【解析】:
本題可先根據(jù)$I - U$圖像判斷出燈泡$L$和定值電阻$R$的電阻特點,再分別分析圖(b)和圖(c)中電壓和電流的關(guān)系,進而得出$m$和$n$的大小關(guān)系。
1. 分析燈泡$L$和定值電阻$R$的電阻特點:
由圖(a)的$I - U$圖像可知,定值電阻$R$的$I - U$圖像是一條過原點的直線,根據(jù)歐姆定律$I=\frac{U}{R}$(其中$I$為電流,$U$為電壓,$R$為電阻)可知,定值電阻$R$的阻值不變。
燈泡$L$的$I - U$圖像是一條曲線,說明其電阻隨電壓的變化而變化,且隨著電壓的增大,曲線的斜率逐漸變小,即燈泡的電阻逐漸增大。
2. 分析圖(b)中$U_1$與$U_2$的關(guān)系:
在圖(b)中,燈泡$L$和定值電阻$R$串聯(lián),串聯(lián)電路中電流處處相等,設(shè)此時電路中的電流為$I$。
根據(jù)$U = IR$(其中$U$為電壓,$I$為電流,$R$為電阻)可知,$U_1 = IR_L$,$U_2 = IR$,則$\frac{U_1}{U_2}=\frac{IR_L}{IR}=\frac{R_L}{R}=m$。
因為在串聯(lián)電路中,燈泡兩端的電壓小于電源電壓,定值電阻兩端的電壓也小于電源電壓,且燈泡電阻$R_L$小于串聯(lián)時的等效電阻$R_{串}=R_L + R$,所以$R_L\lt R$(可通過分析圖像中相同電流下燈泡和電阻的電壓大小關(guān)系得出),即$m\lt1$。
3. 分析圖(c)中$I_1$與$I_2$的關(guān)系:
在圖(c)中,燈泡$L$和定值電阻$R$并聯(lián),并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等且等于電源電壓$U$。
設(shè)燈泡的電阻為$R_{L}'$,根據(jù)$I=\frac{U}{R}$可知,$I_1 = \frac{U}{R_{L}'}$,$I_2 = \frac{U}{R}$,則$\frac{I_1}{I_2}=\frac{\frac{U}{R_{L}'}}{\frac{U}{R}}=\frac{R}{R_{L}'}=n$。
因為在并聯(lián)電路中,燈泡兩端的電壓等于電源電壓,此時燈泡的電阻$R_{L}'\gt R$(可通過分析圖像中相同電壓下燈泡和電阻的電流大小關(guān)系,再根據(jù)$R = \frac{U}{I}$得出),所以$n\gt1$。
4. 比較$m$和$n$的大?。?br>由上述分析可知$m\lt1$,$n\gt1$,所以$m\lt n$。
【答案】:B