有关能量流动的计算问题

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能量传递效率教育 |
分类: 试题研究和分析 |
2008年山东高考题:为缓解人口增长带来的世界性粮食紧张状况,人类可以适当改变膳食结构。若将(草食)动物性与植物性实物的比例由1比1调整为1比4,地球可供养的人口数量是原来的倍?(能量传递效率按10%计算,结果精确到小数点后两位数字) 答案:1.96倍
(草食)动物性与植物性食物指食物的两种来源,括号中的说明表示此处动物属第二营养级,这样就可以两条食物链计算,即:植物→(草食)动物→人;植物→人。 分析:
设现在人口数量需要能量为a,则需植物为:0.5a/0.1x0.1+0.5a/0.1=55a。 将(草食)动物性与植物性食物的比例由1:1调整为1:4,则现在地球人口需植物为:0.2a/ 0.1×0.1+0.8a/0.1=28a。 调整食物结构后,地球可供养的人口数量是原来的55a /28a=1.96倍。 最近在教学中也碰到了以下有关的计算题,现总结分析如下:
试题一:假设下图所示食物网中水稻固定的大阳能为N,能量传递效率为10%,且均匀传递,则人类获得的能量()
A.等于10-1NB.等于10-2N C.少于10-1N D.多于10-1N 答案:C 分析:水稻固定的大阳能为N,能量传递效率为10%。如果都是人类直接吃了,那是等于10-1N,但有些部分是其它动物吃了,人类再吃他们的产品,人类对这部分能量而言是二级消费者了,所以人类并没有全吃了水稻。比如:稻壳被鸭子吃了,鸭子被人吃了,那这部分稻子的能量人类利用的就是10%×10%了。再如稻草被牛吃了,牛奶被人喝了,那也是人类利用了稻草能量的10%×10%。所以人类不是一级,也不是二级,而是由一级(大米)部分,有二级部分,介于10%N和1%N之间的,故选C。 试题二:在下图食物网中a表示动物性食物所占比例,若要使鸟体重增加x,通常(去掉了原题至少)需要生产者量为y,那么x与y的关系可表示为( )
A .y=90ax+10xB.y=25ax+5x C.y=20ax+5x D.y=100ax+10x
A 分析:a表示动物性食物所占的比例,则1-a表示植物性食物所占的比例,通常需要生产者的量,能量流动效率应该取10%,据此可以列式:y=ax÷10%÷10%+(1-a)x÷10%=90ax+10x,选A。 答案:
甲、乙、丙,构成的食物关系如图。其中,甲能量中比例为x的部分直接提供给丙,则要使丙能量增加AKJ,通常(去掉了原题至少)需要消耗甲的能量为________KJ(用所给字母表示)。 试题三:
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