小胡用刻度尺、塑料碗、大烧杯（底面积为S）等器材测量金属球的体积和质量。他先在烧杯内放入适量水，再将塑料碗轻轻放入水（ρ_水）中，如图甲所示，测出此时烧杯内水的深度为h1；将金属球放在塑料碗中，放入球后的状态如图乙所示，测出此时烧杯内水的深度为h2；将塑料碗中的金属球轻放入烧杯中，如图丙所示，测出此时烧杯内水的深度为h3。金属球的质量是，密度是 。（请用实验中已知量表示）