解:(1)经过凸透镜焦点射向凸透镜的光线,经凸透镜折射后于主光轴平行,如下图:
(2)只有一个动滑轮,要求最省力,绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过上面的定滑轮,再绕过动滑轮,如下图所示:
(3)由小磁针的指向,根据磁极间的相互作用规律得出通电螺线管的左端为N极,右端为S极,再根据右手螺旋定则判断出螺线管中电流的方向,如下图所:
分析:(1)过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴.
(2)滑轮组绳子的绕法,有两种:一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,绕过下面的动滑轮,再绕过上面的定滑轮;二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过定滑轮,然后再绕过动滑轮.本题中,要求最省力,属于第二种.
(3)由小磁针的指向,根据磁极间的相互作用规律得出通电螺线管的极性,再根据右手螺旋定则得出电流的方向.
点评:(1)凸透镜的特殊光线有三条:过光心的光线其传播方向不变,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴,要理解并且会画三条特殊光线.
(2)最省力的绕法就是要求与动滑轮相连的绳子段数最多,最多为定滑轮和动滑轮的数量加1.
(3)本题考查了磁极间的相互作用规律和右手螺旋定则.利用右手螺旋定则既可由电流的方向判定磁极磁性,也能由磁极极性判断电流的方向和线圈的绕法.