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磁力对右螺旋植物缠绕特性影响的实验探究
研究背景 学校的植物园里有几块菜地，我们植物小组经常去进行田问管理。四季豆田里的一种奇特现象引发了我的好奇心：怎么四季豆的茎都是沿着右螺旋方向绕在竹竿上呢？我好想知道是为什么！ 研究目的与假设 研究目的是了解磁场对右螺旋植物有没有影响，影响有多大。我假设磁力对右螺旋缠绕植物有影响，并且磁力越大影响越大。 研究内容 观察右螺旋植物是否受磁场的影响。 观察单块磁铁的磁力对缠绕植物两螺旋间距的影响。 观察按一定方式排列的多块磁铁对右螺旋缠绕植物缠绕习性的影响。实验内容与设备 实验分为3个环节：①观察、探究自然生长的7种右螺旋植物，包括打碗花、菜豆、牵牛花、刀豆、羊角角、野大薯和大薯。观察这7种右螺旋缠绕植物在磁力作用下的右螺旋特性变化。②探究单块磁铁的磁力对四季豆的两螺旋间距及螺旋方向的影响。③探究多块纵向排列的磁铁组合对四季豆两螺旋间距、螺旋方向的影响。 我使用的磁感应强度测量仪为WT—3A型毫特斯拉计。测得实验所用强磁铁的磁感应强度为269mT。测量探头距离磁铁1cm时，测得磁感应强度值为119mT——这个距离就是我们在实验装置中磁铁与植物螺旋茎之间的实际距离。 结果与分析 磁力对7种自然生长的右螺旋缠绕植物的干扰研究 实验结果表明，磁力对这7种右螺旋植物的右螺旋习性都有明显的影响：受磁力干扰影响，菜豆和牵牛花的缠绕茎放弃右旋（图1），可以看出茎的变化痕迹；打碗花在磁力干扰下，放弃右螺旋并向着磁铁方向生长（图2）；大薯在磁力干扰下，右螺旋路径有明显的改变痕迹（图3）。 单块磁铁的磁力对四季豆的螺旋间距及螺旋方向的影响。 实验选择的右螺旋缠绕植物为四季豆，将它们分别种在30个一样大小、有肥料的花盆里，每盆1株；其中24盆为实验组，6盆为空白对照组。实验组24盆中随机以每3盆为1小组，共分为8组。磁铁分别放在植株的东西南北4个方向。另外6株健康植株，插1根竹竿让其自然缠绕生长，作为空白对照组。图4中，左为实验组，右为空白对照组。 实验结果表明，实验组的四季豆茎都出现了暂时停止右旋、竖直向上的生长现象：竖直生长距离平均约15cm，超过了这段距离以后又开始了右旋，即在单块磁铁影响下，四季豆茎螺旋间距平均为15cm。而对照组的螺旋间距只有8cm。通过比较可以发现，单块磁铁对四季豆茎的螺旋间距产生了显著的影响。 多块竖向排列的磁铁组合对四季豆茎螺旋间距及螺旋方向的影响。 我在实验中设置了并列的多块磁铁，以便观察四季豆茎还能不能越过磁力作用区，继续它的右旋习性，见图5。结果发现，四季豆的茎不能越过磁力作用区，它会一直向上生长，最后在重力作用下出现弯折。 结论与体会 结论 实验结果表明，7种实验的右螺旋植物都受到磁力的影响；在单块磁铁磁力的作用下，四季豆茎的螺旋间距明显扩大；在多块磁铁连续磁场的作用下，四季豆的右螺旋无法继续，改为竖直向上生长。 收获与体会 通过探究，我学会了如何通过实验揭示自然界的秘密。本次探究让我了解了右螺旋缠绕植物在磁场作用下缠绕习性的改变。同时，我还学会了查找文献资料的方法，学习了大量相关知识。非常感谢老师的大力帮助和指导，让我不仅仅收获了一条“鱼”，而且还学会了“钓鱼”！本次大赛过后，我还想继续研究我的发现，看它是否有助于农业生产。 磁生物效应指的是磁性物质对生物的作用和影响，涉及物理学和生物学的交叉，是生命科学中值得探究的问题。作者通过实验，观察了8种右螺旋植物在磁力作用下的表现，取得了一些可靠的结论，研究方案设计较为合理，建议今后重复实验，进一步揭示磁力对植物生长的影响。
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