Question

為探究環境因素對光合作用強度的影響，多個興趣小組設計實驗進行研究．
實驗材料和用具：100mL量筒、20W至500W的臺燈、冷開水、NaHC0₃溶液、黑藻等等．實驗步驟：
①準備6套如圖所示裝置，編號為1-6．在瓶中各加入約500mL0.01g/mLNaHC0₃溶液后用冷開水充滿．
②取6等分黑藻分別放入1-6號裝置．
③將6套裝置放入暗室中，然后用20W、50W、75W、100W、200W和500W的臺燈等距離分別照射1-6號裝置，觀察氣泡的產生情況．
④30min后停止光照，測量光合作用釋放的O₂體積．
實驗結果：

不同光照條件下氧氣的釋放量（mL）
組次	20w	50W	75W	100W	200W	500W
1	1.8	5.0	9.0	12.0	21.0	19.0
2	1.8	5.3	8.0	11.5	20.0	18.0
3	2.0	5.0	8.0	12.0	20.0	18.0
均值	1.87	5.1	8.3	11.83	20.3	18.70

對該實驗進行分析，回答有關問題：
（1）該實驗中的自變量是

 

．列出實驗中的兩個控制變量（無關變量）

 

．
（2）根據裝置圖，上表中各組次的實驗數據是如何讀到的？

 

．
（3）上表中測得的氧氣量并非光合作用實際產生的氧氣量，其原因是

 

．
（4）在冬季的人工大棚中種植蔬菜，需要確定合適的光照強度，因為光照不夠會降低產量，而提供多余的光照會造成成本提高．通過該實驗還不能確定最適合黑藻生長的光照強度，請寫出該如何開展進一步的探究：

 

．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環境因素,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：分析實驗裝置：圖示表示光照強度影響光合作用強度的實驗裝置，其中量筒中收集的水的體積是實驗的因變量，代表光合作用實際產生的氧氣量與黑藻呼吸消耗的氧氣量的差值，即凈光合作用強度．
分析表中數據：燈泡的功率代表光照強度，在20～200W范圍內隨著光照強度的不斷升高，光合作用產生的氧氣量也在升高，但光照強度達500W時氧氣量反而降低．

解答： 解：（1）燈泡的功率代表光照強度，因此本實驗的自變量是光照強度，其他均為無關變量，如C0₂、溫度、PH值、黑藻等．
（2）上表中各組次的實驗數據是通過測量量筒中收集到的水的體積得到的．
（3）上表中測得的氧氣量是光合作用實際產生的氧氣量與黑藻呼吸消耗的氧氣量的差值，代表凈光合作用．
（4）由表可知，200W時，光合作用強度最大，但還不能確定最適合黑藻生長的光照強度，因為梯度較大，所以還需在100-500W范圍內設置多組梯度進行實驗．
故答案為：
（1）光照強度    C0₂、溫度、PH值、黑藻等
（2）讀量筒中收集到的水的體積
（3）黑藻自身的呼吸作用會消耗氧氣
（4）在100-500W范圍內設置多組梯度進行實驗

點評：本題結合實驗裝置圖和實驗數據，考查探究影響光合作用速率的影響因素的實驗，要求考生能根據實驗裝置、實驗材料，判斷實驗的自變量、因變量和無關變量；能理解實驗的目的，明確量筒中測量的水的體積代表的含義；能對表中數據進行分析，得出正確的結論．