Question

为研究不同光照强度下水稻的光合作用，某实验室将水稻幼苗固定于无底反应瓶中进行实验，实验装置如图所示．

实验原理
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．
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．实验结果绘制成下图
请回答下列问题：
（1）该实验的自变量是

 

，通过

 

进行调控．
（2）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，指针偏转的方向是向

 

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
（3）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．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素,细胞呼吸的过程和意义

专题：

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）研究不同光照强度下水稻的光合作用，所以实验变量应为光照强度，可以通过改变灯泡与装置间的距离进行调节．
（2）①题中看出，灯泡距离不断增大，因此光合作用逐渐减弱．并且B点指针偏转的幅度减小，说明光合作用减慢，因此是A点时植物光合作用强，由于光合作用大于呼吸作用，植物释放氧气，浮力增大，指针右偏．
②C点之后指针开始回偏，说明C点光合作用与呼吸作用强度相等．因为C点之后呼吸强度大于光合作用强度，即有机物出现负增长．因此C点比D点积累有机物多．
③图中C代弄最偏右，表示光合作用积累的氧气最多．CD段表示天平指针开始回偏，说明此时呼吸作用大于光合作用．B点光合大于呼吸，指针右偏，D点与B点相比指针开始回偏，即偏左．因为总体光合产生的氧气为正值，指针仍在平衡点右侧．
（3）若用此装置测定水稻幼苗的呼吸强度，防止光合作用对实验结果的影响，则应遮光处理．
故答案为：
（1）光照强度   改变灯泡与装置间的距离
（2）①A  右
②光合作用与呼吸作用强度相等    C
③呼吸作用大于光合作用   左    右
（3）遮光或黑暗

点评：本题具有一定的难度，并且设置的情景较新颖，干扰项较多，考查了影响光合作用的和呼吸作用的环境因素，需要运用物理学知识解决生物问题，所以能够较好地对学生综合能力进行考查，解答本题关键是以C点为界，C点时光合作用等于呼吸作用．