Potential Energy Calculator

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免费重力势能计算器 (PE = mgh):输入势能、质量、高度中的两个,以国际单位制求解第三个,并附美制/英制读数。对齐高考物理。

RT-SCI-019 · Science

Potential Energy Calculator

课程
PE = m · g · h

输入任意两个数值,留空第三个 — 计算器会用 g = 9.81 m/s² 求解它。结果以国际单位制 (SI) 显示,下方附美制/英制读数。

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工具信息
课程
简体 (Mainland) — 中华人民共和国教育部
依据大纲
高考物理 — 重力势能 (2017 修订)
单位制
国际单位制 (SI) 为主;下方附美制/英制读数
首次发布
2 Jun 2026
最近更新
4 Sep 2026

如何使用重力势能计算器

选择你的课程

使用上方的课程标签匹配你的大纲。术语与整页内容都会随你的选择而变。

输入任意两个值

在重力势能、质量、高度中输入两个,留空要求的那个。每个输入框都有单位选择。

读取 SI 结果

答案以 SI 单位显示 — 焦耳 (J)、千克 (kg)、米 (m),下方有可隐藏的浅色美制/英制读数。

对照你的大纲

“工具信息”栏显示所依据的大纲。发现问题?用反馈按钮。

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用你课程的语言讲重力势能

重力势能 (PE = 质量 × g × 高度)

PE = mgh

例题:一个质量为 2.0 kg 的物体被举到 10 m 高处,求它的重力势能(g = 9.81 m/s²)。

解:已知 m = 2.0 kg,h = 10 m

由 PE = mgh 得 PE = 2.0 × 9.81 × 10 ≈ 196 J

答:该物体的重力势能约为 196 J。

重力势能是物体由于在重力场中的位置而储存的能量:PE = mgh。能量的单位是焦耳 (J),质量是千克 (kg),高度是米 (m),g 是重力加速度,在地表约为 9.81 m/s²。变形后,同一关系给出质量 (m = PE / gh) 或高度 (h = PE / mg)。

只有高度的变化才重要,所以你可以选任意参考面(如地面)作为零点。物体下落时,重力势能转化为动能。结果始终以 SI 为主;下方附浅色的美制/英制读数供参考。所有计算都在你的浏览器中完成 — 不会上传任何内容。

势能是"储存"的能量 — 物体一旦释放,就准备转化为运动。

关于重力势能的 10 个事实

01

重力势能 PE = mgh,单位为焦耳 (J)。

02

它取决于相对参考面的高度

03

地表的 g 约为 9.81 m/s²

04

物体下落时,势能转化为动能

05

只有高度的变化才重要,而非绝对位置。

06

水电站把能量以水的重力势能形式储存。

07

在月球上 g 更小,同样高度的势能更低

08

弹性势能(弹簧)是另一种势能。

09

机械能总量 = PE + KE(无摩擦时)。

10

本计算器在你的浏览器中运行 — 你的计算保持私密。

常见问题

  • PE = mgh — 势能等于质量乘以重力加速度乘以高度。变形后 m = PE / (gh),h = PE / (mg)。计算器使用 g = 9.81 m/s²,求解你留空的量,并以焦耳显示答案。
  • SI 单位:焦耳 (J) 表示能量,千克 (kg) 表示质量,米 (m) 表示高度。你也可输入 kJ、cal、g、lb、ft,工具会换算为 SI,并以 SI 显示结果,下方附浅色美制/英制读数。
  • 计算器使用 g = 9.81 m/s²,即地表常用值。有些大纲取 9.8 或 10 m/s²,所以你的答案可能略有差异 — 请以你大纲规定的取值为准。
  • 因为势能是相对你所选参考面来量度的。你可以把地面、桌面或海平面定为零点;重要的是物体相对该点被举高了多少。
  • 物体下落时,重力势能转化为动能。在无摩擦的情况下,PE 与 KE 之和保持不变 — 这就是机械能守恒原理。
  • 物理本身 — SI 下的 PE = mgh — 全球一致。改变的是术语;"potential energy" 在中文里是重力势能,SPM 学生看到马来语术语。算出的数值相同。
  • “工具信息”栏列出你所选课程的确切大纲(如高考物理 重力势能)。它是学习辅助,不能替代官方大纲或老师。
  • 不会。每次计算都在你的浏览器中完成;你输入的内容不会上传。页面加载后可离线使用。
  • 完全免费,无需账号、无使用限制。完全在你的浏览器中运行,不收集任何数据。

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Method & sources

How it computes

U = mgh near Earth's surface. g is not a constant of nature: it runs from about 9.780 m/s^2 at the equator to 9.832 at the poles, and standard gravity is a DEFINED value, 9.80665 m/s^2, fixed by the 3rd CGPM in 1901 for the purpose of standardising units — not a measurement of anywhere in particular.

What this tool implements

  • Standard gravity 9.80665 m/s^2 is used and identified as a defined convention rather than a local measurement.
  • U = mgh holds only where g is effectively uniform. Over heights comparable to Earth's radius the correct form is the gravitational potential, not mgh.
  • Potential energy is defined relative to a chosen zero. The height datum must be stated or the number means nothing.

Sources

What can make this go out of date

  • None at runtime. Standard gravity is a defined constant and cannot go stale.
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