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- 2023-03-15 10:05:02 发布
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微专题突破 能量流动的计算
在解决有关能量流动的计算时，首先要确定相关的食物链，然后注意题目中的“最多”、“最少”、“至多”、“至少”等词语，从而确定是使用10%或20%来解决相关问题。
(1)设食物链为A→B→C→D，分情况讨论：
实现
问题思路求解
计算过程
D营养级净增
重(M)
至少需要A营养级的量(X)
X×20%×20%×20%＝M
最多需要A营养级的量(X)
X×10%×10%×10%＝M
A营养级的需
要量(N)
D营养级最多增重的量(X)
N×20%×20%×20%＝X
D营养级至少增重的量(X)
N×10%×10%×10%＝X
提醒
“最多”“至少”与“10%”“20%”的对应关系
(2)同一条食物链不同环节间能量传递效率不同时，相关问题解决思路：
设在食物链A→B→C→D中，各营养级间的传递效率分别为a%、b%、c%，若现有A营养级生物的总质量为M，能使D营养级生物增重多少？
列式计算：M·a%·b%·c%＝X
此时不再涉及“最多”“至少”的问题。
(3)在食物网中分析时，确定生物量变化的“最多”或“最少”时，具体规律总结如下：
①
②
(4)如果是在食物网中，同一生物同时从上一营养级多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量不等，则按照各自单独的食物链进行计算后合并。
1．某生态系统食物网如下图所示，猫头鹰体重每增加1 kg至少消耗A约
( )
A．100 kg B．44.5 kg
C．25 kg D．15 kg
【解析】 食物链越短，能量消耗得越少，即按A→B→猫头鹰这条食物链，且能量传递效率20%来计算。即1÷20%÷20%＝25 kg。
【答案】 C
2．根据图示的食物网，若黄雀的全部同化量来自两种动物，蝉和螳螂各占一半，则当绿色植物增加G千克时，黄雀增加体重最多是( )
A．G/75千克 B．3G/125千克
C．6G/125千克 D．G/550千克
【解析】 根据生态系统能量流动的最高传递效率20%，设黄雀增加体重X千克，则根据题意可列出计算式：(5×X/2＋5×5×X/2)×5＝G，X＝G/75千克。
【答案】 A
3．有一食物网如下图所示。如果能量传递效率为10%，各条食物链传递到庚的能量相等，则庚同化1 kJ的能量，丙最少需同化的能量为 ( )
A．550 kJ B．500 kJ
C．400 kJ D．100 kJ
【解析】 设丙的能量为x，经丙→丁→己→庚传递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙0.5÷(10%)3＝500(kJ)，经丙→戌→庚传递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙0.5÷(10%)2＝50(kJ)，即丙最少含500＋50＝550(kJ)的能量。
【答案】 A
4．如图所示的食物网中，鸟的食物为互花米草和植食性昆虫，由原来的2∶1调整为1∶1，若保证养活同样多的鸟所需的互花米草数量与原来的数量之比为(能量传递效率按20%计算)( )
A．9∶7 B．8∶5
C．11∶3 D．3∶8
【解析】 由题意知图示共有食物链为互花米草→植食性昆虫→鸟，互花米草→鸟；设鸟从上一营养级获得同化量为a，则原来互花米草的数量为：(2/3)a÷20%＋(1/3)a÷20%÷20%＝(35/3)a；改变食物比例后，则所需互花米草的数量为：(1/2)a÷20%＋(1/2)a÷20%÷20%＝(30/2)a。则保证养活同样多的鸟所需的互花米草数量与原来的数量之比为(30/2)a÷(35/3)a＝9∶7。
【答案】 A
5．下图是某种草原生态系统部分营养结构，请根据图回答：
若草固定的总能量为6.8×109 kJ，食草昆虫和鼠同化的总能量是1.3×108 kJ，则人最多能获得能量________ kJ。若蛇取食鼠的比例由1/4调整到3/4，从理论上分析，改变取食比例后，蛇体重每增加1 kg，人比原来增重________(能量传递效率按20%计算)。
【解析】 若草固定的总能量为6.8×109 kJ，食草昆虫和鼠同化的总能量是1.3×108 kJ，则人最多能获得的能量为(6.8×109×20%－1.3×108)× 20%＝2.46×108 kJ。根据题意，改变取食前蛇体重每增加1 kg需要消耗草的重量为：(1/4÷20%÷20%)＋(3/4÷20%÷20%÷20%)＝100 kg，改变取食后蛇体重每增加1 kg需要消耗草的重量为(1/4÷20%÷20%÷20%)＋(3/4÷20%÷20%)＝50 kg，所以改变取食后可以节约100－50＝50 kg的草的能量流向人，则人可以增重50×20%×20%＝2 kg。
