农具发展史四个阶段(（七年级）生产工具的进步和发展过程。)
劳动工具的演变一共经历了几个时期
劳动工具的演变一共经历了4个时期。
在权威的世界考古学里，古代生产工具的发展历程被分为石器时代、青铜器时代、铁器时代，也有些专家学者认为，在石器时代和青铜器时代之间还横亘着一个玉器时代。
1、石器时代
石器，用岩石作为原材料制成的器物，是人类发展初期阶段的主要劳作工具。石器时代距今6000万～200万年，是人类历史中最古老的时代，那时候的人还没有学会使用自然火，食物的来源主要是采集果子和狩猎动物，人类食用的肉类都是生食，代表文明的火种的使用还未出现。
后来，火的利用极大地提高了人类的生存环境和自然寿命，人类智慧逐渐开化，开始使用简单的石器。根据石器发展的不同阶段，一些学者将石器时代又划分为旧石器时代和新石器时代，也有人将旧石器时代和新时期时代之间列出了一个过渡的中石器时代。
在人类劳作的最初阶段，人们利用石斧、石锛等砍伐灌木，劈地造田，开创了“刀耕火种”的原始农业。后来，农业进一步发展，原始人类利用石锄、石铲、石耜、石犁、骨耜等翻土耕种，还创造了石刀、石镰、蚌镰等收割工具，再利用石磨、石棒等工具进行研磨，进一步加工粮食。
由此可见，石器在当时劳作的全过程中都担任了重要角色，是人类参与劳作所使用工具中的主力军。
2、玉器时代
玉器时代是我国考古学者命名的一个时代，从20世纪80年代开始至21世纪初，我国一些著名地质学家、历史学家、考古学家、古人类学家等根据80多年来我国考古工作的成果，提出了在我国历史发展的长河中，在石器时代和青铜器时代之间应该有一个“玉器时代”，这是我国所独有的。
它出现在石器时代的中晚期，其年代范围大致在距今5500~4500年间，即红山文化、良渚文化等所处的时代，差不多也正是风胡子所说的“以玉为兵”的黄帝时期。有的学者也将玉器时代归类到石器时代中，认为其是石器时代的分支，因为其并非以玉器为主要生产工具来命名。
玉器在当时较少用于劳作，“以玉器为兵”主要体现在商代和周代，而后人们逐渐发现，金属兵器的杀伤力远强于石器兵器，所以玉器逐渐转为装饰品和礼器。玉器更多代表着权力，玉质礼器是身份和地位的象征，对应时期的墓穴出土了大量的玉礼器。东西方文化早期的差异也在于石器时代和铜器时代之间是否有着璀璨的玉器文明。
中国是世界上开发和使用玉器最早的国家，已有1万多年的历史，相比于西方国家，中国的玉器时代有着明显的发展特征。
进入新石器时代以后，远古人类经过长期的劳动和生活实践，开始形成了“玉源于石”的看法，人们认为，玉石是自然界产生的，是天然存在的，是大自然的馈赠，是一种有灵性的具有庇佑作用的神物，非人力所能创造。
玉石又是一种独特的石，经过后天的人为打磨可以变得更加圆润美艳，自此，玉器逐渐从石器中分化，形成了相对独立的玉器生产业。
石器是玉器的先驱，玉器是石器的高级阶段，如今博物馆收藏的远古玉器都是史前先辈们发挥其创造力和实践能力走向新文明的体现。远古时期玉器的产生是中国玉文化发展的基础，从石器到玉器，也意味着从物质制造走向了精神创造，是人类文明的重要飞跃。
玉器时代主要是指兴隆洼文化时期、仰韶文化中晚期、大溪文化中晚期，以及红山、大汶口、屈家岭、齐家、龙山、良渚等文化时期。
齐家文化被发掘于中国内蒙古、甘肃、宁夏、青海等地区，是铜石并用的时期，其名字来源于甘肃的齐家坪遗址，是黄河上游地区非常具有考古价值的一类文化。我国出土了多件齐家文化时期的石器、玉器、铜器。
3、青铜器时代
