Question

【題目】為探究環(huán)境因素對水稻苗光合作用強度的影響，研究人員將水稻苗固定于無底反應瓶中進行實驗，實驗裝置如圖1所示。

實驗原理：裝置中水稻苗光合作用產生的氣體，可使浮力增大，使天平指針發(fā)生偏轉。

實驗步驟：①調節(jié)天平平衡；②用100W的燈泡作為光源，先將燈泡置于距裝置20cm處，15min后觀察并記錄指針偏轉方向和格數(shù)；③加大燈泡與裝置間距離，過15min再觀察記錄；④連續(xù)重復步驟③。

實驗結果如圖2所示，回答下列問題：

（1）請為該實驗擬定一個合適的課題：____________________________________。

（2）圖1裝置中，A、B瓶除了水稻苗存活狀態(tài)不同外，其它條件都要相同且適宜的目的是控制 __________，實驗過程中光照強弱可通過_______________來控制。

（3）請據(jù)實驗結果分析回答：

①B點與A點比較，光合作用強度較大的是____點，

②C點表示的是_______________，C點與D點相比積累有機物較多的點是_____點。

③CD段形成的原因是________________，與B點相比較，D點指針向______偏轉，此時指針位于天平原點0的____________側。

（4）若用此裝置測定水稻幼苗的呼吸強度，需要對此裝置進行______________處理。

Answer 1

【答案】探究光照強度對水稻苗光合作用強度的影響無關變量改變燈泡與裝置間的距離或改變電燈的瓦數(shù)A光合作用與呼吸作用強度相等C呼吸作用大于光合作用左右遮光或黑暗

【解析】

據(jù)圖分析：本實驗的實驗原理為該裝置中水稻苗光合作用產生的氣體，可使浮力增大，使天平指針發(fā)生偏轉。從實驗設置可以看出，B裝置中放的是死的水稻苗，不能光合作用和呼吸作用，因此可作為空白對照．A瓶中水稻苗既進行光合作用，也進行呼吸作用，由于裝置中有二氧化碳緩沖液，因此氣體量的變化表示的是氧氣的變化量．此時需考慮光合作用和呼吸作用的強度問題：光合作用強度小于呼吸作用強度、光合作用強度等于呼吸作用強度、光合作用強度大于呼吸作用強度。

（1）題中以100W燈泡為光源，不斷加大燈泡與裝置間距離，可以看出指針的偏轉即光合作用強度在發(fā)生變化，所以光照強度是自變量，因變量是光合作用強度，探究的題目可以為探究光照強度對水稻苗的光合作用強度的影響。

（2）實驗中遵循的一般原則主要有對照原則、等量原則、控制無關變量原則和單一變量原則，圖1裝置中，A、B瓶除了水稻苗存活狀態(tài)不同外，其它條件都要相同且適宜的目的是控制無關變量．不斷加大燈泡與裝置間距離或改變電燈的瓦數(shù)，可以控制光照強弱。

（3）①與B點相比，A點燈泡與裝置的距離較近，光照強度更強，其光合作用強度更大。

②題中看出，燈泡距離不斷增大，因此光合作用逐漸減弱。根據(jù)C點時指針偏轉格數(shù)達到最多，之后逐漸減少，說明此時植物光合作用強度在C點之前，其光合作用強度大于呼吸作用強度，而C點之后，其光合作用強度則小于呼吸作用強度，那么剛好在C點時，應該是光合作用強度等于呼吸作用強度。根據(jù)前面的分析，植物積累有機物需要光合作用強度大于呼吸作用強度，所以C點與D點相比，積累有機物較多的點是C點。

③結合②小題的分析可知，之所以出現(xiàn)CD段的偏轉格數(shù)減少的現(xiàn)象，原因在于植物的光合作用強度小于呼吸作用強度。同時，當植物的總光合作用強度大于總呼吸作用強度時，植物增重，則指針偏在原點左邊。因此C點之前，植物光合作用強，指針一直向左偏達到最大格數(shù)，C點之后指針開始回偏（即右偏），D點時指針繼續(xù)回偏，所以B、D兩點的天平指針是位于刻度盤的同一側。

（4）為了避免光照下植物進行光合作用影響呼吸作用的測定，若用此裝置測定水稻幼苗的呼吸強度，需要對此裝置進行遮光或黑暗處理。