Question

1．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：探究光照强度对水稻苗的光合作用强度的影响．
（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无关变量，实验过程中光照强弱可通过改变灯泡与实验装置的距离来控制．
（3）实验结果分析：
①灯泡距装置20cm处时，光合作用强度比呼吸作用强度大．
②与B点相比，A点水稻叶肉细胞内三碳化合物含量减少（填“增加”或“减少”）．
③B、D两点的天平指针是（填“是”或“不是”）位于刻度盘的同一侧．

Answer 1

分析 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）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，因变量是光照强度，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，可以控制光照强弱．
（3）①灯泡距装置20cm处时，光照较强，指针偏转的原因是光合作用大于呼吸作用．
②与B点相比，A点灯泡与装置的距离较近，光照较强，[H]和ATP生存较多，三碳化合物的还原较快，故A点水稻叶肉细胞内三碳化合物含量减少．
③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，C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，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．
故答案为：
（1）探究光照强度对水稻苗的光合作用强度的影响
（2）无关变量   改变灯泡与实验装置的距离
（3）①大
②减少
③是

点评 本题考查了光合作用与呼吸作用的有关知识，设置的情景较新颖，干扰项较多，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．