青铜器时代指的是以青铜器为主要劳动工具的时期，青铜的稳定性强、耐腐蚀、易加工，古代时期被称为“金”“吉金”，青铜器的原材料为铜以及锡、镍等元素的合金，它的铜锈为绿色，因此得名“青铜器”。
青铜器出现于铜石并用的新石器时代之后和铁器时代以前，世界各国进入这一时期的时间有早有晚，各不相同。在世界范围内，青铜器时代的范围是公元前4000年左右至公元初年。
公元前4000年到公元前3000年，欧洲进入了青铜器时代，伊朗南部同期也已经开始使用青铜器；埃及和印度在公元前3000年到公元前2000年开始制造青铜器。
北非以外的非洲和埃及地区使用青铜器较晚，大约在公元前1000年到公元初年；美洲则更晚，直到将近11世纪，冶铜才开始实现规模化，中国则在公元前3000年前就掌握了青铜冶炼技术。
夏商时期开始出现青铜农具，到西周时期青铜器在劳作中应用广泛，有铜斧、铜铲、铜锄、铜锸、铜镰等，到了秦朝时期，青铜器的种类繁多，发展到鼎盛，被用作生产工具、礼器、兵器、乐器等。由于外形精美、数量繁多、应用广泛，能够代表当时精湛的制作水平，青铜器被称为一部“活生生的史书”。
我国出土了若干工艺精美的青铜器物，具有珍贵的历史研究价值，足以说明当时我国的青铜器制作工艺领先于世界。第一批进入青铜器时代的考古学文化，有四坝文化、良渚文化、齐家文化、二里头文化和夏家店下层文化。
4、铁器时代
随着人们对金属冶炼技术的掌握，古代人民开始在冶铜的基础上逐步探索冶铁技术。随着对铁的认识逐渐加深，人们发现铁质工具远比铜质工具锋利，实用性更强，因此人们开始将铁器广泛应用于农业生产中，用以提高劳作效率。
春秋战国时期，铁和畜力被运用到农业生产上来，在耕地、播种、收获、加工等过程中，铁质农具都发挥了重要作用，代表工具有铁犁、铁锄、铁镰等。从此，农具便发展到了以铁犁牛耕为特征的时期。
当人们在冶炼青铜的基础上逐渐掌握了冶炼铁的技术之后，铁器时代就到来了。铁器在农业生产中的应用预示着农业进入了精耕细作阶段。
元朝时农业生产的铁具已达180种，2009年出土于甘肃省临潭县磨沟寺洼文化墓葬的两块铁条是目前中国出土的最古老的铁器，它们将中国古老冶炼铁器技术提早到了公元前1510年到公元前1310年。
劳作工具
人与动物的根本区别在于劳动，如果将劳动进一步细分，可以分为重复性劳动和创造性劳动，其中创造性劳动是使人们脱离低级动物的根本动力。当然，创造性的劳动绝对离不开创造性的工具，在人类漫长的历史长河里，智慧的古人发明了无数解放人类双手的劳作工具。
“岁月失语，惟石能言。”尽管远古时期的场景无法重现，但这些遗留下来的古代劳作工具却能够穿越千年，向现代人诉说古人类精妙绝伦的制作工艺和千百年前那些耕种劳作的故事。
（七年级）生产工具的进步和发展过程。
中国古代农业生产工具和技术的发展：（1）春秋：春秋末年开始使用牛耕；开始出现铁农具。（2）战国：在春秋开始使用铁器的基础上，战国时期铁农具的使用更为普遍，铁器时代到来；牛耕得到推广；各国兴修水利，最著名的是秦国的都江堰。（3）秦朝:中原铁器和先进的生产技术传到珠江流域（今广东、广西）,逐渐为越族人民所掌握。（4）西汉：铁农具向边疆传播，西域开始使用铁器；发明和使用了播种工具——耧车；张骞通西域后，西域各族得到了铁器，还学会内地铸造铁器的技术；西汉西域传人的作物品种有葡萄、苜蓿、核桃、胡罗卜等。（5）三国：大批北方农民为避战乱迁居江南，带去了先进的生产工具和耕作技术。（6）南北朝：贾思勰总结北方人民长期生产经验，写出《齐民要术》这部我国历史上最早、最完整的农书。（7）隋唐：为加强南北经济交流，隋朝开凿大运河；唐朝农民改进犁的构造，制造了曲辕犁；创制了新型灌溉工具——筒车。（8）北宋：从越南引进的占城稻在福建普遍种植，政府把它推广到江浙和淮河流域。（9）南宋：棉花种植从广东、福建向北扩展到长江流域和淮河流域。（10）元朝：棉花种植区域进一步推广到全国。（11）明朝：政府推广植棉，棉花种植遍及南北各地，棉布成为人民的主要衣料；原产美洲的玉米、甘薯、马铃薯、花生、向日葵、烟草等作物传入我国。发展过程：
