选修3-1电学实验专题.docx
高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）淮北实验高中高三一轮复习电学实验(电阻测量)专题训练一、安培表内外接法、滑动变阻器分压限流接法及仪表的选择例题1．用伏安法测待测电阻Rx的阻值，备有以下器材：（a）待测电阻Rx （约为5Ω）（b）电流表A（0.3A ，内阻约为2Ω）（c）电压表V（3V ，内阻约为1.5kΩ）（d）滑动变阻器R（10Ω）（e）电源（E=6V ，内阻不计）（f）电键，导线若干请根据器材的规格和实验要求，请画出实验电路图考查：限流式、分压式接法的选择，内外接法的选择例题2．如图所示为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：（a）待测电阻Rx（约400Ω）（b）直流毫安表（量程0～10 mA，内阻50Ω）（c）直流电压表（量程0V～3V，内阻5kΩ）（d）直流电源（输出电压3V，内阻不计）（e）滑动变阻器（阻值范围0Ω～15Ω）（f）电键一个，导线若干条请根据器材的规格和实验要求，请设计出实验电路，并完成实物连线：考查：限流式、分压式接法的应用，内外接法的选择例题3．在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，提供以下器材：（a）小灯泡（3.8V ，0.3A）（b）电流表A1（100mA ，内阻约为2Ω）（c）电流表A2（0.6A ，内阻约为0.3Ω）（d）电压表V1（5V ，内阻约为5kΩ）（e）电压表V2（15V ，内阻约为15kΩ）（f）滑动变阻器R1（10Ω）（g）滑动变阻器R2（2kΩ）（h）电源E2（电动势4V ，内阻约为0.4Ω）请画出实验电路图考查：限流式、分压式接法的应用，电表的选择例题4．用伏安法测量某一电阻Rx阻值，已知Rx阻值约10Ω，现有实验器材如下：（a）电流表A1（量程0~0.2A，内阻0.2Ω）（b）电流表A2（量程0~60mA，内阻3Ω）（c）电压表V1（量程0~3V，内阻3kΩ）（d）电压表V2（量程0~15V，内阻15kΩ）（e）滑动变阻器R1（0~20 Ω，额定电流1A ）（f）蓄电池（电动势为6 V）、开关、导线.（1）为了较准确测量Rx阻值，电压表、电流表分别应选_______ 、_________（2）画出实验电路图：考查：限流式、分压式接法的应用，电表的选择二、在伏安法测电阻的基础上进行变换，充分考查学生对伏安法的理解思考：在用伏安法测电阻时，当题目中给定的电压表或电流表量程不符合要求怎么办？（方法一）：已知电流的定值电阻可当电压表用、已知电压的定值电阻可当电流表用（方法二）：用已知内阻的电流表当作电压表用，或用已知内阻的电压表当作电流表用，注意有时需要进一步的改装例题5．现用伏安法测R x的阻值，备有以下器材：A：待测电阻R x（约为500Ω）B：电流表A1（量程0~6mA，内阻约为5Ω）C：电流表A2（量程0~3mA，内阻约为10Ω）D：电压表V（量程0~15V，内阻约为4kΩ）E：定值电阻R0（阻值为500Ω）F：滑动变阻器R（阻值为20Ω）J：电源E（电动势为2V，内阻不计）K：电键、导线若干（1）此实验中不需要的实验器材有：_______；（2）请画出设计的电路图：考查：已知电流的定值电阻可当作电压表用例题6．现要测量电压表V1的内阻R V，其量程为2V，内阻约为2kΩ。
高中物理 最基础考点 考点21 与”门、“或”门和“非”门 新人教版选修31
考点21 与”门、“或”门和“非”门“与”门、“或”门和“非”门(选修3-1第二章：恒定电流的第十节简单的逻辑电路)★★★○○1、与门：它有两个输入端分别为A和B，有一个输出端Z，它的电路符号如图．输入A与输入B均是高电压，输出Z才是高电压的逻辑电路叫做与门．如果一个事件的几个条件都满足后，该事件才发生，这种关系叫做“与”逻辑关系。
下表是反映与门的输入与输出之间的逻辑关系的真值表．2、或门：它有两个输入端分别为A和B，有一个输出端Z，它的电路符号如图．输入A与输入B任何一个或者两个都为高电压时，输出Z才是高电压的逻辑电路叫做或门．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。
