解:(1)經(jīng)過凸透鏡焦點射向凸透鏡的光線,經(jīng)凸透鏡折射后于主光軸平行,如下圖:
(2)只有一個動滑輪,要求最省力,繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上,繞過上面的定滑輪,再繞過動滑輪,如下圖所示:
(3)由小磁針的指向,根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律得出通電螺線管的左端為N極,右端為S極,再根據(jù)右手螺旋定則判斷出螺線管中電流的方向,如下圖所:
分析:(1)過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸.
(2)滑輪組繩子的繞法,有兩種:一是繩子先系在定滑輪的固定掛鉤上,繞過下面的動滑輪,再繞過上面的定滑輪;二是繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上,繞過定滑輪,然后再繞過動滑輪.本題中,要求最省力,屬于第二種.
(3)由小磁針的指向,根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律得出通電螺線管的極性,再根據(jù)右手螺旋定則得出電流的方向.
點評:(1)凸透鏡的特殊光線有三條:過光心的光線其傳播方向不變,平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過焦點,過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸,要理解并且會畫三條特殊光線.
(2)最省力的繞法就是要求與動滑輪相連的繩子段數(shù)最多,最多為定滑輪和動滑輪的數(shù)量加1.
(3)本題考查了磁極間的相互作用規(guī)律和右手螺旋定則.利用右手螺旋定則既可由電流的方向判定磁極磁性,也能由磁極極性判斷電流的方向和線圈的繞法.