重力势能与参考平面

把小球往上拖一拖，再换一条“零势能线”。你会看到势能的数值会变，可从 A 到 B 的势能变化和重力做功却始终对得上：它们只认真实的高度差。

把小球拖到 A 点

竖直刻度以地面为 0 m；橙色横线标出终点 B，蓝色虚线是当前选定的参考平面。

可直接拖动红色小球；获得焦点后也能按 ↑、↓ 微调。这里取 g = 10 N/kg。

若参考平面离地高度是 h₀，某点离地高度是 h，重力势能要写成相对该平面的量。

E_p = mg(h − h₀)

ΔE_p = E_pB − E_pA = mg(h_B − h_A)

W_重力 = mg(h_A − h_B) = −ΔE_p

A 点势能 E_pA160 J

B 点势能 E_pB40 J

势能变化 ΔE_p−120 J

重力做功 W_重力120 J

下表同时用三条参考平面计算。带蓝色底的行是你当前选的参考面。

不同参考平面下的重力势能、势能变化和重力做功
参考平面	E_pA	E_pB	ΔE_p	W_重力

“势能的零点可选”说的是 E_p 的数值会随参考面一起平移；它不意味着物理过程变了。对于同一段 A→B 的运动，势能变化只由高度差决定，重力做功始终等于势能变化的相反数。