【答案】 2.46×108 kJ 2 kg
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微专题突破 能量流动的计算
在解决有关能量流动的计算时，首先要确定相关的食物链，然后注意题目中的“最多”、“最少”、“至多”、“至少”等词语，从而确定是使用10%或20%来解决相关问题。
(1)设食物链为A→B→C→D，分情况讨论：
实现
问题思路求解
计算过程
D营养级净增
重(M)
至少需要A营养级的量(X)
X×20%×20%×20%＝M
最多需要A营养级的量(X)
X×10%×10%×10%＝M
A营养级的需
要量(N)
D营养级最多增重的量(X)
N×20%×20%×20%＝X
D营养级至少增重的量(X)
N×10%×10%×10%＝X
提醒
“最多”“至少”与“10%”“20%”的对应关系
(2)同一条食物链不同环节间能量传递效率不同时，相关问题解决思路：
设在食物链A→B→C→D中，各营养级间的传递效率分别为a%、b%、c%，若现有A营养级生物的总质量为M，能使D营养级生物增重多少？
列式计算：M·a%·b%·c%＝X
此时不再涉及“最多”“至少”的问题。
(3)在食物网中分析时，确定生物量变化的“最多”或“最少”时，具体规律总结如下：
①
②
(4)如果是在食物网中，同一生物同时从上一营养级多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量不等，则按照各自单独的食物链进行计算后合并。
1．某生态系统食物网如下图所示，猫头鹰体重每增加1 kg至少消耗A约
( )
A．100 kg B．44.5 kg
C．25 kg D．15 kg
【解析】 食物链越短，能量消耗得越少，即按A→B→猫头鹰这条食物链，且能量传递效率20%来计算。即1÷20%÷20%＝25 kg。
【答案】 C
2．根据图示的食物网，若黄雀的全部同化量来自两种动物，蝉和螳螂各占一半，则当绿色植物增加G千克时，黄雀增加体重最多是( )
A．G/75千克 B．3G/125千克
C．6G/125千克 D．G/550千克
【解析】 根据生态系统能量流动的最高传递效率20%，设黄雀增加体重X千克，则根据题意可列出计算式：(5×X/2＋5×5×X/2)×5＝G，X＝G/75千克。
【答案】 A
3．有一食物网如下图所示。如果能量传递效率为10%，各条食物链传递到庚的能量相等，则庚同化1 kJ的能量，丙最少需同化的能量为 ( )
A．550 kJ B．500 kJ
C．400 kJ D．100 kJ
【解析】 设丙的能量为x，经丙→丁→己→庚传递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙0.5÷(10%)3＝500(kJ)，经丙→戌→庚传递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙0.5÷(10%)2＝50(kJ)，即丙最少含500＋50＝550(kJ)的能量。
【答案】 A
4．如图所示的食物网中，鸟的食物为互花米草和植食性昆虫，由原来的2∶1调整为1∶1，若保证养活同样多的鸟所需的互花米草数量与原来的数量之比为(能量传递效率按20%计算)( )
A．9∶7 B．8∶5
C．11∶3 D．3∶8
【解析】 由题意知图示共有食物链为互花米草→植食性昆虫→鸟，互花米草→鸟；设鸟从上一营养级获得同化量为a，则原来互花米草的数量为：(2/3)a÷20%＋(1/3)a÷20%÷20%＝(35/3)a；改变食物比例后，则所需互花米草的数量为：(1/2)a÷20%＋(1/2)a÷20%÷20%＝(30/2)a。则保证养活同样多的鸟所需的互花米草数量与原来的数量之比为(30/2)a÷(35/3)a＝9∶7。
【答案】 A
5．下图是某种草原生态系统部分营养结构，请根据图回答：
若草固定的总能量为6.8×109 kJ，食草昆虫和鼠同化的总能量是1.3×108 kJ，则人最多能获得能量________ kJ。若蛇取食鼠的比例由1/4调整到3/4，从理论上分析，改变取食比例后，蛇体重每增加1 kg，人比原来增重________(能量传递效率按20%计算)。
【解析】 若草固定的总能量为6.8×109 kJ，食草昆虫和鼠同化的总能量是1.3×108 kJ，则人最多能获得的能量为(6.8×109×20%－1.3×108)× 20%＝2.46×108 kJ。根据题意，改变取食前蛇体重每增加1 kg需要消耗草的重量为：(1/4÷20%÷20%)＋(3/4÷20%÷20%÷20%)＝100 kg，改变取食后蛇体重每增加1 kg需要消耗草的重量为(1/4÷20%÷20%÷20%)＋(3/4÷20%÷20%)＝50 kg，所以改变取食后可以节约100－50＝50 kg的草的能量流向人，则人可以增重50×20%×20%＝2 kg。
【答案】 2.46×108 kJ 2 kg
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