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100 W的燈泡作為光源，先將燈泡置于距裝置20 cm處，15 min后觀察并記錄指針偏轉方向和格數；③加大燈泡與裝置間距離，過15 min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）實驗結果

①燈泡距裝置20 cm處時，光合作用強度比呼吸作用強度____。

②與B點相比，A點水稻葉肉細胞內三碳化合物含量______（填“增加”或“減少”）。

③B、D兩點的天平指針_________（填“是”或“不是”）位于刻度盤的同一側。

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 改變燈泡與實驗裝置間的距離 大 減少 是

【解析】

據圖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：光合作用小于呼吸作用、光合作用等于呼吸作用、光合作用大于呼吸作用。

（1）由題意可知該實驗中的自變量是燈泡的距離即光照強度，最終是通過指針的偏轉，而指針的偏轉是因為氣體量的改變。圖中的裝置活的幼苗能進行光合作用會產生氧氣，其內的二氧化碳緩沖液保持二氧化碳弄的相對穩(wěn)定，所以氣體應是氧氣的變化量。因此應探究的是光照強度對水稻幼苗光合作用強度的影響。

（2）實驗中應控制無關變量保證單一變量，所以其它條件都要相同且適宜的目的是控制無關變量。而光照強度的強弱可通過改變燈泡與實驗裝置間的距離來控制，距離越近光照強度越大。

（3）①由圖可知在20min時指針偏轉，此時光照強度大，而過了C點后偏轉有所減少，說明C點光合作用強度大于呼吸作用強度，在此之前都是光合作用強度大于呼吸作用強度。

②與B點相比，A點燈泡與裝置的距離較近，光照較強，[H]和ATP生存較多，三碳化合物的還原較快，故A點水稻葉肉細胞內三碳化合物含量減少。

③題中看出，燈泡距離不斷增大，因此光合作用逐漸減弱．并且B點指針偏轉的幅度減小，說明光合作用減慢，因此是A點時植物光合作用強，C點之后指針開始回偏，說明C點光合作用與呼吸作用強度相等，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。