我国古代的生产工具，大体经历了三个大的发展阶段。 第一个发展阶段是生产工具的石器时代或者说是生产工具的非金属时代。根据考古发现，在我国已经发现了距今两百万年前后的最为古老的生产工具。 最初的生产工具，可以说是最简单的打制的石器以及还有用树枝木棒砍削而成的最简单的生产工具。石锤，这是两百万年前的刮削器。生产工具总体上说呢，属于单体生产工具时期，也就是说，它是握在手里头直接使用的，而且制造的工艺非常简单。经过一百多万年的发展，到了大约距今五万年前后开始，弓箭为代表的复合工具登上了人类历史的舞台。 弓箭的发明标志着复合工具的出现，即先制作生产工具的各个部件，然后再组装在一起。这是生产工具发展史上的第一次大飞跃，从而生产工具的发展，进入到了石器时代的复合工具时期。 距今一万年前后，人类历史上发生了第一次的大变革，从考古学上来说叫新石器革命，从历史上学上来说叫氏族公社革命。这个革命以后呢，人类历史就进入了新石器时代。生产工具呢，就进入了石器时代的磨制石器时期。磨制石器是伴随着定居人工住居的建造和原始农耕的出现而发生的。 在磨制石器时期生产工具达到了非金属生产工具时代的最高峰，它表现在磨制技术不仅应用于石器的制作，而且应用于骨器等等的制作，穿孔技术，榫卯技术逐渐地发达，以镶嵌、捆绑、榫卯、套合这种工艺制作的各种复合工具成为生产工具的主流，那么生产工具中除了大量的石器之外，还有用骨头、蚌壳做的生产工具，也还有用木头做的生产工具。 生产工具的种类增多，开始出现专门化的趋向，譬如用于砍伐树木的有斧、锛、凿，用于耕种的有铲、锄，用是收割的镰刀铚刀，用于狩猎的鱼镖、石球，还有用于纺织的纺轮、针、锥，用于粮食加工的石磨盘，石磨棒，杵、臼等等。另外考古发现表明，六七千年前的河姆渡已经发现了桨的遗物。木桨的遗物表明呢，当时已经有了船，当然这种船应该属于独木舟。 石器时代以后属于青铜时代。在我国实际上青铜生产工具的出现，我们目前最早可以上溯到五千年前后，但是青铜生产工具在实际生活中，得到一定的应用，是四千年前后开始的，也就是二里头文化中发现的各种青铜生产工具。我们可以看到它包括了木器加工的斧、锛、凿，用于渔猎的鱼钩，还有箭头，各种刀具等等，年代是距今三千九百年，到三千六百年前后，说明青铜生产工具在实际社会生产中已经有了一定程度的应用。 青铜生产工具的发展是从距今三千六百年前后，才进入一个比较快的发展时期，也就是商代。在生产工具本身结构上，形态上所发生的变化，主要表现在两个方面，一个是形态发生了比较大的改变，那么我们可以看到就是由原来没有銎，就是装柄的时候是捆绑的，那么现在出现了竖銎。因此，生产工具，它的安装技术应该说是大大地前进了。那么另外一个方面就是种类的增加，从青铜生产工具产生以后，在非金属生产工具的基础上，其种类大大地增加了，而且效率呢，大大地提高了。 青铜生产工具发展的高峰时期是春秋时期，并且从春秋时期开始青铜生产工具开始了向铁器生产工具的过渡。那么青铜时代生产工具除了它本身的形态的改变结构的改变之外，那么当作为一个时代来讲，生产工具还有一个重大的发明，那就是马车的发明和牛耕的出现。 考古发现年代最早的是商代的马车，尽管当时马车主要用于战争或者贵族乘用，但是车作为一种陆路的交通工具，毕竟登上了人类历史的舞台。