Question

【題目】為探究環境因素對光合作用強度的影響，設計進行下列實驗。

實驗材料和用具：100 mL量筒，50 W、100 W、200 W和400 W的臺燈，冷開水，NaHCO3溶液，黑藻等。

實驗步驟：

①準備4套如下圖所示的裝置，編號為1～4。在瓶中各加入約500 mL質量濃度為0.01 g/mL的NaHCO3溶液后用冷開水充滿。

②取4等份長勢相同的黑藻分別放入1～4號裝置。

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的臺燈等距離地照射1～4號裝置，觀察氣泡的產生情況。

④30 min后停止光照，測量光合作用釋放的O2體積（mL）。

以上實驗重復三次，實驗結果見下表。分析并回答有關問題：

（1）該實驗中應控制的無關變量有：________________________（答出兩項）。

（2）根據裝置圖，上表的實驗數據是如何讀出的？_________________________________。

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

（4）對表中數據進行分析，得出的結論是__________________________________________

（5）若想確定黑藻生長的最適光照強度，請在本實驗的基礎上寫出進一步探究的實驗思路：__________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】CO2量(或NaHCO3溶液量及濃度)、溫度、pH、光照時間、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消耗氧氣 一定范圍內隨著光照強度升高，光合作用強度隨之升高；超出該范圍，光合作用強度下降 縮小光強梯度，在100～400 W范圍內設置更多組進行實驗

【解析】

本實驗的目的是探究光照強度對光合作用的影響，所以自變量就是光照強度，其他一些因素為無關變量。重復多次的目的是增強實驗的準確性，要取每一組三次的平均值。根據表格中的結果可以判斷在100W-400W范圍內光合強度較大，可以以此為范圍進一步實驗，而得到更精確的數據。

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

(2)在一定強度的光照下，不同光照強度下氧氣的釋放量黑藻光合作用強度大于呼吸作用強度而釋放出O2，使瓶中的壓強增大，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驗數據。
(3)上表測得的氧氣量并非光合作用實際產生的氧氣量，因為黑藻自身的呼吸作用會消耗O2，水中還會溶解少量O2。
(4)對表中的數據分析，得出的結論是：一定范圍內隨著光照強度升高，光合作用強度隨之升高；超出該范圍，光合作用強度下降。

(5)據表中數據分析可知，縮小光強梯度，在100～400 W范圍內設置更多組進行實驗，可以得出黑藻生長的最適光照強度。