Question

【題目】為了探究光照強度對綠色植物光合速率的影響，某研究性學習小組進行了下列探究實驗。實驗過程中溫度等條件均保持適宜，水中的溶氧和CO2、細胞的無氧呼吸均忽略不計。請在給出的實驗步驟和結果的基礎上，繼續完成實驗：

材料用具：新鮮的菠菜葉、3%的NaHCO3溶液、打孔器、注射器、燒杯、25W、50W、75W、100W臺燈、溫度計、酒精燈、秒表等。

實驗步驟：

步驟一：選取生長發育狀況良好的菠菜葉，用打孔器制取葉圓片若干，放入盛有蒸餾水的燒杯中，葉圓片均浮于水面。

步驟二：分別將制備的葉圓片放入已吸入適量蒸餾水的注射器，用手指堵住注射器前端管口，用力向后拉注射器推柄3～4次，取出葉圓片放入蒸餾水中，葉圓片均沉入水底，備用。

步驟三：取四只燒杯，編號，分別加入 ，葉圓片均勻分布在水底。

步驟四：將四只燒杯分別置于25W、50W、75W、100W臺燈前25cm處，同時開啟電源并計時， 。

實驗結果如下表：

光源	每個葉圓片上浮到水面所需時間（min）
	第1片	第2片	第3片	第4片	第5片
25W	6．00	6．56	7．35	8．39	11．20
50W	3．60	4．33	6．15	7．25	9．67
75W	3．40	4．17	5．32	6．22	7．39
100W	3．20	4．03	5．12	5．33	5．33

請結合實驗結果分析回答：

（1）補充實驗步驟三 ；

補充實驗步驟四 。

（2）該實驗中的自變量是 ，該實驗的無關變量除溫度外，還包括 （至少寫出兩點）等。

（3）光照一段時間后，燒杯中的葉圓片慢慢浮到水面的原因是 。

（4）在答題卡所對應的坐標系中畫出該實驗中不同光照強度下每組葉圓片上浮到水面平均所需時間的柱狀圖。

（5）根據表中的實驗結果，能否確定100W是該條件下菠菜葉片的最適光照強度？ 。請你為進一步探究提出合理建議： 。

Answer 1

【答案】

（1）50mL（等量的）3%的NaHCO3溶液和5張（等量）的葉圓片 觀察并記錄每個葉圓片浮到水面所需時間

（2）光照強度 NaHCO3溶液濃度（量）（或葉圓片數量）

（3）葉圓片光合作用大于呼吸作用，葉肉細胞間隙中的O2增加，使葉圓片上浮

（4）

（5）不能 以一定梯度設置75W以上光照強度，進一步測定相應的光合速率（葉圓片浮到水面所需時間）

【解析】

試題分析：

（1）本實驗是為了探究光照強度對綠色植物光合速率的影響，結合題意分析，應提供3%的NaHCO3溶液以提供光合作用的原料二氧化碳，同時裝置內需提供進行光合作用的葉圓片；結合實驗結果記錄和實驗設計遵循的等量原則，故實驗步驟三的四只燒杯應分別加入50mL（等量的）3%的NaHCO3溶液和5張（等量）的葉圓片。步驟四中將四只燒杯分別置于25W、50W、75W、100W臺燈前25cm處，以提供不同光照強度的光，同時開啟電源并計時，觀察并記錄每個葉圓片浮到水面所需時間。

（2）本實驗是為了探究光照強度對綠色植物光合速率的影響，故實驗的自變量是光照強度，是通過將四只燒杯分別置于25W、50W、75W、100W臺燈前25cm處，以改變不同光照強度的；實驗中除光照強度以外能影響光合作用速率的其它因素均屬于無關變量，如溫度、NaHCO3溶液濃度（量）、葉圓片數量等，對照實驗的設計中，各組的無關變量要相同且適宜。

（3）在光照條件下，葉圓片光合作用大于呼吸作用，導致葉肉細胞間隙中的O2增加，會使葉圓片上浮。

（4）根據實驗結果記錄表中的數據可分別計算出不同光照強度（即燈泡的瓦數）下5個葉圓片上浮到水面所需的平均時間，然后以光照強度為橫坐標，以葉圓片上浮到水面所需的平均時間為縱坐標，根據上述計算結果可分別畫出不同光照強度（即燈泡的瓦數）下的柱狀圖。

（5）根據表中的實驗結果，只能說明相對于其他燈泡瓦數，100W的光照條件下葉圓片上浮到水面所需的平均時間最短，即其光合作用速率最大，但不能確定100W就是該條件下菠菜葉片的最適光照強度；要確定100W是否是該條件下菠菜葉片的最適光照強度，可以一定梯度設置75W以上光照強度，進一步測定相應的光合速率（葉圓片浮到水面所需時間）。