Question

11．为探究环境因素对光合作用强度的影响，设计进行下列实验．
实验材料和用具：100mL量筒、50W、100W、200W和400W的台灯、冷开水、NaHCO₃、黑藻等．

	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

实验步骤：
①准备4套如图所示装置，编号为l一4．在瓶中各加入约500mL0.0lg/mLNaHCO₃溶液后用冷开水充满．
②取4等份长势相同的黑藻分别放人l一4号装置．
③将4套装置放入暗室中，然后分别用50W、100W、200W和400W的台灯等距离地照射1-4号装置，观察气泡的产生情况．
④30min后停止光照，测量光合作用释放的O₂体积（mL）．
以上实验重复三次，实验结果见上表．分析并回答有关问题：
（1）该实验中的自变量是光照强度．列出实验中的两个控制变量（无关变量）：CO₂量（或NaHCO₃溶液量及浓度）、温度、pH值、光照时间、黑藻量等．
（2）根据装置图，上表中的实验数据是如何读出的？读量筒中收集到的水的体积．
（3）上表中测得的氧气量并非光合作用实际产生的氧气量，其原因是黑藻自身的呼吸作用会消耗氧气．
（4）对表中数据进行分析并得出结论：在一定范围内随着光照强度的升高，光合作用的强度也随之升高．
（5）若想确定黑藻生长的最适光照强度，请在本实验的基础上写出进一步探究的实验思路：缩小光强梯度．在1OOW一400W范围内设置更多组进行实验．

Answer 1

分析 分析实验：台灯的功率代表光照强度，因此该实验的目的是探究光照强度对光合作用的影响．表中数据是量筒中收集到的水的体积，是光合作用产生氧气量与呼吸作用消耗氧气量的差值．
分析表中数据：光照强度在50-200W时，随着光照强度的增强，光合作用强度逐渐增强．光照强度在200-400W时，随着光照强度的增强，光合作用强度逐渐减弱．

解答 解：（1）本实验的目的是探究光照强度对光合作用的影响，所以因变量是光合作用强度，自变量是光照强度，其他都是无关变量，如CO₂量（或NaHCO₃溶液量及浓度）、温度、pH值、光照时间、黑藻量等．
（2）根据装置图，上表中各组次的实验数据是读量筒中收集到的水的体积得出的．
（3）上表中测得的氧气量并非光合作用实际产生的氧气量，其原因是黑藻自身的呼吸作用会消耗氧气．
（4）对表中数据进行分析并得出结论：在一定范围内随着光照强度的升高，光合作用的强度也随之升高．
（5）若想确定黑藻生长的最适光照强度，在本实验的基础上应缩小光强梯度．在1OOW一400W范围内设置更多组进行实验．
故答案为：
（1）光照强度    CO₂量（或NaHCO₃溶液量及浓度）、温度、pH值、光照时间、黑藻量等（要求至少答出两项）
（2）读量筒中收集到的水的体积
（3）黑藻自身的呼吸作用会消耗氧气
（4）在一定范围内随着光照强度的升高，光合作用的强度也随之升高
（5）缩小光强梯度．在1OOW一400W范围内设置更多组进行实验

点评 本题结合图表，考查探究影响光合作用速率的环境因素，首先要求考生明确实验的目的，确定实验的自变量和无关变量；其次要求考生认真分析图表，提取有效信息答题，从图中得出正确的结论，属于考纲理解层次的考查．影响光合作用的环境因素有：光照强度、温度、二氧化碳浓度等，其中光照强度主要影响光反应，二氧化碳浓度主要影响暗反应；影响光合作用的内在因素有：色素的含量、酶的数量、五碳化合物的含量等．