Question

14．I为研究不同光照强度下水稻的光合作用，某实验室人员将水稻幼苗固定于无底反应瓶中进行实验，实验装置如图一所示．

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20厘米处，15分钟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15分钟再观察记录
④连续重复步骤③．实验结果如图二所示，请回答下列问题：
请据实验结果分析回答：
（1）B点与A点比较，光合作用强度较大的是A点，指针偏转的方向是向右．
（2）C点表示的是光合作用强度与呼吸作用强度相等．
（3）CD段形成的原因是呼吸作用强度大于光合作用强度，与C点相比较，D点指针向左偏转．
（4）若此曲线与横轴相交于E点，则E点的含义是光合作用产生的氧气被呼吸作用消耗到和实验开始时的氧气浓度相等．
（5）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遮光或黑暗．

Answer 1

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，左侧是活的植物，产生气体，浮力增大，指针向右偏．
（2）C点之后指针开始回偏，说明此时从装置中消耗氧气，因此C点时光合作用与呼吸作用强度相等．
（3）CD段指针开始向左偏，说明水稻苗在消耗装置中的氧气，即光合作用产生的氧气不足，此时呼吸作用大于光合作用．
（4）若此曲线与横轴相交于E点，E点即为实验的初始位置，即表示先前光合作用积累的氧气已经全部被呼吸作用消耗．
（5）因为水稻植株在有光条件下可以进行光合作用，因此要测定其幼苗的呼吸强度，应对装置进行遮光处理．
故答案为：
（1）A   右
（2）光合作用强度与呼吸作用强度相等  
（3）呼吸作用强度大于光合作用强度  左  
（4）光合作用产生的氧气被呼吸作用消耗到和实验开始时的氧气浓度相等
（5）遮光或黑暗

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．