标志着生产工具的一次大的飞跃。也就是说，在我国生产工具就是马车的历史，可以追溯到三千三百年前的商代中期。同时牛耕出现了，就是用牛来拉犁这种技术出现了。 我们现在一般认为牛耕的出现是春秋时期，但不管怎么样，作为青铜时代来说，就生产工具的发展来说，牛耕的出现，马车的出现标志着人类开始了牲畜动力使用，也应该说是人类的生产劳动，不仅仅借助于劳动本身，而且开始了畜力的使用。 经过青铜时代以后，生产工具的发展进入了它第三个大的发展阶段，即铁器时代，或者说叫古典机具时代。在我国，铁器的出现可以追溯到三千三百年前的商代中期，比如说在河北藁城、北京都发现了三千三百年前后的铁刃铜钺，但不是人工冶铁，根据考古发现，我国最早的人工冶铁制品，出现在两千九百年前后的西周晚期。两千五百年前后，也就是春秋战国之际，铁器已经有了斧、锛、凿各种刀具，社会历史进入到铁器时代。 一般认为春秋战国之际是铁器时代的开始，铁器的使用是古代生产工具发展史上的最后一次大的飞跃。战国时期，冶铁业获得迅速发展，铁制生产工具在各个生产领域迅速普及开来，到战国末年，初步完成了铁制生产工具取代各种非金属生产工具，以及青铜生产工具的历史进程，是古代生产工具的发展时期。 考古发现的战国铁制生产工具我们现在看到的有砍伐工具，有斧、锛、锯、凿、刀等等，手工工具有削刀、锥、钳、砧等，农具呢有犁、镢、锸、锄、耙、镰、铚等。 到了秦汉时期，铁制生产工具走向了全面成熟，铁制生产工具的成熟，一方面是类型的多样化。和器具形态的变革，譬如说从战国时期开始，竖銎结构逐渐改变为横銎结构，这是在生产工具结构方面一个很重大的变化。而且考古发现证明，在秦汉时期，锯已经用于金属的切割，因此我们可以说秦汉时期是我国以铁制生产工具为代表的我国古代生产工具体系的形成时期。 说到我国古代生产工具体系的形成，除了刚才说的，铁制生产工具的全面成熟之外，另外一个重要的方面，是古典机具的发展和基本成熟。我们根据考古发现可以看到，在当时的古典机具，耕地的和播种用的以牛和马为动力的犁发明了，耧车也发明了，提水和灌溉用的桔槔、辘轳也发明了，还有翻车，在粮食加工中，除了原来的杵、臼之外，这时候发明了石磨。（石磨的发明追溯到战国时期，它的普及是汉代。）当时冶铁中已经使用了皮囊这种鼓风的技术，纺织中也出现了立式的织机。 马车自商代发明以后，在很长一个时期，它主要是用于战争和贵族乘用，而在结构上它主要是单辕。从战国开始，马车由单辕向着双辕发展，而且出现了各种不同用途的结构上有不同特点的车辆，而车的动力呢，也由原来的马发展到有牛车，还有驼车，这表明车在当时的社会生活中，社会生产中开始广泛使用了。汉代还发明了独轮车，我们现在这种独轮车在很多山区还在继续使用。 经过几千年的发展，到了汉代，船发展得已经比较完备。当时不仅已经有了桨，而且有了舵。因此从这个意义上说，就是秦汉时期，随着铁制生产工具的全面成熟，古典机具也获得了高度的发展。因此我们说从战国秦汉时期及其以后不仅是生产工具的铁器时代，而且是生产工具的古典机具时代。 秦汉以后，生产工具的发展，进入了一个新的时期，它这个时期的特点主要表现在虽然在技术上在结构上也有某些改变。但是，从根本上来说它没有大的变革。当然宋元时期，有一些不少的发明和改进。但是，秦汉时期形成的生产工具的基本体系没有改变，秦汉时期所形成的很多生产工具都在继续使用，甚至使用到今天。 总之，秦汉时期所形成的铁制生产工具以及古典机具，一直延用到明清时期，甚至在我们现代生活中，在现代某些地区还在使用。