下表是反映与门的输入与输出之间的逻辑关系的真值表．3、非门：非门只有一个输入端A，有一个输出端Z，它的电路符号如图所示，当输入端为高电压时，输出端为低电压，当全入端为低电压时，输出端为高电压的逻辑电路叫做非门。
输出状态与输入状态相反的逻辑关系，叫做“非”逻辑关系。
下表是非门的真值表．1、数字电路的基本单元是逻辑电路，逻辑电路中最基本的电路叫做“门”电路，任何复杂的逻辑电路都由门电路组合而成，最基本的门电路是与门、或门和非门．“门”可看作是一种开关，当条件满足时，允许信号通过；如果条件不满足，则不允许信号通过．2、门电路也可以组合，一种组合是“与非门”电路，即它是由“与”门电路与“非”门电路组合而成的电路；另一种组合是“或非门”电路，即是由“或”门电路和“非”门电路组合而成的的电路，它们也都在名自的领域里起着重要的作用。
例：在集成电路中，经常用若干基本门电路组成复合门电路．图为两个基本门电路组合的逻辑电路，根据真值表，对虚线框内门电路类型及真值表内x的值的判断正确的是( )A .“或”门，1B ．“或”门，0C ．“与”门，1D ．“与”门，0【答案】B1、如图所示，甲、乙两图所表示的逻辑关系分别对应图丙和丁中的________、________．图L 2112【答案】丙；丁。
高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案：电源和电流
第二章恒定电流全章教学内容分析本章介绍电路的基本概念和规律，在物理学发展史上，从静电到电流(动电)有一个辩证的发展过程，从内容上来说，本章和上一章有着必然的内在联系。
首先，电路中的电压概念就是静电学中的电势差，导体中的电场也是在静电场基础上引入的电流场(动态的恒定电场)，而自由电荷在导体中的定向移动，则简化为带电粒子在电场力作用下的定向移动。
其次，无论电场还是电路，都共同遵守能量守恒这一物理学的基本规律。
从电源、电动势、部分电路的电功和电热，到闭合电路欧姆定律、电源的总功率、输出功率和内电路消耗的功率，都是能量守恒的具体体现。
本章是电学实验的核心，教材提供了大量的探究性学习素材，为学生的自主学习和理解科学探究的基本方法创造了条件。
本章设计了四个学生分组实验，即“测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)”“描绘小电珠的伏安特性曲线”“测定电源的电动势和内阻”和“练习使用多用电表”，除此以外，还设计了若干演示实验及课内外做一做、设计与探究、调查与分析等内容，供课堂内外灵活使用。
课标要求1．内容标准(1)观察并尝试识别常见的电路元器件，初步了解它们在电路中的作用。
(2)初步了解多用电表的原理。
通过实际操作学会使用多用电表。
例1：以多用电表代替学生用电表进行各种电学实验。
例2：以多用电表为测量工具，判断二极管的正负极，判断大容量电容器是否断路或者漏电。
(3)通过实验探究决定导线电阻的因素，知道电阻定律。
(4)知道电源的电动势和内阻，理解闭合电路的欧姆定律。
(5)测量电源的电动势和内阻。
(6)知道焦耳定律，了解焦耳定律在生活和生产中的应用。
例3：观察常见电热器的结构，知道其使用要点。
(7)通过实验观察门电路的基本作用。
初步了解逻辑电路的基本原理及其在自动控制中的应用。
(8)初步了解集成电路的作用。
关注我国集成电路等元器件研究的发展情况。
2．活动建议(1)分别描绘电炉丝、小灯泡、半导体二极管的IU特性曲线，对比它们导电性能的特点。
高中物理 数字化电学实验：霍尔效应素材 新人教版选修3-1
霍尔效应（课程标准教科书人教版选修3－1第109页）背景资料：1879年霍尔()..E H Hall 发现，处在匀强磁场中的通电导体板，当电流的方向垂直于磁场时，在垂直于磁场和电流方向的导体板的两端面之间会出现电势差，这一现象称为霍尔效应，如图所示，出现的电势差称为霍尔电势差或霍尔电压。
实验指出，霍尔电势差与通过导体板的电流I ，磁场的磁感强度B 成正比，与板的厚度d 成反比，H a b BI U k dϕϕ=-= （1）式中k 称为霍尔系数。
