电动机原理
电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，工作时把电能转化为机械能。通电导线在磁场中受力的方向跟电流方向和磁感线方向都有关；换向器在线圈刚转过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向，使线圈能够持续转动。改变电流方向或磁场方向可以改变电动机的转向，增大电流或增强磁场可以提高转速。
磁场对通电导线的作用
把一根导体 AB 放在蹄形磁体的磁场里，导体两端搭在两根金属导轨上，再接上电源和开关。闭合开关，导体中有电流，导体就会沿导轨运动——通电导线在磁场中会受到力的作用。断开开关，导体不再受力。
对调电源正负极（改变电流方向），导体向相反方向运动；把磁体上下翻转（改变磁感线方向），导体也向相反方向运动；两个同时改变，运动方向不变。可见通电导线受力的方向跟电流方向、磁感线方向都有关。电流越大、磁场越强，受力越大。（到高中会用左手定则判断这个力的方向。）
线圈为什么会转、又为什么停
把导线绕成矩形线圈 abcd 放在磁场中，ab 边和 cd 边中的电流方向相反，受力方向也相反，两个力使线圈绕转轴转动。
当线圈转到线圈平面与磁感线垂直的位置时，ab、cd 两边受力大小相等、方向相反，并且在同一直线上，彼此平衡，这个位置叫平衡位置。如果线圈中的电流方向一直不变，线圈靠惯性转过平衡位置后，受力就会阻碍它继续转动，把它拉回来——线圈只能在平衡位置附近来回摆动，最后停下来。
换向器：让线圈持续转动
要让线圈持续转动，就要在它刚转过平衡位置时改变线圈中的电流方向，使受力方向也随之改变。实际的直流电动机用换向器自动完成这件事：换向器是两个彼此绝缘的铜半环，分别接线圈的两端，随线圈一起转动；两个电刷压在半环上，与电源相连。线圈每转过平衡位置，电刷就换接到另一个半环，线圈中的电流方向改变一次。
电动机由两部分组成：能够转动的线圈叫转子，固定不动的磁体叫定子。
规律总表
| 操作 | 受力方向 / 转向 | 受力大小 / 转速 |
|---|---|---|
| 只对调电源正负极（改变电流方向） | 相反 | 不变 |
| 只对调磁极（改变磁感线方向） | 相反 | 不变 |
| 同时对调电源和磁极 | 不变 | 不变 |
| 增大电流（提高电压） | 不变 | 变大 / 转得更快 |
| 换用磁性更强的磁体 | 不变 | 变大 / 转得更快 |
| 断开电路 | 不受磁场力，电动机靠惯性转一会儿后停下 | |
| 去掉换向器（电流方向不变） | 线圈在平衡位置附近摆动，最后停在平衡位置 | |
直流电动机与交流发电机结构相似，但原理不同：电动机是“先有电、后有动”（通电线圈在磁场中受力转动，电能 → 机械能）；发电机是“先有动、后有电”（线圈在磁场中转动切割磁感线产生感应电流，机械能 → 电能），见电磁感应。扬声器也是利用通电线圈在磁场中受力，带动纸盆振动发声。
用这个模型做实验
- “通电导线受力”：闭合开关，看导体 AB 向哪边滚；放回中间，只对调电源正负极再闭合，再只对调磁极，最后两个都对调，填满实验记录表，总结受力方向的规律。
- 打开“端视图”：从 A 端看过去，⊗ 表示电流流入纸面、⊙ 表示流出纸面，对照磁感线和受力箭头。
- 切到“直流电动机”，勾选“慢放”：盯住 ab 边的电流方向和受力箭头，看线圈刚转过平衡位置（端视图中的竖直虚线）时，换向器怎样让电流和受力反向。
- 选“无换向器（两个滑环）”：线圈转过平衡位置后被拉回来，来回摆动几次停在平衡位置；再换回“有换向器”，线圈又转起来了。
- 点“停在平衡位置”：电动机通电也不转，点“拨一下”它就转起来了——这就是平衡位置不能自行起动的原因。
- 拖动“电流”滑块、切换磁性强弱，比较转速；分别对调电源正负极和磁极，看转向怎样变化，两个同时对调呢？
常见问题
电动机的工作原理是什么？
电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。磁场对通电导线有力的作用，线圈两边的电流方向相反，受力方向也相反，两个力使线圈绕转轴转动。电动机工作时把电能转化为机械能。注意区分：发电机的原理是电磁感应，把机械能转化为电能。
通电导线在磁场中受力的方向跟什么有关？
通电导线在磁场中受力的方向跟电流方向和磁感线方向都有关。只改变电流方向，或只改变磁感线方向（对调磁极），受力方向变得相反；两者同时改变，受力方向不变。受力的大小跟电流大小、磁场强弱有关，电流越大、磁场越强，受力越大。导线中没有电流，或导线与磁感线平行时，不受磁场力。
什么是平衡位置？线圈为什么不能连续转动？
线圈平面与磁感线垂直的位置叫平衡位置。在这个位置，线圈两边受到的力大小相等、方向相反，并且在同一直线上，是一对平衡力，不能使线圈转动。如果线圈中的电流方向不变，线圈靠惯性转过平衡位置后，受力会阻碍它继续转动，把它拉回来，所以线圈只能在平衡位置附近来回摆动，最后停在平衡位置。
换向器有什么作用？它是怎样工作的？
换向器的作用是：每当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，使线圈受力方向随之改变，从而能够持续朝同一方向转动。换向器由两个彼此绝缘的铜半环组成，分别与线圈的两端相连，两个电刷压在半环上与电源相连。线圈转过平衡位置时，每个电刷从一个半环换到另一个半环，线圈中的电流方向就改变了。
怎样改变电动机的转动方向和转速？
改变转动方向：改变电流方向（对调电源正负极）或改变磁场方向（对调磁极），只改变其中一个即可；两个同时改变，转向不变。提高转速：增大电流（提高电源电压）或增强磁场（换用磁性更强的磁体）。
电动机通电后不转，用手拨一下就转了，为什么？
最可能的原因是线圈刚好处在平衡位置。这时线圈两边的受力相互平衡（直流电动机中电刷还可能正压在两个半环之间的绝缘缝上，线圈中没有电流），线圈不能自行起动。用手拨一下，线圈离开平衡位置，受力就能使它转起来。如果拨了也不转，再检查电路是否断路、电流是否太小、磁体磁性是否太弱。
适用课程
人教版初中物理九年级全一册第二十章“电与磁”第 4 节“电动机”（磁场对通电导线的作用、电动机的基本构造、换向器、制作模拟电动机），并与第 5 节“磁生电”（发电机）对比学习，也可配合其他版本教材的相关内容。常见题型有“判断通电导体的运动方向”“改变电动机转向或转速的方法”“平衡位置与换向器的作用”“电动机与发电机的原理辨析”“能量转化”等。