10. 在探究凸透镜所成实像的高度与物距、焦距的关系时，三个小组的同学用高度相同的发光体和焦距不同的凸透镜等器材进行了实验，部分实验数据如表格所示。
表1（焦距＝5 cm）
| 物距/cm | 像高/cm |
| ---- | ---- |
| 11 | 5 |
| 17 | 2.5 |
| 40 | 0.9 |
表2（焦距＝8 cm）
| 物距/cm | 像高/cm |
| ---- | ---- |
| 24 | 3 |
| 36 | 1.7 |
| 40 | 1.5 |
表3（焦距＝10 cm）
| 物距/cm | 像高/cm |
| ---- | ---- |
| 25 | 4 |
| 28 | 3.3 |
| 40 | 2 |
（1）由表中数据可知：当物体的高度、凸透镜的焦距一定时，物距变大，所成实像的高度；当物体的高度、物距一定时，凸透镜的焦距变大，所成实像的高度。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
（2）讲台上有一发光体，同学们利用凸透镜和光屏观察发光体在各自光屏上所成的像，小京所用凸透镜离发光体较近，小强所用凸透镜离发光体较远，若发现两人光屏上成像的高度相等，则小京所用凸透镜的焦距（选填“大于”“等于”或“小于”）小强所用凸透镜的焦距。

（1）变小 变大 （2）小于
解析（1）分析表1、表2和表3的数据可得：当物体的高度、凸透镜的焦距一定时，物距越大，所成实像的高度越小，所以物距变大，所成实像的高度变小。分析三个表格中最后一行数据可得：当物体的高度、物距（均为 40 cm）一定，凸透镜的焦距越大，像越大。
（2）由实验可知：当物体的高度一定时，物距越小、凸透镜的焦距越大，所成实像的高度越大。题目中小京的物距小、小强的物距大，如果凸透镜的焦距相同，那么小京得到的像较大，但是现在两个像一样大，所以小京所用的透镜的焦距较小。

【分析】
要解决这道题，需运用控制变量法分析实验数据：（1）第一问需分别控制凸透镜焦距不变、物距不变，观察像高的变化；（2）第二问需结合实验得出的像高与物距、焦距的关系，对比两人的物距和像高情况，推导焦距的关系。
【解析】
（1）①分析表1（焦距5cm）：物距从11cm→17cm→40cm逐渐变大，对应的像高从5cm→2.5cm→0.9cm逐渐变小，因此当物体高度、凸透镜焦距一定时，物距变大，实像高度变小；②分析三个表格中物距均为40cm的数据：焦距5cm时像高0.9cm，焦距8cm时像高1.5cm，焦距10cm时像高2cm，可知当物体高度、物距一定时，凸透镜焦距变大，实像高度变大。
（2）根据实验规律：物体高度一定时，物距越小、焦距越大，实像高度越大。小京的凸透镜离发光体更近，即物距更小；若两人像高相等，说明小京的物距小带来的像高偏大，需用更小的焦距来抵消，因此小京所用凸透镜的焦距小于小强的。
【答案】
（1）变小；变大 （2）小于
【知识点】
凸透镜成像规律；控制变量法
【点评】
本题通过实验数据探究凸透镜实像高度与物距、焦距的关系，核心考查控制变量法的应用，要求学生能从实验数据中归纳总结规律，是基础实验探究题，注重对实验分析能力的考查。
【难度系数】
0.6