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古代时期农具变化过程？
在我国几千年的文明史上，农业在整个生产中都占重要的地位。随着社会经济的发展，为了增加产量，提高劳动生产率，劳动人民发明创造了多种多样的农业生产工具，不但数量多，而且在时间上也多是比较早的。下面只介绍几种主要的农具。汉唐以来的耕犁
我国很早就发明了耒耜，用耒耜来翻整土地，播种庄稼，进行农业生产。随着生产的发展，耒耜发展成犁。不过在战国时期以前，人们使用的只是石制、木制、骨制和少量的铜制整地工具。后来由于牛耕的出现和冶铁业的兴起，战国时期便出现了铁制的耕犁，河北易县燕下都遗址和河南辉县都出土过战国时期的铁犁铧。铁犁铧的发明是一个了不起的成就，它标志着人类社会发展的新时期，也标志着人类改造自然的斗争进入一个新的阶段。
汉代大力推广先进的生产工具和耕作方法，耕犁也得到了进一步的发展，并且在全国各地广泛使用。解放后出土的一百多件汉代的铁犁中，有铁口犁铧、尖锋双翼犁铧、舌状梯形犁铧，还有大型的犁铧。从山西平陆等地汉墓中出土的几幅犁耕图中，可以看出汉代耕犁的构造形式。当时的耕犁是铁制的犁铧，已经有犁壁的装置。山东安丘、河南中牟和陕西西安、咸阳、礼泉等地都有汉代铁犁壁出土。犁壁的发明是耕犁的一个重大发展。没有犁壁的耕犁达不到碎土松土起垅作亩的目的，还必须靠锄类和铲类农具的帮助才行；有了犁壁就能翻土碎土，犁壁有一定的方向，向一侧翻转土垡，把杂草埋在下面作肥料，同时还有杀虫的作用。欧洲的耕犁直到公元十一世纪才有犁壁的记载，我国至迟到汉代就有了犁壁的装置，比欧洲要早近一千年。汉代耕犁的木质部分由犁辕、犁梢（犁柄）、犁底（犁床）、犁箭、犁横等部件组成。由此可以看出，汉代的耕犁已经基本定型，它除了有先进的犁壁装置外，还有能调节耕地深浅的犁箭的装置。汉代的犁有双辕和单辕的，基本上是二牛抬扛式的。由于是直辕长辕犁，耕地的时候，回头转弯都不够灵活，起土费力，效率也不很高。尽管这样，它比战国时期的耕犁已经有了很大的进步。
唐代，陆龟蒙的《耒耜经》详细记述了当时耕犁的部件、尺寸和作用。这种犁的构造是由金属制造的犁镵和犁壁，以及由木材制造的犁底、压镵、策■（é）、犁箭、犁辕、犁梢、犁评、犁建、犁盘等十一个部件组成。这些部件都各有特殊的功能和合理的形式。犁壁在犁镵之上，它们是成一个曲面的复合装置，用来起土翻土的；犁底和压鑱把犁头紧紧地固定下来，增强犁的稳定性；策■是捍卫犁壁的；犁箭和犁评是调节犁地深浅的装置，通过调整犁评和犁箭，使犁辕和犁床之间的夹角张大或缩小，这样就使犁头深入或浅出；还可以通过犁梢来掌握耕地的宽窄；它的犁辕是短辕曲辕，辕头又有可以转动的犁盘，牲畜是用套耕索来挽犁的。整个耕犁是相当完备、相当先进的，也很轻巧，耕地的时候回头转弯都很灵便，而且入土深浅容易控制，起土省力，效率比较高。
陆龟蒙所叙述的耕犁是中国耕犁发展到比较完备阶段的典型，它的构造要比秦汉时期的犁完备和复杂得多，和现代的耕犁基本相同。这是广大劳动人民在长期的生产斗争实践中不断摸索创造的成果，是劳动人民智慧的结晶。
宋元以后，耕犁的形式更加多样化，各地创造了很多新式的耕犁。南方水田用犁镵，北方旱地用犁铧，耕种草莽用犁镑，开垦芦苇蒿莱等荒地用犁刀，耕种海堧地用耧锄。
根据史料记载，在整个古代社会，我国耕犁的发展水平一直处于世界农业技术发展的前列。
汉代的播种机——三脚耧
我国在战国时期就有了播种机械。汉武帝的时候，赵过在一脚耧和二脚耧的基础上，创造发明了能同时播种三行的三脚耧。一头牛拉着，一人牵牛，一人扶耧，一天就能播种一顷地，大大提高了播种效率。汉武帝曾经下令在全国范围里推广这种先进的播种机。
