题目内容
【题目】为探究环境因素对水稻苗光合作用强度的影响，研究人员将水稻苗固定于无底反应瓶中进行实验，实验装置如图1所示。
实验原理：装置中水稻苗光合作用产生的气体，可使浮力增大，使天平指针发生偏转。
实验步骤：①调节天平平衡；②用100W的灯泡作为光源，先将灯泡置于距装置20cm处，15min后观察并记录指针偏转方向和格数；③加大灯泡与装置间距离，过15min再观察记录；④连续重复步骤③。
实验结果如图2所示，回答下列问题：
（1）请为该实验拟定一个合适的课题：____________________________________。
（2）图1装置中，A、B瓶除了水稻苗存活状态不同外，其它条件都要相同且适宜的目的是控制 __________，实验过程中光照强弱可通过_______________来控制。
（3）请据实验结果分析回答：
①B点与A点比较，光合作用强度较大的是____点，
②C点表示的是_______________，C点与D点相比积累有机物较多的点是_____点。
③CD段形成的原因是________________，与B点相比较，D点指针向______偏转，此时指针位于天平原点0的____________侧。
（4）若用此装置测定水稻幼苗的呼吸强度，需要对此装置进行______________处理。
【答案】探究光照强度对水稻苗光合作用强度的影响无关变量改变灯泡与装置间的距离或改变电灯的瓦数A光合作用与呼吸作用强度相等C呼吸作用大于光合作用左右遮光或黑暗
【解析】
据图分析：本实验的实验原理为该装置中水稻苗光合作用产生的气体，可使浮力增大，使天平指针发生偏转。从实验设置可以看出，B装置中放的是死的水稻苗，不能光合作用和呼吸作用，因此可作为空白对照．A瓶中水稻苗既进行光合作用，也进行呼吸作用，由于装置中有二氧化碳缓冲液，因此气体量的变化表示的是氧气的变化量．此时需考虑光合作用和呼吸作用的强度问题：光合作用强度小于呼吸作用强度、光合作用强度等于呼吸作用强度、光合作用强度大于呼吸作用强度。
（1）题中以100W灯泡为光源，不断加大灯泡与装置间距离，可以看出指针的偏转即光合作用强度在发生变化，所以光照强度是自变量，因变量是光合作用强度，探究的题目可以为探究光照强度对水稻苗的光合作用强度的影响。
（2）实验中遵循的一般原则主要有对照原则、等量原则、控制无关变量原则和单一变量原则，图1装置中，A、B瓶除了水稻苗存活状态不同外，其它条件都要相同且适宜的目的是控制无关变量．不断加大灯泡与装置间距离或改变电灯的瓦数，可以控制光照强弱。
（3）①与B点相比，A点灯泡与装置的距离较近，光照强度更强，其光合作用强度更大。
②题中看出，灯泡距离不断增大，因此光合作用逐渐减弱。根据C点时指针偏转格数达到最多，之后逐渐减少，说明此时植物光合作用强度在C点之前，其光合作用强度大于呼吸作用强度，而C点之后，其光合作用强度则小于呼吸作用强度，那么刚好在C点时，应该是光合作用强度等于呼吸作用强度。根据前面的分析，植物积累有机物需要光合作用强度大于呼吸作用强度，所以C点与D点相比，积累有机物较多的点是C点。
③结合②小题的分析可知，之所以出现CD段的偏转格数减少的现象，原因在于植物的光合作用强度小于呼吸作用强度。同时，当植物的总光合作用强度大于总呼吸作用强度时，植物增重，则指针偏在原点左边。因此C点之前，植物光合作用强，指针一直向左偏达到最大格数，C点之后指针开始回偏（即右偏），D点时指针继续回偏，所以B、D两点的天平指针是位于刻度盘的同一侧。
（4）为了避免光照下植物进行光合作用影响呼吸作用的测定，若用此装置测定水稻幼苗的呼吸强度，需要对此装置进行遮光或黑暗处理。
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