Question

【題目】為探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響，設(shè)計(jì)進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)材料和用具：100 mL量筒，50 W、100 W、200 W和400 W的臺(tái)燈，冷開水，NaHCO3溶液，黑藻等。

實(shí)驗(yàn)步驟：

①準(zhǔn)備4套如下圖所示的裝置，編號(hào)為1～4。在瓶中各加入約500 mL質(zhì)量濃度為0.01 g/mL的NaHCO3溶液后用冷開水充滿。

②取4等份長勢(shì)相同的黑藻分別放入1～4號(hào)裝置。

③將4套裝置放入暗室中，然后分別用50 W、100 W、200 W和400 W的臺(tái)燈等距離地照射1～4號(hào)裝置，觀察氣泡的產(chǎn)生情況。

④30 min后停止光照，測(cè)量光合作用釋放的O2體積（mL）。

以上實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見下表。分析并回答有關(guān)問題：

（1）該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制的無關(guān)變量有：________________________（答出兩項(xiàng)）。

（2）根據(jù)裝置圖，上表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是如何讀出的？_________________________________。

（3）上表測(cè)得的氧氣量并非光合作用實(shí)際產(chǎn)生的氧氣量，其原因是___________________。

（4）對(duì)表中數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出的結(jié)論是__________________________________________

（5）若想確定黑藻生長的最適光照強(qiáng)度，請(qǐng)?jiān)诒緦?shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上寫出進(jìn)一步探究的實(shí)驗(yàn)思路：__________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】CO2量(或NaHCO3溶液量及濃度)、溫度、pH、光照時(shí)間、黑藻量等 讀量筒中收集到的水的體積 黑藻自身的呼吸作用會(huì)消耗氧氣 一定范圍內(nèi)隨著光照強(qiáng)度升高，光合作用強(qiáng)度隨之升高；超出該范圍，光合作用強(qiáng)度下降 縮小光強(qiáng)梯度，在100～400 W范圍內(nèi)設(shè)置更多組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

【解析】

本實(shí)驗(yàn)的目的是探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響，所以自變量就是光照強(qiáng)度，其他一些因素為無關(guān)變量。重復(fù)多次的目的是增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，要取每一組三次的平均值。根據(jù)表格中的結(jié)果可以判斷在100W-400W范圍內(nèi)光合強(qiáng)度較大，可以以此為范圍進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)，而得到更精確的數(shù)據(jù)。

（1）探究光照強(qiáng)度對(duì)黑藻光合作用強(qiáng)度的影響，自變量是光照強(qiáng)度，因變量是氧氣是釋放量，無關(guān)變量有：CO2量(或NaHCO3溶液量及濃度)、溫度、pH、光照時(shí)間、黑藻量等。

(2)在一定強(qiáng)度的光照下，不同光照強(qiáng)度下氧氣的釋放量黑藻光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度而釋放出O2，使瓶中的壓強(qiáng)增大，水分從排水管排出，因此，讀量筒中水的體積就可以得出上述表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
(3)上表測(cè)得的氧氣量并非光合作用實(shí)際產(chǎn)生的氧氣量，因?yàn)楹谠遄陨淼暮粑�作用�?huì)消耗O2，水中還會(huì)溶解少量O2。
(4)對(duì)表中的數(shù)據(jù)分析，得出的結(jié)論是：一定范圍內(nèi)隨著光照強(qiáng)度升高，光合作用強(qiáng)度隨之升高；超出該范圍，光合作用強(qiáng)度下降。

(5)據(jù)表中數(shù)據(jù)分析可知，縮小光強(qiáng)梯度，在100～400 W范圍內(nèi)設(shè)置更多組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以得出黑藻生長的最適光照強(qiáng)度。