汉代三脚耧复原模型，现在陈列在中国历史博物馆里。它的构造是这样的：下面三个小的铁铧是开沟用的，叫做耧脚，后部中间是空的，两脚之间的距离是一垅。三根木制的中空的耧腿，下端嵌入耧铧的銎里，上端和子粒槽相通。子粒槽下部前面由一个长方形的开口和前面的耧斗相通。耧斗的后部下方有一个开口，活装着一块闸板，用一个楔子管紧。为了防止种子在开口处阻塞，在耧柄的一个支柱上悬挂一根竹签，竹签前端伸入耧斗下部系牢，中间缚上一块铁块。耧两边有两辕，相距可容一牛。后面有耧柄。
播种前，要根据种子的种类、子粒的大小、土壤的干湿等情况，调节好耧斗开口的闸板，使种子在一定的时间流出的多少刚好合适。然后把要播种的种子放入耧斗里，用牛拉着，一人牵牛，一人扶耧。扶耧人控制耧柄的高低，来调节耧脚入土的深浅，同时也就调整了播种的深浅，一边走一边摇，种子自动地从耧斗中流出，分三股经耧腿再经耧铧的下方播入土壤。在耧后边的木框上，用两股绳子悬挂一根方形木棒，横放在播种的垅上，随着耧前进，自动把土耙平，把种子覆盖在土下，这样一次就把开沟、下种、覆盖的任务完成了。再另外用砘子压实，使种子和土紧密地附在一起，发芽生长。
现代最新式的播种机的全部功能也不过把开沟、下种、覆盖、压实四道工序接连完成，而我国两千多年前的三脚耧早已把前三道工序连在一起由同一机械来完成。在当时能够创造出这样先进的播种机，确实是一项很重大的成就。这是我国古代在农业机械方面的重大发明之一。
灌溉机械——龙骨水车
龙骨水车是我国古代最著名的农业灌溉机械之一。龙骨车，古书上都叫翻车，据《后汉书》记载，这一灌溉机械是东汉末年发明的。最初是利用人力转动轮轴灌水，后来由于轮轴的发展和机械制造技术的进步，发明了以畜力、风力和水力作为动力的龙骨水车，并且在全国各地广泛使用。根据动力的不同，龙骨水车有下列几种。
人力龙骨水车 人力龙骨水车是以人力做动力，多用脚踏，也有用手摇的。元代《王祯农书》和清代麟庆的《河工器具图说》中关于龙骨车的叙述比较详细。它的构造除压栏和列槛桩外，车身用木板作槽，长二丈，宽四寸到七寸不等，高约一尺，槽中架设行道板一条，和槽的宽窄一样，比槽板两端各短一尺，用来安置大小轮轴。在行道板上下，通周由一节一节的龙骨板叶用木销子连结起来，很像龙的骨架一样，所以名叫龙骨车。在上端的大轴的两端，各带四根拐木，作脚踏用，放在岸上的木架之间，人扶着木架，用脚踩动拐木，就带动下边的龙骨板叶沿木槽往上移动，把水刮上岸来，流入田间。龙骨板叶绕过上端大轴，又在行道板上边往下移动，绕过下端的轴，重新刮水。这样循环不已，水从低处源源不断地被车上岸来。这就是龙骨车的构造和工作过程。
人力龙骨水车因为用人力，它的汲水量不够大，但是凡临水的地方都可以使用，可以两个人同踏或摇，也可以只一个人踏或摇，很方便，深受人们的欢迎，是应用很广的农业灌溉机械。
畜力龙骨水车 大约在南宋初年，龙骨水车有了新的发展，出现了用畜力做动力的龙骨水车，这是龙骨水车发展的一个新阶段。它的水车部分的构造和前面讲的相同，只是动力机械方面有了新的改进。在水车上端的横轴上装有一个竖齿轮，旁边立一根大立轴，立轴的中部装上一个大的卧齿轮，让卧齿轮和竖齿轮的齿相衔接。立轴上装一根大横杆，让牛拉着横杆转动，经过两个齿轮的传动，带动水车转动，把水刮上来。因为畜力比较大，能把水车上比较大的高度，汲水量也比较大。
