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欢迎来到火柴人的高空冒险！今天我们要通过一个勇敢的火柴人跳楼的故事，来探索重力势能的奥秘。看，我们的火柴人站在高楼顶部，他心里想着一个问题：为什么高度越高，摔得越疼呢？这个问题的答案就隐藏在重力势能的概念中。物体由于被举高而具有的能量，我们称之为重力势能。
现在让我们正式定义重力势能。重力势能等于质量乘以重力加速度再乘以高度，用公式表示就是Ep等于mgh。这里有三个关键要素：质量m，以千克为单位；重力加速度g，在地球上约为9.8米每秒平方；高度h，以米为单位。看我们的火柴人，质量60千克，当他在不同高度时，重力势能会发生变化。位置决定势能，这是重力势能的核心特征。
现在我们通过火柴人爬楼梯的过程来推导重力势能公式。功的定义是力乘以距离，即W等于F点乘s。当火柴人向上爬楼时，他需要克服重力做功。注意重力方向向下，而位移方向向上，所以他做的功等于重力mg乘以高度h。看，火柴人每爬一层楼，他克服重力做的功就增加了，这个功全部转化为重力势能。这就是重力势能公式mgh的物理原理。