定义 物体由于被举高而具有的能量，其大小由物体的质量和相对参考平面的高度决定。
从哪来 它建立在2. 机械效率这一已有知识之上。在分析机械效率时，我们已接触过有用功与额外功的概念，特别是克服重力做功（$W=Gh$）的过程，这为理解重力势能作为“储存的做功能力”提供了物理基础。
为什么 重力势能本质上是物体与地球系统共有的能量。
1. 做功能力：物体被举高后，若释放，重力会对物体做正功，使其加速下落。这种“待释放”的做功能力即为势能。
2. 相对性：高度是相对的，因此势能也是相对的。我们通常选地面为零势能面，但理论上选任何水平面均可，只要统一标准即可。
3. 转化视角：结合机械效率知识，当我们用滑轮组提升物体时，我们做的功一部分转化为物体的重力势能（有用功），一部分因摩擦转化为内能（额外功）。重力势能正是那部分被“储存”起来、可用于后续做功的能量形式。
生活体验法**
**适合：形象思维强、对抽象概念感到困难的学生**
1. **场景引入
问学生“为什么从高处跳下比从低处跳下更疼？”
2.
类比：把重力势能比作“手机电量”。高度越高，电量越大；质量越大，电池容量越大。
3.
演示：拿一个篮球和一个乒乓球，从同一高度落下。问：哪个砸得更疼？为什么？（质量不同）。再拿篮球从1米和3米落下，哪个更疼？（高度不同）。
4.
结论：势能 = 质量 × 高度 × 重力加速度（$g$）。就像电量 = 电池容量 × 电压。
数学推导法**
**适合：逻辑严密、擅长公式推导的学生**
1. **回顾功的定义
$W = F \cdot s$。
2.
推导过程：
- 将质量为 $m$ 的物体从地面匀速提升到高度 $h$。
- 拉力 $F = G = mg$。
- 拉力做的功 $W = F \cdot h = mgh$。
- 根据能量守恒，外力做的功转化为物体的能量。
- 因此，物体获得的重力势能 $E_p = mgh$。
3.
强调：这个公式是定义式，也是计算式。它揭示了势能与质量、高度的线性关系。
系统观法**
**适合：思维深度较好、能理解相互作用的学生**
1. **核心观点
重力势能不属于物体，也不属于地球，而属于“物体-地球”这个系统。
2.
解释：
- 如果没有地球引力，物体被举高也不会下落，就没有势能。
- 如果没有物体，地球引力也无从体现势能。
- 就像“友谊”属于两个人，不属于单个人。
3.
联系前置知识：在机械效率中，我们计算“有用功”时，实际上是在计算系统势能的变化量 $\Delta E_p$。效率 $\eta = \frac{\Delta E_p}{W_{总}}$。