水转龙骨水车 在元代《王祯农书》上还有水转龙骨水车的记载，可知这一机械的发明应该在《农书》成书之前，大约在元初，也有近七百年的历史了。它的装置，水车部分完全和以前的各种水车相同。它的动力机械装在水流湍急的河边，先树立一个大木架，大木架中央竖立一根转轴，轴上装有上、下两个大卧轮。下卧轮是水轮，在水轮上装有若干板叶，以便借水的冲击使水轮转动。上卧轮是一个大齿轮，和水车上端轴上的竖齿轮相衔接。把水车装在河岸边挖的一条深沟里，流水冲击水轮转动，卧齿轮带动水车轴上的竖齿轮转动，也就带动水车转动，把水从河中深沟里车上岸来，流入田间，灌溉庄稼。
如果水源比较高，可以作大的立式水轮，直接安装在水车的转轴上，带动水车转动，这样可以省去两个大齿轮。
在利用流水作动力的灌溉机械上应用了一对大的木齿轮，把水轮的转动传递到水车的轴上，来带动水车把水刮上来，进行灌溉，这是元代机械制造方面的一个巨大的进步，也是人们利用自然力造福于人类的一项重大成就。
先进的粮食加工机械——水碓和水磨
谷物收获脱粒以后，要加工成米或面才能食用。我国古代在粮食加工方面发明了不少机械，如磨、碾、碓、扇车、罗等，后来又发明了用水力做动力的水碓和水磨，这些机械效率高，应用广，是农业机械方面的重要发明。
水碓是利用水力舂米的机械，在西汉末年就出现了，汉代桓谭（约前23—后50）的《桓子新论》里有关于水碓的记载。
水碓的动力机械是一个大的立式水轮，轮上装有若干板叶，轮轴长短不一，看带动的碓的多少而定。转轴上装有一些彼此错开的拨板，一个碓有四块拨板，四个碓就要十六块拨板。拨板是用来拨动碓杆的。每个碓用柱子架起一根木杆，杆的一端装一块圆锥形石头。下面的石臼里放上准备要加工的稻谷。流水冲击水轮使它转动，轴上的拨板就拨动碓杆的梢，使碓头一起一落地进行舂米。利用水碓，可以日夜加工。
凡在溪流江河的岸边都可以设置水碓。根据水势的高低大小，人们采取一些不同的措施。如果水势比较小，可以用木板挡水，使水从旁边流经水轮，这样可以加大水流的速度，增强冲动力。带动碓的多少可以按水力的大小来定，水力大的地方可以多装几个，水力小的地方就少装几个。设置两个碓以上的叫做连机碓，常用的都是连机碓，一般都是四个碓。
磨，最初叫硙，汉代才叫做磨，是把米、麦、豆等加工成面的机械。磨用两块有一定厚度的扁圆柱形的石头制成，这两块石头叫做磨扇。下扇中间装有一个短的立轴，用铁制成，上扇中间有一个相应的空套，两扇相合以后，下扇固定，上扇可以绕轴转动。两扇相对的一面，留有一个空膛，叫磨膛，膛的外周制成一起一伏的磨齿。上扇有磨眼。磨面的时候，谷物通过磨眼流入磨膛，均匀地分布在四周，被磨成粉末，从夹缝中流到磨盘上，过罗筛去麸皮等就得到面粉。磨有用人力的、畜力的和水力的。用水力作为动力的磨，大约在晋代就发明了。水磨的动力部分是一个卧式水轮，在轮的立轴上安装磨的上扇，流水冲动水轮带动磨转动，这种磨适合于安装在水的冲动力比较大的地方。假如水的冲动力比较小，但是水量比较大，可以安装另外一种形式的水磨：动力机械是一个立轮，在轮轴上安装一个齿轮，和磨轴下部平装的一个齿轮相衔接。水轮的转动是通过齿轮使磨转动的。这两种形式的水磨，构造比较简单，应用很广。
随着机械制造技术的进步，后来人们发明一种构造比较复杂的水磨，一个水轮能带动几个磨同时转动，这种水磨叫做水转连机磨。《王祯农书》上有关于水转连机磨的记载。这种水力加工机械的水轮又高又宽，是立轮，须用急流大水，冲动水轮。轮轴很粗，长度要适中。在轴上相隔一定的距离，安装三个齿轮，每个齿轮又和一个磨上的齿轮相衔接，中间的三个磨又和各自旁边的两个磨的木齿相接。水轮转动通过齿轮带动中间的磨，中间的磨一转，又通过磨上的木齿带动旁边的磨。这样，一个水轮能带动九个磨同时工作。