霍尔效应可用于测量磁场的磁感强度，也可以用于测量电流，特别是测量比较大的电流。
实验原理：这次实验使用的是4引脚的半导体霍尔元件，型号为119sj ，1、3引脚为输入口，也就是输入电流必须通过1、3引脚流过霍尔元件，而且输入电流一般都很小，基本上是几个毫安的电流，以119sj 型号为例，最大输入电流为10mA 。
相对应的2、4引脚就是输出口，如果输入口通入合适的输入电流，霍尔元件放置在磁场中，那使用灵敏的电压表测量2、4引脚间的电压，就可以测到一个几毫伏的电压，这个电压其实就是霍尔电压。
但是显然要用电压传感器直接测量两端的电压，是不可行的，因为霍尔电压确实是太小了，不过可以通过另外的途径解决这一问题，如果把霍尔元件当作一个有内阻的电源，那在2、4引脚间串联一个电阻和微电流传感器，因为有霍尔电压的存在，那回路b 中就将有一个电流，也就是霍尔电流H H U I R r=+，R 为此处串联的电阻，r 为回路b 霍尔电源的内阻。
当输入电流I 固定后，霍尔电压H U 与外界磁场B 变化是成正比的，H U B λ=，因为霍尔电流与霍尔电压成正比，因此也可以说霍尔电流与外界磁感应强度成正比，H I B μ=，在本次实验中我们验证霍尔电流与外界磁感应强度的线性关系。
实验装置按下面的方式连接，选取0500R =Ω，电源使用一个1.5V 的干电池，这就是固定了输入电流，把霍尔元件与磁场传感器的感应探头固定在一起，然后放置在桌面上，使它们在整个实验过程中静止，把一块大的磁铁靠近或远离霍尔元件时，近似地认为磁场传感器测到的磁感强度就是霍尔片上的磁感强度，微电流传感器测到的电流变化就是霍尔电流的变化，最后通过计算机将两组数据的关系表示出来，如果实验是成功的，那霍尔电流与磁感应强度的关系就是线性的。
高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案：简单的逻辑电路
11 简单的逻辑电路整体分析教学分析教科书从生活实例出发介绍了“与”“或”及“非”三种逻辑电路的逻辑关系，并在此基础上介绍了表示这三种逻辑关系的真值表。
学生刚学完稳恒电流及复杂电路分析，对电势等概念比较清晰，但分析复杂电路的水平有限，加上教材中本节属于对稳恒电流的补充，对后面的选修3－2中传感器知识起引领。
故应重点讲解“与”门、“或”门以及“非”门电路的特征、逻辑关系及表示法。
教科书通过演示实验让学生知道这些逻辑关系可以通过电路来实现，从而引入了门电路。
又从门电路的组合到“科学漫步”，让学生了解集成电路及应用领域。
教材中的重要思想1．教材中使用类比的思想，使学生便于接受逻辑运算关系；2．理论联系实际的思想；3．培养学生严密逻辑思维能力的思想。
教学目标1．知道数字电路和模拟电路的概念，了解数字电路的优点。
2．初步了解简单的逻辑电路及表示符号。
3．通过实验，理解“与”“或”及“非”逻辑电路中结果与条件的逻辑关系。
4．知道什么是真值表，会用真值表来表示一些简单的逻辑关系。
5．通过实验，观察门电路的作用，初步了解逻辑电路的基本原理以及在自动控制中的应用。
在对逻辑电路应用实例的分析中体会三种逻辑运算关系，体会逻辑电路在现实生活中的意义。
6．初步了解集成电路的简单原理。
关注我国集成电路以及元器件研究的发展情况，感受数字技术对现代生活的巨大改变。
教学重点难点1．知道最基本的逻辑电路“与”门、“或”门及“非”门的功能；2．理解各种门电路的逻辑关系；教学中可以从生活实例或演示实验现象入手，帮助学生理解三种逻辑关系。
3．什么是真值表？各个逻辑电路的真值表的填写。
4．能综合运用本节所学知识设计逻辑电路并在电路中填写恰当的电路符号。
学生对模拟信号和模拟电路的概念都能比较容易理解，但是，对信息社会中常提到的“数字”概念，认识是较模糊的。
数字信号是信息技术的基础，数字电路是如何处理数字信号的，分析最小数字电路单元的逻辑关系，理解数字电路处理逻辑关系的原理，这是理解数字电路的关键。
新人教版物理高中选修3-1知识讲解简单逻辑电路
简单的逻辑电路【学习目标】1 •知道数字电路和模拟电路的概念，了解数字电路的优点。
2•知道“与”门、“或”门、“非”门电路的特征，逻辑关系及表示法。
3•初步了解“与”门、“或”门、“非”门电路在实际问题中的应用。
