Question

8．為探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響，設(shè)計進行下列實驗．實驗材料和用具：100mL量筒、50W、100W、200W和400W的臺燈、冷開水、NaHCO₃黑藻等．

實驗步驟：？準備4套如圖1所示裝置，編號為1-4．在瓶中各加入約500mL0.0lg/mLNaHC0₃溶液后用冷開水充滿． ②取4等份長勢相同的黑藻分別放人1-4號裝置．
③將4套裝置放入暗室中，然后分別用50W、100W、200W和400W的臺燈等距離地照射1-4號裝置，觀察氣泡的產(chǎn)生情況．
④30min后停止光照，測量光合作用釋放的O₂體積（mL）．
以上實驗重復(fù)三次，實驗結(jié)果見表．分析并回答有關(guān)問題：

組別 次數(shù)	1	2	3	4
	50W	100W	200W	400W
第一次	5.0	12.0	21.0	19.2
第二次	5.3	11.5	20.0	18.5
第三次	5.0	12.0	20.0	19.0

（1）該實驗中的自變量是光照強度．列出實驗中的兩個無關(guān)變量：CO₂量（或NaHCO₃溶液量及濃度）、溫度、pH值、光照時間、黑藻量．
（2）根據(jù)裝置圖，上表中的實驗數(shù)據(jù)是如何讀出的？讀量筒中收集到的水的體積．
（3）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在如圖2所示坐標圖里繪制柱形圖．
（4）上表中測得的氧氣量并非光合作用實際產(chǎn)生的氧氣量，其原因是黑藻自身的呼吸作用會消耗氧氣．
（5）對表中數(shù)據(jù)進行分析可得出光照強度與光合作用的關(guān)系是：在一定范圍內(nèi)隨著光照強度的升高，光合作用的強度也隨之升高．
（6）若想確定黑藻生長的最適光照強度，請在本實驗的基礎(chǔ)上寫出進一步探究的實驗思路：縮小光強梯度．在100W一400W范圍內(nèi)設(shè)置更多組實驗．

Answer 1

分析 分析實驗：臺燈的功率代表光照強度，因此該實驗的目的是探究光照強度對光合作用的影響．表中數(shù)據(jù)是量筒中收集到的水的體積，是光合作用產(chǎn)生氧氣量與呼吸作用消耗氧氣量的差值．
分析表中數(shù)據(jù)：光照強度在50-200W時，隨著光照強度的增強，光合作用強度逐漸增強．光照強度在200-400W時，隨著光照強度的增強，光合作用強度逐漸減弱．

解答 解：（1）本實驗的目的是探究光照強度對光合作用的影響，所以因變量是光合作用強度，自變量是光照強度，其他都是無關(guān)變量，如CO₂量（或NaHCO₃溶液量及濃度）、溫度、pH值、光照時間、黑藻量等．
（2）根據(jù)裝置圖，上表中各組次的實驗數(shù)據(jù)是讀量筒中收集到的水的體積得出的．
（3）根據(jù)表格數(shù)據(jù)繪制出不同光照強度下釋放氧氣體積的平均值柱形圖．
（4）上表中測得的氧氣量并非光合作用實際產(chǎn)生的氧氣量，其原因是黑藻自身的呼吸作用會消耗氧氣．
（5）對表中數(shù)據(jù)進行分析并得出結(jié)論：在一定范圍內(nèi)隨著光照強度的升高，光合作用的強度也隨之升高．
（6）若想確定黑藻生長的最適光照強度，在本實驗的基礎(chǔ)上應(yīng)縮小光強梯度．在100W一400W范圍內(nèi)設(shè)置更多組進行實驗．
故答案為：
（1）光照強度      CO₂量（或NaHCO₃溶液量及濃度）、溫度、pH值、光照時間、黑藻量（至少答出兩項 ）
（2）讀量筒中收集到的水的體積
（3）見下圖 

（4）黑藻自身的呼吸作用會消耗氧氣
（5）在一定范圍內(nèi)隨著光照強度的升高，光合作用的強度也隨之升高
（6）縮小光強梯度．在100W一400W范圍內(nèi)設(shè)置更多組實驗

點評 本題難度適中，利用實驗裝置探究了光照強度對光合作用的影響，要求考生具有一定的分析能力和理解能力，并能夠掌握對照實驗的單一變量原則進行解題．