Question

為研究不同光照強度下水稻的光合作用，某實驗室將水稻幼苗固定于無底反應瓶中進行實驗，實驗裝置如圖所示．

實驗原理
該裝置中水稻苗光合作用產生的氣體，可使浮力增大，使天平指針發生偏轉．
實驗步驟
①調節天平平衡；
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．
③加大燈泡與裝置間距離，過15min再觀察記錄
④連續重復步驟③．實驗結果繪制成下圖
請回答下列問題：
（1）該實驗的自變量是

 

，通過

 

進行調控．
（2）請據實驗結果分析回答：
①B點與A點比較，光合作用強度較大的是

 

點，指針偏轉的方向是向

 

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
（3）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

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：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．

解答： 解：（1）研究不同光照強度下水稻的光合作用，所以實驗變量應為光照強度，可以通過改變燈泡與裝置間的距離進行調節．
（2）①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，由于光合作用大于呼吸作用，植物釋放氧氣，浮力增大，指針右偏．
②C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．因為C點之后呼吸強度大于光合作用強度，即有機物出現負增長．因此C點比D點積累有機物多．
③圖中C代弄最偏右，表示光合作用積累的氧氣最多．CD段表示天平指針開始回偏，說明此時呼吸作用大于光合作用．B點光合大于呼吸，指針右偏，D點與B點相比指針開始回偏，即偏左．因為總體光合產生的氧氣為正值，指針仍在平衡點右側．
（3）若用此裝置測定水稻幼苗的呼吸強度，防止光合作用對實驗結果的影響，則應遮光處理．
故答案為：
（1）光照強度   改變燈泡與裝置間的距離
（2）①A  右
②光合作用與呼吸作用強度相等    C
③呼吸作用大于光合作用   左    右
（3）遮光或黑暗

點評：本題具有一定的難度，并且設置的情景較新穎，干擾項較多，考查了影響光合作用的和呼吸作用的環境因素，需要運用物理學知識解決生物問題，所以能夠較好地對學生綜合能力進行考查，解答本題關鍵是以C點為界，C點時光合作用等于呼吸作用．