4•初步了解三种门电路的逻辑关系和数字信号和数字电路的含义。
【要点梳理】要点一、数字信号与模拟信号1、数字信号数字信号在变化中只有两个对立的状态： “有”或者“没有”。
而模拟信号变化则是连续的。
如图所示分别为几种常见模拟信号和几种常见数字信号：⑷正號披的训幡诜诃限尼惑波尚扌炭垂鴻横儿种常见的模掠偉号波務2、数字信号的处理处理数字信号的电路叫做数字电路， 数字电路主要研究电路的逻辑功能，数字电路中最基本的逻辑电路是门电路。
通常把高电势称为1,低电势称为0。
数字信号的0和1好比是事物的“是”与“非”，而处理数字信号的电路称数字电路， 因此，数字电路就有了判别“是”与“非”的逻辑功能。
我们将数字电路中基本单元电路称为逻辑电路，而最基本的逻辑电路是门电路。
那么数字信号的处理模式就是： 数字电路T 逻辑电路T 门电路 知识点二一、简单的逻辑电路1、“与”门的逻辑关系，真值表和电路符号所谓门，就是一种开关，在一定条件下它允许信号通过，如果条件不满足，信号就 被阻挡在“门”外。
｛叫非周期住皱字液磁®）冋期性数字谡形r w =lOiu T * ?Uns §=20% y=PRR=MbIIIz 周期性券字彼形凡种常见苗戦字信号滅形（1）对“与”门的理解如果一个事件和几个条件相联系，当这几个条件都满足后，该事件才能发生，这种关系叫“与”逻辑关系，具有这种逻辑关系的电路称为“与”门电路，简称“与”门。
如图所示，如果把开关A闭合作为条件A满足，把开关B闭合作为条件B满足，把电灯L亮作为结果Y成立，则“与”逻辑关系可以示意为：=Y。
B J条件结果开关A开关B灯泡Y断断不亮断通不亮通断不亮通通亮（2）“与”门的真值表如把开关接通定义为1，断开定义为0，灯泡亮为1,不亮为0，那么上表的情况可用下表的数学语言来描述，这种表格称为真值表。
高中物理 第2章 第13节 简单的逻辑电路课件 新人教版选修3-1
目 链
一个输入为“0”，另一个输入为“1”时，输出为“0”；当输
接
入都为“1”时，输出为“1”．
注 意 ： 对 于 “ 与 ” 门 电 路 ， 输 入 端 均 为 “ 1” 时 输 出 2．“或”门的符号．
“或”门的符号
栏 目 链 接
完整版ppt
10
(1)“或”门反映的逻辑关系：Y＝A＋B.
目 链
C错误；
接
D ． 丙 为 “ 与 ” 逻 辑 电 路 符 号 ， 输 出 为 “ 0” ． 故 D 错 误．
完整版ppt
15
题型1 单一门电路
如图所示为某一门电路符号及输入端A、B的电势随时间
变化关系的图象，则下列选项中能正确反映该门电路输出
端电势随时间变化关系的图象是( )
栏
目
链
接
完整版ppt
目
链
亮当作结果Y成立，则“或”逻辑关系可以示意为：
接
完整版ppt
4
3．对“非”门的理解．
设正常逻辑关系为：当条件A满足时，结果C发生；当条件A不
满足时，结果C不发生．与正常逻辑关系相反，如果条件A满足时，
结果C不发生；条件A不满足时，结果C却发生，这种关系叫“非”
逻辑关系．具有这种逻辑关系的电路叫“非”门电路，简称“非”
AB⇒Y 注意：“与”是“一起”的意思，故“与”逻辑可以理解为只
有一起进入，门才能打开． 完整版ppt
3
2．对“或”门的理解．
如果一个事件和几个条件相联系，当这几个条件中有一个满
足，事件就会发生，这种关系叫“或”逻辑关系．具有这种逻辑关
系的电路称为“或”门电路，简称“或”门．如下图所示，如果把
栏
高中物理 数字化电学实验：非门素材 新人教版选修3-1
非门（课程标准教科书人教版选修3-1第78页）实验原理：图 1图1是集成电路非门的引脚图，逻辑非门工作时，需要把DD V 接到稳压电源的正极，把SS V 接到稳压电源的负极，因为元件上面集成6块独立的非门，在实验中只需要使用一个就可以了，因此把1i 作为输入端，接输入电压，把1o 作为输出端，接输出电压，下面是非门的在电路中的通用逻辑符号和真值表。
图 2 输入A输出L 10 0 1表 1当然非门也可以用晶体三极管做成，采用图3中的电路图就可以实现该逻辑功能。
图 3电路中100b R k =Ω， 1.8c R k =Ω，电容器F c μ470=。
