Question

4．天平两端托盘上的烧杯内各培养一株植物，烧杯中是全营养液．调节天平两边平衡，此时游码的位置恰好与支点正对．请回答下列问题：
（1）全营养液中添加了很多营养物质，下列物质中，所含植物生长需要的主要营养元素种类最多的是C．（选填字母编号）
A．硝酸钠   B．磷酸氢二钙   C．硝酸钾    D．硫酸镁
（2）将此装置移至阳光下照射一段时间．天平的指针将会向左（选填“左”或“右”）偏转．该实验装置研究的是叶片数量（叶面积）对蒸腾作用强度的影响．
（3）该装置中有一不足之处，请指出并改正没有排除烧杯中的水分自然蒸发的影响；应在水面上加一层植物油．
（4）某同学移动游码将上述倾斜了的天平重新调节平衡，因横梁标尺上的读数无法看清，该同学测出了游码移动的距离为s，若游码的质量为m，天平的臂长为L，则光照后天平两边的质量差为$\frac{ms}{L}$．

Answer 1

分析 （1）植物生长需要水、无机盐、有机物等，其中水和无机盐是通过根从土壤中吸收的，而有机物则是植物通过光合作用制造．无机盐对植物的生长发育起着重要的作用，这些无机盐包括含氮、磷、钾、钙、镁、硫、硼、锰、锌、钼等的多种无机盐，其中植物生活中最多的无机盐是含氮、磷、钾的无机盐．
（2）根据实验目的，结合蒸腾作用分析；
（3）蒸发可以在任何温度下进行．
（4）天平是等臂杠杆，根据杠杆的平衡条件可求得天平两边的质量差．

解答 解：（1）植物生长需要多种物质，如水、无机盐、有机物等，水和无机盐通过根从土壤中吸收，而有机物则是植物通过光合作用制造．
全营养液中添加了很多营养物质，在硝酸钠、磷酸氢二钙、硝酸钾、硫酸镁中，所含植物生长需要的主要营养元素种类最多的是硝酸钾；
（2）由图可知，该实验装置研究的是叶片数量（叶面积）对蒸腾作用强度的影响．
因为左盘叶片数量少，叶片的蒸腾作用少，因此将此装置移至阳光下照射一段时间后，会发现左盘质量大，因此天平的指针将会向左偏转；
（3）装置中的不足之处在于没有考虑烧杯中的水分自然可以蒸发，为了排除烧杯中的水分自然蒸发的影响，可以在水面上加一层植物油；
（4）根据杠杆的平衡条件可得F₁L₁=F₂L₂，
msg=△MLg，则△M=$\frac{ms}{L}$．
故答案为：（1）C；
（2）左；叶片数量（叶面积）对蒸腾作用强度的影响；
（3）没有排除烧杯中的水分自然蒸发的影响；应在水面上加一层植物油；
（4）$\frac{ms}{L}$．

点评 此题考查质量的测量和天平，同时也考查了植物生长需要的营养物质等，体现了学科的整合性，因此解答此题要求学生应具备一定的学科综合能力．