自制“光合强度影响因素演示仪”

罗琬婷 向兴龙 徐鑫

“探究环境因素对光合作用的影响”是高中生物课的重点实验，我们按传统方法做过后发现：该实验不仅装置繁琐、过程复杂、一节课很难完成，而且多处缺乏严谨性。比如，用白炽灯作光源产热大，使温度对实验产生了很大的干扰；用不同颜色的玻璃纸透射出不同颜色光，由于玻璃纸有厚有薄，透射出来的光的强度也不一样等。

基于上述因素，我们觉得有必要对原有装置进行改进。受超市LED灯的启发，我们发现将LED灯用在这个实验中能很好地解决上述问题，于是便在老师的帮助下研制了此演示仪。

一、材料准备

白光、红光、绿光、蓝光LED灯芯各一个；白色有机板一块；计时秒表及5V电源一个；三氯甲烷适量。

二、制作方法

1.按设计大小裁剪有机板。

2.将裁好的有机板用三氯甲烷粘好。

3.安装LED灯、秒表及电路板。

三、主要原理

仪器分为两部分：左边采用一个发白光的LED灯，根据烧杯离灯的远近不同和溶液对光的吸收作用，使上下烧杯内的叶圆片可得到不同强度的光，用以探究光照强度对光合作用的影响。右边采用三个发光颜色不同的LED灯，可探究不同光质对光合作用的影响，使用时两部分可同时工作。

四、创新点

根据不同植物对光强和光质有不同的反应特性，在装置完成后，我们对学校周边的一些植物进行了试验探究，效果很好。

本光合强度影响因素演示仪主要有以下优点：

1.采用被称为“冷光源”的LED灯作光源，减小了温度对实验的干扰。

2.将4个不同颜色的LED灯固定在一个装置上，简化了实验装置，且一次能同时探究光照强度和光质对光合作用的影响，大大缩短了实验时间，解决了原实验一节课很难完成的问题。

3.本装置所釆用的LED灯的波长和光通量可由生产厂家提供精确数据，这使该实验的精确度也有了很大的提高。

使用该装置还可以进行以下探究活动：

1.探究不同植物对同一光质的敏感程度的强弱。

2.探究不同浓度的CO2对同一植物光合强度的影响，及不同植物对同一浓度CO2固定能力的大小。

3.探究不同温度对同一植物光合强度的影响及不同植物在同一温度下光合强度的大小。

4.探究不同叶龄及植物不同部位的叶片在不同光照强度、光质、CO2浓度及温度下光合强度的大小。（指导老师：匡昭泽）