当输入低电压时，基极b 和发射极e 之间没有足够的电压，因此三极管基本处于截止状态，集电极c 与发射极e 之间相当于一个非常大的电阻，因此输出电压为高电压；当输入高电压时，三极管可以产生很大的集电极电流c I ，相应的输出电压为低电压。
实验目的：了解非门的逻辑作用。
实验装置：电子计算机，数据采集器，两个电压传感器，电阻箱，非门集成电路或者晶体三极管或者逻辑门电路板，直流电源，导线若干。
实验步骤：1．先按电路图连接各个器件，并注意集成电路的引脚位置，把DD V 接到稳压电源的正极，把SS V 接到稳压电源的负极；2．将两个电压传感器与数据采集器的1，2通道连接，然后将数据采集器与计算机连接，进入“TriE iLab ”数字化信息系统；3．把两个电压传感器的信号输入端的导线分别短接，对电压传感器进行校零，将电压传感器的两个信号输入端的负极都接到稳压电源的负极，也就是电路中的地，然后把连接1通道的电压传感器的信号正极接到非门的1i 脚，把连接2通道的电压传感器的信号正极接到非门的1o 脚；4．打开模板“非门”，在采集间隔和采集数量窗口输入合适的数值，点击开始按钮，然后输入端分别与高电压与低电压接触，观察输出结果；5．实验也可以采用图3中的电路进行实施，只要把将电压传感器的两个信号输入端的负极都接到稳压电源的负极，也就是电路中的地，然后把连接1通道电压传感器的信号正极接到输入端正极，然后把2通道电压传感器的信号正极接到输出端正极，就可以按相似的步骤完成实验了。
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非门
（课程标准教科书人教版选修3-1第78页）
实验原理：
图 1 图1是集成电路非门的引脚图，逻辑非门工作时，需要把DD V 接到稳压电源的正极，把SS V 接到稳压电源的负极，因为元件上面集成6块独立的非门，在实验中只需要使用一个就可以了，因此把1i 作为输入端，接输入电压，把1o 作为输出端，接输出电压，下面是非门的在电路中的通用逻辑符号和真值表。
图 2 输入A
输出L 1
0 0 1 表 1
当然非门也可以用晶体三极管做成，采用图3中的电路图就可以实现该逻辑功能。
图 3
电路中100b R k =Ω， 1.8c R k =Ω，电容器F c μ470=。
当输入低电压时，基极b 和发射极e 之间没有足够的电压，因此三极管基本处于截止状态，集电极c 与发射极e 之间相当于一个非常大的电阻，因此输出电压为高电压；当输入高电压时，三极管可以产生很大的集电极电流c I ，相应的输出电压为低电压。
实验目的：
了解非门的逻辑作用。
实验装置：
电子计算机，数据采集器，两个电压传感器，电阻箱，非门集成电路或者晶体三极管或者逻辑门电路板，直流电源，导线若干。
实验步骤：
1．先按电路图连接各个器件，并注意集成电路的引脚位置，把DD V 接到稳压电源的正极，把
SS V 接到稳压电源的负极；
2．将两个电压传感器与数据采集器的1，2通道连接，然后将数据采集器与计算机连接，进
入“TriE iLab ”数字化信息系统；
3．把两个电压传感器的信号输入端的导线分别短接，对电压传感器进行校零，将电压传感
器的两个信号输入端的负极都接到稳压电源的负极，也就是电路中的地，然后把连接1通道的电压传感器的信号正极接到非门的1i 脚，把连接2通道的电压传感器的信号正极接到非门的1o 脚；
4．打开模板“非门”，在采集间隔和采集数量窗口输入合适的数值，点击开始按钮，然后输
入端分别与高电压与低电压接触，观察输出结果；
5．实验也可以采用图3中的电路进行实施，只要把将电压传感器的两个信号输入端的负极
都接到稳压电源的负极，也就是电路中的地，然后把连接1通道电压传感器的信号正极接到输入端正极，然后把2通道电压传感器的信号正极接到输出端正极，就可以按相似的步骤完成实验了。
实验数据记录与分析：
1．采用集成电路做出的实验结果
可以看出，输入低电平（约0.41V）时，输出高电平（约5.19V）；输入高电平（约4.62V）时，输出低电平（0.00V），实现了逻辑非。
2．采用晶体三极管电路的实验结果
同样可以看出，输入高电平（约4.19V）时，输出低电平（0.06V）；输入低电平（0.37V）
时，输出高电平（约4.50V），实现了逻辑非。